仪器仪表应用:变频器工作原理

        主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分 , 变频器的主电路大体上可分为两类[1]:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器 , 直流回路的滤波是电容 。 电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器 , 其直流回路滤波是电感 。 它由三部分构成 , 将工频电源变换为直流功率的“整流器” , 吸收在变频器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路” , 以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器” 。 (1)整流器:最近大量使用的是二极管的变频器 , 它把工频电源变换为直流电源 。 也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器 , 由于其功率方向可逆 , 可以进行再生运转 。
(2)平波回路:在整流器整流后的直流电压中 , 含有电源6倍频率的脉动电压 , 此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动 。 为了抑制电压波动 , 采用电感和电容吸收脉动电压(电流) 。 装置容量小时 , 如果电源和主电路构成器件有余量 , 可以省去电感采用简单的平波回路 。
(3)逆变器:同整流器相反 , 逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率 , 以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出 。 以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形 。
控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路 , 它有频率、电压的“运算电路” , 主电路的“电压、电流检测电路” , 电动机的“速度检测电路” , 将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路” , 以及逆变器和电动机的“保护电路”组成 。
(1)变频器运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算 , 决定逆变器的输出电压、频率 。
(2)变频器电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等 。
(3)变频器驱动电路:驱动主电路器件的电路 。 它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断 。
(4)变频器速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号 , 送入运算回路 , 根据指令和运算可使电动机按指令速度运转 。
【仪器仪表应用:变频器工作原理】(5)变频器保护电路:检测主电路的电压、电流等 , 当发生过载或过电压等异常时 , 为了防止逆变器和异步电动机损坏 , 使逆变器停止工作或抑制电压、电流值 。