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            變頻器主電路工作原理


               &nbs往復提升輸送機p;  不同系列交-直-交變頻器內部的主體電路基本相同,變頻調速過程中出現的許多現象,都可通過主體電路來進行分析。因此,熟悉主體電路的結構,透徹了解各部分的原理,具有十分重要的意義。
            一、     &nb電振給料機sp; 交直變換
            交-直變換電路就是整流和濾波電路,其任務是把電源的三相(或單相)交流電變換成平輥式破碎機穩的直流電。由于整流后的直流電壓較高,且不允許再降低,因此,在電路結構上具有特殊性。
            立式振動電機1、波整流電路
            在SPWM變頻器中,大多采用橋式全波整流電路。在中、小容量的變頻器中,整流器件采用不可控制沙機械的整流二極管或二極管模塊,如圖中的VD1~VD6所示。
            當三相線電壓為380V時,整流大型圓振動篩后的峰值電壓為537V,平均電壓為515V。
            2、濾波輕型直線篩及限流電路
            (1)濾波電路,即圖中的CF1和CF2。由于受到電解電容的電容量和耐壓能力的限制,濾圓形振動篩波電路通常由若干個電容器并聯成一組,又由兩個電容器組CF1和CF2串聯而成。因為電解電容器的電容量有較大的離散性,故電容器組CF1和CF2的電容量常不能完全相等。其結果是各電容器組承受的電壓UD1和UD2不相等,使承受電壓較高一側的電容器組容易損壞。
            為了使UD1和UD2相等,在CF1和CF2旁備并聯一個阻值相等的均壓電阻立式復合破碎機RC1和RC2。
            (2)限流電路,即圖糧食輸送機中,串接在整流橋和濾波電容器之間,由限流電阻RL和短路開關SL組成的并聯電路。
            限流電阻RL的作用是:變頻器在接入電源之前,濾波電容CF上的直流電壓UD喂料機=0。因此,當變頻器剛接入電源的瞬間,將有一個很大的沖擊電流經整流橋流向濾波電容,使整流橋可能因此而愛到損壞。如果電容器的容量很大,還會使電源電壓瞬間下降而形成對電網的干擾。限流電阻RL就是為了削弱該沖擊電流而串接在整流橋和濾波電容之間的。
            短路開關SL的作用是:限流電阻RL如常期接在電路內,會影響直流電壓UD和變頻器輸出電壓的大小。所以,當UD增大到一定程度時,令短路開關SL接通,激振器把RL切出電路。SL大多由晶閘管構成,在容量較小的變頻器中,也常由接解器或繼電器的觸點構成。
            3標準篩、電源指示
            電源指示燈HL除了對輥粉碎機表示電源是否接通外,還有一個十分重要的功能,即在變頻繁器切斷電源后,表示濾波電容器CF上的電荷是否已經釋放完畢。
            由于CF的容量較大,而切斷電源又必須在逆變電路停止工作的狀態下進行,所以CF沒有快速放電的回路,其放電時間往往長達數分鐘。又由于CF上的電壓較高,如不放完,對人身安全將構成威脅。故在維修變頻器時,必須等HL完全熄滅后才能接觸變頻器內部的導電部分,所以,HL也具有提制沙設備示保護的作用。
            二、       直交變換
            1、三相逆變橋電路
            逆變橋電路的功能是把直流電轉換成三相交流電,其工作原理在緒論中已經說明。
            逆變橋電路由圖中的開關器件V1~VD6構成。目前中小容量的變頻器中,開關器件大部分使用IGBT管。
            2、續流電路
            由圖中的VD7~VD12構成。其功能是:
            (1)    為電動機繞組的無功電流返回直流電路時提供通路。
            (2)    當頻率下降從而同步轉速下降時,為電動機的再生電能反饋至直流電路提供通路。
            (3)    為電路的寄生電感在逆變過程中釋放能量提供通路。
            3、緩沖電路(R01~R06、C01~C06、VD01~VD06)
            逆變管在關斷和導通的瞬間,其電壓和電流的變化率是很大的,有可能使逆變管受到損害。因此,每個逆變管旁還應接入緩沖電路,以減緩電壓和電流的變化率。緩沖電路的結構因逆變管的特性和容量等的不同而有較大差異,圖2-27所示是比較典型的一種。各元件的功能如下:
            (1)      電容C01~C06。逆變管V1~V6每次由導通狀態轉換成截止狀態的過程中,集電極(C極)和發射極(E極)之間的電壓UCE將極為迅速地由近乎0V上升至直流電壓值UD。在此過程中,電壓增長率是很高的,將容易導致逆變管損壞。C01~C06的功能便是減小V1~V6在關斷時的電壓增長率。
            (2)      電阻R01~R06。V1~V6每次由截止狀態轉換為導通狀態時,C01~C06上所充的電壓(等于UD)將向V1~V6放電。放電電流的初始值是很大的,并且將迭加到負載電流上,導致V1~V6損壞。電阻R01~R06就是用來限制C01~C06對V1~V6的關斷過程中,使R01~R06不起作用。
            三、       能耗制動電路
            1、耗制動電路的作用
            在變頻調速系統中,電動機的降速和停機,是通過逐漸減小頻率來實現的。在頻率剛減小的瞬間,電動機的同步轉速隨之下降,而由于機械慣性的原因,電動機的轉速未變。當同步轉速低于轉子轉速時,轉子繞組切割磁力線的方向相反了,轉子電流的相位幾乎改變了π(180°),使電動機處于發電狀態,也稱為再生制動狀態。
            電動機再生的電能經圖中的續流二極管(VD7~VD12)全波整流后反饋到直流電路中,由于直流電路的電能無法回輸給電網,只能由CF1和CF2吸收,使直流電壓升高,稱為“泵升電壓”。過高的直流電壓將使變流器件受到損害。因此,當直流電壓超過一定值時,就要求提供一條放電回路,將再生的電能消耗掉。這一條放電回路,就是能耗制動電路。
            2、能耗電路的構成
            能耗電路由制動電阻RB和制動單元BV構成,如圖所示。
            制動電阻RB用于消耗掉直流電路中的多余電能,使直流電壓保持平穩。
            制動單元BV的功能是控制放電回路的工作。具體地說,當真流回路的電壓UD超過規定的限值時,VB導通,使直流回路通過RB釋放能量,降低直流電壓。而當UD在正常范圍內時,VB將可靠截止,以避免不必要的能量損失。
            四、       主電路
            將上述各部分電路匯總后成為主電路,如圖所示。

             

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