通用变频器及其应用

报警信号输出端子提供一对常闭触点和 一对常开触点，共三个端子，可以直接 驱动继电器。在故障时常闭触点断开， 常开触点闭合。通过连接到报警信号端 子的继电器断开外部电路，避免故障的 进一步扩大。
输出信号端子用来输出包括指示变频器 正在运行的运行信号、设定频率已经到 达信号。这些信号通常提供给上位控制 装置用作指示。
4、外部接口电路
外部接口电路的主要作用就是为了使用 户能够根据系统的不同需要对变频器进 行各种操作，并和其它电路一起构成高 性能的自动控制系统。 变频器的外部接口电路通常包括以下的 硬件电路：顺序控制指令输入电路；频 率指令输入电路；监测信号输出电路； 数字信号输入输出电路。
三、通用变频器的运行方式
二、通用变频器的结构与功能 通用变频器的结构与功能
1、主电路 2、控制电路 3、检测电路 4、外部接口电路
1．主回路
给异步电动机提供调频调压电源的电力 变换部分，称为主回路 （1）整流电路 （2）直流中间电路 （3）逆变电路
（1）整流电路
二极管整流器 ：工频电源变换为直流电 源，电功率的传送是不可逆的 变流器 ：两组晶闸管整流器构成可逆整 流器，其功率方向可逆，可以进行再生 制动运行，
通常数字操作器与显示器与变频器的 本体通过串行通信口进行连接。可以 从变频器本体上拆下来，通过连接电 缆在远处控制变频器的运行。
（2）端子操作
变频器的端子包括电源接线端子和控制端子。 电源端子：三相输入电源端子R、5、T，逆变器三相输 出端子U、V、W，直流外接制动电阻用端子P、N，以 及变频器本体接地端子G等。 注意不可将变频器的输入和输出端子接反，否则可能 造成变频器的损坏。 控制端子：输入控制与监视信号端子、频率设定输入 端子、报警输出端子和输出信号端子。
输入控制与监视信号端子可以完成对电 机的正反转控制、起动、停机、点动、 复位、多级速度设定等操作，还可以用 模拟表头监视变频器的频率。除监视频 率的模拟输出是直接接至模拟表头之外， 其余控制端子均采用开关进行控制。
频率设定端子用来模拟设定频率，有三 种方式：外接电位器设定、电压设定和 电流设定。当用电压或电流进行设定时， 最大电压或最大电流对应频率的最大设 定值。为了减小外界的干扰，外接模拟 设定信号线应采用接地的屏蔽线。
2．控制回路
控制回路的作用是根据事先确定的变频 器控制方式产生进行U/f或矢量控制时需 要的各种门极驱动信号或基极驱动信号。 （1）主控制电路 （2）门极或基极驱动电路 （3）保护电路 （4）数字操作显示盒
（1）主控制电路
控制电路的核心是一个高性能的微处理器，并配有 PROM、RAM、ASIC芯片和其他必要的周边电路。它通 过A/D，D/A等接口电路接收检测电路和外部接口电路 送来的各种检测信号和参数设定值，利用事先编制好 的软件进行必要的处理计算，并为变频器的其他部分 提供各种必要的控制信号后显示信息。 1）输入信号的处理。 2）加减速速率调节功能。 3）运算处理。 4）SPWM波形的演算。
3、检测电路
检测电路的主要作用是将变频器和电动机的工 作状态反馈至微处理器,并由微处理器按照事先 确定的算法进行处理后为各部分电路给出所需 的控制信号或保护信号，以达到控制变频器输 出和为变频器及电动机提供必要的保护的目的。 直流电压检测电路、电流检测电路,输出电压检 测电路、给变频器和电动机提供电子热保护所 需要的温度检测电路。而在矢量控制变频器中 则除了上述检测电路之外，还包括速度检测电 路、磁通检测电路等。
三、通用变频器的运行方式
2、通用变频器的基本运行方式 （1）正反转运行 （2）多级速度运行多级速度运行 （3）自动频率调整运行 （4）多电机运行
（2）门极或基极驱动电路
基极或门极驱动电路指的是逆变电路的驱动电路，而 对于带有电源回馈功能的大容量变频器来说，还包括 对整流电路的控制电路。 1）对于功率晶体管、IGBT和功率MOSFET来说，为了 达到快速关断换流器件的目的，需要设置施加反向电 压（电流）的回路。 2）由于晶闸管不具有自我关断的能力，所以门极驱动 电路非常简单。 3）对于GTO来说。由于需要为门极提供反向电流才能 够关断器件，所以电路较为复杂。
（3）保护电路
瞬时过电流保护。 过载保护。 再生过电压保护。 瞬时掉电保护。 对地过电流保护。 冷却风机异常保护。
（4）数字操作显示盒
数字操作显示盒的作用主要是给用户提 供一个良好的人机界面，使变频器及变 频器控制系统的操作和故障检测等工作 变得更加简单。用户可以利用数字操作 盒对系统进行各种运行、停止操作，监 测变频器的运行状态，显示故障内容及 发生顺序，以及根据系统运行的需要进 行各种参数的设定等；
（2） 直流中间电路
电容器或电抗滤波 制动电阻及其他辅助电路 限流电路——接在整流桥和滤波器件之间， 接入电源的瞬间有效，稳定时自动切除。 制动电路——交流或直流制动。 7.5KW以下内置， 7.5KW以上外置制动电 阻
（3）逆变电路
核心部件 用六个功率开关（IGBT、GTO）组成三 相桥式逆变电路 小容量采用功率模块或智能功率模块IPM
1、通用变频器的操作方式 （1）数字操作器和数字显示器 （2）端子操作
（1）数字操作器和数字显示器
数字操作器：至少有运 行键、停止键、上升键 和下降键。 运行键控制电机的起动； 停止键控制电动机的停 止；上升／下降键可以 改变设定功能，也可以 改变功能的设定值。 数字显示器，通常是6 位或、4位的数字显示， 它可以显示变频器的功 能代码以及各功能代码 的设定值。
通用变频器及其应用

一、通用变频器的类型
1、风机、水泵、空调专用型通用变频器 U/f控制 2、高性能矢量控制型通用变频器 启动转矩大，过载能力高，较硬的机械特性和动态性能 3、专用变频器 为满足某些特定应用场合设计生产的。（电梯、伺服、塑料机械等） 4、高频变频器 超过400Hz则称高频变频器，最高输出频率达3000Hz。 5、中、高压变频器 负载额定电压为690V~13.8kV，国内1500V、3KV、6KV、10KV。 6、单相变频器 单相进，三相出，采用IPM模块，体积小。