四象限變頻器的工作原理與四象限運(yùn)行

當(dāng)電機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候，整流控制單元的DSP產(chǎn)生6路高頻的PWM脈沖控制整流側(cè)的6個(gè)IGBT的開通和關(guān)斷。IGBT的開通和關(guān)斷與輸入電抗器共同作用產(chǎn)生了與輸入電壓相位一致的正弦電流波形，這樣就消除了二極管整流橋產(chǎn)生的6K±1諧波。功率因數(shù)高達(dá)99%。消除了對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。此時(shí)能量從電網(wǎng)經(jīng)由整流回路和逆變回路流向電機(jī)，變頻器工作在第一、第三象限。當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)的時(shí)候，電機(jī)產(chǎn)生的能量通過逆變側(cè)的二極管回饋到直流母線，當(dāng)直流母線電壓超過一定的值，整流側(cè)能量回饋控制部分啟動(dòng)，將直流逆變成交流，通過控制逆變電壓相位和幅值將能量回饋到電網(wǎng)，達(dá)到節(jié)能的效果。此時(shí)能量由電機(jī)通過逆變側(cè)、整流側(cè)流向電網(wǎng)。變頻器工作在二、四象限。輸入電抗器的主要功能是電流濾波。

主回路的構(gòu)成：預(yù)充電電路，輸入電抗、智能功率模塊，電解電容和輸出電抗。各部分的功能列舉如下：
預(yù)充電電路：由交流接觸器、功率電阻組成及相應(yīng)的控制回路。主要功能是系統(tǒng)上電時(shí)，完成對(duì)直流母線電容的預(yù)充電。避免上電時(shí)強(qiáng)大的沖擊電流燒壞功率模塊。
輸入電抗器：電動(dòng)狀態(tài)下起儲(chǔ)能作用，形成正弦電流波形�；仞仩顟B(tài)下，起濾波作用，濾掉電流波形的高頻成分。
智能功率模塊（SkiiP）：整流側(cè)和逆變側(cè)IGBT、隔離驅(qū)動(dòng)、電流檢測(cè)以及各種保護(hù)監(jiān)測(cè)功能。
電解電容：儲(chǔ)能，濾波。
輸出電抗：降低輸出dv/dt，對(duì)電機(jī)起到一定的保護(hù)作用。
控制部分組成：系統(tǒng)輔助電源模塊，預(yù)充電控制，功率接口板，DSP控制板及人機(jī)接口板。
系統(tǒng)輔助電源產(chǎn)生系統(tǒng)控制所需的5V, 15V 和24V 電源。
預(yù)充電控制用于控制預(yù)充電交流接觸器的動(dòng)作。
功率接口板反饋系統(tǒng)控制所需的電流信號(hào)，電壓信號(hào)及溫度信號(hào)，并且傳遞PWM控制波形到驅(qū)動(dòng)板。接口板要對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理。
DSP控制板完成整流，逆變PWM控制算法，系統(tǒng)的大腦。
人機(jī)接口板顯示變頻器運(yùn)行的各種狀況以及用戶參數(shù)輸入。