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標(biāo)題: 變頻器的逆變器基本工作原理 [打印本頁(yè)]

作者: 51黑plc 時(shí)間: 2016-3-10 19:55
標(biāo)題: 變頻器的逆變器基本工作原理
變頻器三相(u v w)交流輸出頻率波形質(zhì)量和電壓平衡的程度直接影響異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行的狀態(tài)與電機(jī)壽命，更重要是影響變頻器的壽命，一臺(tái)經(jīng)維修后的變頻器，U、V、W三相交流輸出的波形符合要求和電壓平衡是最基本的。
通常變頻器主要有:主電路IGBT，或GTO等功率開關(guān)器件構(gòu)成逆變器給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻的電源，此電源輸出的電壓或電流及頻率由控制回路的控制指令進(jìn)行控制，而控制指令是由外部的運(yùn)轉(zhuǎn)指令運(yùn)算獲得，對(duì)于需要精密控制速度或快速響應(yīng)的場(chǎng)合其運(yùn)算還應(yīng)包含由變頻器主電路和傳動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)出來的信號(hào)以進(jìn)行閉環(huán)控制。保護(hù)電路的構(gòu)成，除應(yīng)防止因變頻器主電路的過電壓保護(hù)，過電流保護(hù)，主電路過熱保護(hù)引起的故障外，還應(yīng)保護(hù)異步電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)等等，因此直接影響U、V、W輸出主電路的逆變器故障是至關(guān)重要的。
逆變器同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間使上橋與下橋的６個(gè)功率開關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷。如圖2所示。

圖1 逆變器示意圖
圖2中，S1~S6組成了橋式逆變電路，這6個(gè)開關(guān)交替接通和關(guān)斷就可以在輸出端U、V、W三相上得到相位互相差2/3π的三相交流電壓。由此可見驅(qū)動(dòng)電路中S1~S6開與關(guān)時(shí)電壓波形一致，對(duì)輸出電壓平衡尤其重要。圖3是在維修變頻器中碰到比較典型的IGBT柵極驅(qū)動(dòng)電路。

圖2 典型的柵極驅(qū)動(dòng)電路
柵極驅(qū)動(dòng)電路開通時(shí)，輸出一個(gè)15V的正柵極電壓。這個(gè)值足夠令I(lǐng)GBT產(chǎn)生完全飽和，并使其通態(tài)損耗減至最小，同時(shí)也限制了短路電流和它所帶來的功率應(yīng)力。當(dāng)柵極電壓處于零時(shí)，IGBT處于斷態(tài)是為了保證IGBT在集電極--發(fā)射極電壓出現(xiàn)dv/dt噪聲時(shí)仍保持關(guān)斷，需要在柵極上施加一個(gè)關(guān)斷偏壓，采用反向偏壓還可以減少關(guān)斷損耗。H系列IGBT反向偏壓在-5V~15V范圍內(nèi)。柵極驅(qū)動(dòng)電路開通時(shí)，輸出一個(gè)15V的正柵極電壓。這個(gè)值足夠令I(lǐng)GBT產(chǎn)生完全飽和，并使其通態(tài)損耗減至最小，同時(shí)也限制了短路電流和它所帶來的功率應(yīng)力。當(dāng)柵極電壓處于零時(shí)，IGBT處于斷態(tài)是為了保證IGBT在集電極--發(fā)射極電壓出現(xiàn)dv/dt噪聲時(shí)仍保持關(guān)斷，需要在柵極上施加一個(gè)關(guān)斷偏壓，采用反向偏壓還可以減少關(guān)斷損耗。H系列IGBT反向偏壓在-5V~15V范圍內(nèi)。

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