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    图文解析变频器内部主电路

    2018-08-16下载文件:暂?#27893;?#26377;下载文件

    1、内部主电路结构

    选用“交--交”结构的低压变频器,其内部主电路由整流和逆变两大部分组成,如图1所示。从RST端输入的三相交流电,经三相整流桥(由二极管D1D6构成)整流成直流电,电压为UD。电容器C1C2是滤波电容器。6IGBT管(绝缘栅双极性晶体管)V1V6构成三相逆变桥,把直流电逆变成频率和电压恣意可调的三相交流电。

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    2、均压电阻和限流电阻

    1中,滤波电容器C1C2两头各并联了一个电阻,是为了使两只电容器上的电压基本相等,避免电容器在工作中损坏(现在,由于技术的进步,低压(380V)变频器的电解电容大多数可以不需要串联使用了)。

    在整流桥和滤波电容器之间接有一个电阻R和?#27426;?#25509;触器触点KM,其缘由是:变频器刚接通电源?#20445;?#28388;波电容器上的电压为0V,而电源电压为380V时的整流电压峰值是537V,这样在接通电源的瞬间将有很大的充电冲击电流,有可能损坏整流二极管;另外,端电压为0的滤波电容器会使整流电压瞬间降低至0V,形成对电源网络的干扰。

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    为了解决上述问题,在整流桥和滤波电容器之间接入一个限流电阻R,?#23665;?#28388;波电容器的充电电流限制在一个?#24066;?#33539;围内。但是,如果限流电阻R始终接在电路内,其电压?#21040;?#24433;响变频器的输出电压,?#19981;?#38477;低变频器的电能转换效率,因而,滤波电容器充电完毕后,由接触器KM将限流电阻R短接,使之退出运行。

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    3、主电路的对外连接端子

    各种变频器主电路的对外连接端子大致相同,如图2所示。其中,RST是变频器的电源端子,接至交流三相电源;UVW为变频器的输出端子,接至电动机;P+是整流桥输出的+端,出厂时P+端与P端之间用一块截面积足够大?#32784;?#29255;短接,当需要接入直流电抗器DL?#20445;?#25286;去铜片,将DL接在P+P之间;PN是滤波后直流电路的+-端子,可以连接制动单元和制动电阻;PE是接地端子。

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    4、变频系?#36710;?#20849;用直流母线

    电动机在制动(发电)状态?#20445;?#21464;频器从电动机吸收的能量都会保存在变频器直流环节的电解电容中,并导致变频器中的直流母线电压升高。如果变频器配备制动单元和制动电阻(这两种元件属于选配件),变频器就可以经过短时间接通电阻,使再生电能以热方式消耗掉,称做能耗制动。

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    当然,采纳再生能量回馈方案?#37096;?#35299;决变频调速体系的再生能量问题,并可到达节约能源的目的。而标准通用PWM变频器没有设计使再生能量反馈到三相电源的功用。如果将多台变频器的直流环节经过共用直流母线互连,则一台或多台电动机产生的再生能量就可?#21592;?#20854;他电动机以电动的方式消耗吸收。或者,在直流母线上设置一组一定容量的制动单元和制动电阻,用以吸收不能被电动状态电动机吸收的再生能量。

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    若共用直流母线与能量回馈单元组合,就可以将直流母线上的剩余能量直接反馈到电网中来,从而进步体系的节能效果。综上所述,在具有多台电动机的变频调速体系中,选用共用直流母线方案,配置一组制动单元、制动电阻和能量回馈单元,是一种进步体系性能并节约出资的较好方案。

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    下图为应用比较广泛的共用直流母线方案,该方案包括以下几个部分。

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    1.三相交流电源进线

    各变频器的电源输入端并联于同一交流母线上,并确保各变频器的输入端电源相位一致。图3中,断路器QF是?#21051;?#21464;频器的进线保护装置。LR是进线电抗器,当多台变频器在同一环境中运行?#20445;?#30456;邻变频器会互相干扰,为了消除或减轻这种干扰,一起为了进步变频器输入侧的功率因数,接入LR是必须的。

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    2.直流母线

    KM是变频器的直流环节与公用直流母线连接的操控开关。FU?#21069;?#23548;体快速熔断器,其额定电压可选700V,额定电流必须考虑驱动电动机在电动或制动时的最大电流,?#35805;?#24773;况下,可以选择额定负载电流的125%

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    3.公?#20179;?#21160;单元和(或)能量回馈装置

    回馈到公?#20179;?#27969;母线上的再生能量,在不能完全被吸收的情况下,可经过共用的制动电阻消耗?#24162;?#21560;收的再生能量。若选用能量回馈装置,则这部分再生能量将被回馈到电网中,从而进步节能的效率。

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    4.控?#39057;?#20803;

    各变频器根据控?#39057;?#20803;的指令,通过KM将其直流环节并联到共用直流母线上,或是在变频器故障后快速地与共用直流母线断开。

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