變頻器原理分解圖（上）

PART 1

變頻器結(jié)構(gòu)框圖

PART 1

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1主電路

              整流電路、起動保護(hù)、濾波電路、逆變電路 、指示電路 、制動單元 、輸入端子、 輸出端子。 

PART 1

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1.整流電路

VD1—VD6整流二極管，c1、c2，濾波電容，RL，限流電阻。

PART 1

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.制動電路

       圖中RB電阻和VTB是制動選件，當(dāng)電動機(jī)產(chǎn)生回饋電能，使UPN電壓達(dá)到700V， VTB受控導(dǎo)通，電動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成的電能通過RB電阻消耗，電動機(jī)得到制動力矩停止。

PART 1

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.逆變電路

將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電

圖中，VT1—VT6，逆變管，VD7—VD12，續(xù)流二極管

PART 1

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

4.開關(guān)器件

1）二極管

二極管是單向?qū)щ娖骷�，加正向電壓，�?dǎo)通，相當(dāng)開關(guān)閉合；加反向電壓，截止，相當(dāng)于開關(guān)斷開

PART 1

為變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

5.三相逆變波形

加在6只逆變管上的信號都為開關(guān)信號，6只逆變管就相當(dāng)于6個開關(guān)，管子導(dǎo)通相當(dāng)于開關(guān)閉合，截止時相當(dāng)于開關(guān)斷開。

PART 1

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

6.絕緣柵雙極晶體管（IGBT）

①結(jié)構(gòu)及外形

IGBT是MOS和GTR取長補(bǔ)短相結(jié)合的產(chǎn)物，具有柵極G、集電極C、和發(fā)射極E的三個引出端。

   

---

變頻器原理分解圖（下）

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1其他電路

 1.輸入端隔離電路

             變頻器有一系列的輸入端子，這些輸入端子和CPU是通過隔離電路聯(lián)系的。輸入端隔離電路出了問題，影響端子的正常輸入，因?yàn)槊總�輸入端子獨(dú)立連接一只光電耦合器，哪一只光電耦合器出了問題，那一路輸入端子不能正常工作。

 

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.I-U轉(zhuǎn)換電路

      該電路是模擬輸入電壓、電流、以及模擬輸出指示端子的轉(zhuǎn)換電路。該電路出了問題，會影響這幾路信號的正常工作。

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.DC/DC電源

       這是變頻器除了主電路之外所有電路的供電電源。它出了故障，整個變頻器停止工作。因?yàn)樵撾娫吹妮敵龆耸欠纸M輸出，哪一組出了問題，影響那一組所對應(yīng)的電路。

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

4.開關(guān)電源電路圖

       圖中L1為一次電路，L2、L3、L4、L5為二次電路，工作時一次電路導(dǎo)通，二次電路截止，一次電路截止時，二次電路導(dǎo)通。二次電路的輸出電壓由開關(guān)管的脈沖寬度調(diào)節(jié)。

開關(guān)電源容易損壞的元件是濾波電容、整流二極管、開關(guān)管。

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

5.過壓/欠壓保護(hù)電路

            該電路是直流母線電壓的檢測電路，檢測直流母線欠壓或過壓。該電路出了問題，一是不能正確的提供檢測保護(hù)信號，產(chǎn)生誤報(bào)；二是失去保護(hù)功能，使制動電阻不能工作，引起主電路過壓而損壞。

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

6.驅(qū)動電路

           該電路是將CPU輸出的PWM信號進(jìn)行放大，驅(qū)動IGBT開關(guān)工作。該電路和主電路緊密相連，是很重要，又容易出故障的一部分電路

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1）驅(qū)動電路

隔離放大、驅(qū)動放大電路、驅(qū)動電路電源

①光耦隔離電路

圖中IC為PWM輸出和驅(qū)動電路的隔離電路。當(dāng)驅(qū)動電路損壞不至于將故障擴(kuò)大到PWM發(fā)生電路。

②V1為第一級放大；V2、V3為輸出跟隨器，提高輸出能力。

③圖中穩(wěn)壓管DZ使電源電壓穩(wěn)定在20V。

注：隔離電路中的光耦隔離集成塊容易損壞。

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2）驅(qū)動電路和電源的連接

電路作用：為驅(qū)動電路提供直流電源。該電路由一只5V穩(wěn)壓管取得5V電源，加在IGBT開關(guān)管的發(fā)射極上，使驅(qū)動信號在零時，保證IGBT控制極為5V的負(fù)電壓，使管子可靠的截止。

       該電源需要4組，三個帶浮地，一個直接接地。該電源由變頻器的DC/DC直流電源提供。

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

7.保護(hù)電路

       是保護(hù)逆變橋過流、過壓、過載等的保護(hù)電路。它由檢測、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等電路組成。該電路出了故障，一是誤報(bào)；二是失去保護(hù)功能，造成逆變橋的損壞。

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1）電流檢測電路

通過檢測變頻器的輸出電流，進(jìn)行過流、過載計(jì)算，當(dāng)判斷為過流、過載，立即封鎖變頻器的輸出脈沖，使PWM電路停止工作。R121為檢測電阻，檢測電流為1A。

(檢測電流為100A,R121為0.015    )。

 

變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2）直流電壓檢測電路

      為保證電網(wǎng)電壓變化時，仍能保證U/f=C的控制方式，由該電路實(shí)時檢測直流電路的電壓Ud,根據(jù)Ud的變化調(diào)整PWM波的占空比。

 

簡約&設(shè)計(jì)

8.單片機(jī)

單片機(jī)又稱CPU，是整個變頻器的核心器件，如同人的大腦，輸出各種控制信號和處理輸入、檢測等信號。

CPU是集成電路，又經(jīng)過層層保護(hù)，故障率很低。正常工作時的損壞率很低，雷擊、變頻器電源引起的過壓、工作環(huán)境潮濕、靜電感應(yīng)等可能引起損壞。在故障維修時，沒有充分的理由，不要輕易懷疑單片機(jī)有問題。因?yàn)閱纹瑱C(jī)有問題，就得換主板。