【正文】 廣泛應(yīng)用。當(dāng)檢測到出現(xiàn)異常時，進(jìn)行各種必要的處理，如使變頻器停止工作或抑制電壓、電流值等。 1)運算電路 運算電路的主要作用是將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令信號同檢測電路的電流、電壓信號進(jìn)行比較運算，決定變頻器的輸出頻率和電壓 ? 2)信號檢測電路將變頻器和電動機的工作狀態(tài)反饋至微處理器，并由微處理器按事先確定的算法進(jìn)行處理后為各部分電路提供所需的控制或保護(hù)信號。其主要任務(wù)是完成對逆變器開關(guān)元件的開關(guān)控制和提供多種保護(hù)功能。為避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象，必須將再生到直流電路的能量消耗掉， RB和 VB的作用就是消耗這部分能量。 ②續(xù)流二極管 VD7VDl2的主要作用是在換相過程中為電流提供通路。 ④ 電源指示 HL HL除表示電源是否接通外，還有 一 個重要的功能，即在變頻器切電源后，指示電容器 CF上的電荷是否已釋放完畢。為了保護(hù)二極管在電路中串入限流電阻 RL，從而將電容 器 CF的充電電流限制在允許的范圍內(nèi)。 交 直 交變頻器的基本構(gòu)成 (1) 變頻器的主電路 通用變頻器的主電路如下圖所示．它主要由以下幾部分組成； 交 直一交變頻器的主電路 1)整流部分 整流部分的作用是將頻率固定的三相交流電變換成直流電。 3)高頻變頻器 在超精密加工和高性能機械中，常常要用到高速電動機，為了滿足這些高速電動機的驅(qū)動要求，出現(xiàn)了采用 PAM(脈沖幅值調(diào)制，是一種在整流電路部分對輸電壓的幅值進(jìn)行控制，而在逆變電路部分對輸山頻率進(jìn)行控制的控制方式 )控制方式的高頻變頻器，其輸出頻率可達(dá)到 3 kHz。 由于在這種控制方式中必須同時控制異步電動機定子電流的幅值和相位，即定于電流的矢量，因此這種控制方式被稱為矢量控制方式。 (3)按工作原理 LⅡ 分為三類 1) V/ｆ控制變頻器 V/ｆ仃控制的基本特點是對變頻器輸出的電壓和頻率同時進(jìn)行控制，通過使 V/ｆ (電壓和頻率的比 )的值保持一定而得到所需的轉(zhuǎn)矩特性。但連續(xù)可調(diào)的頻率范圍窄，一般為額定頻率的 l／ 2以下，主要適用于電力牽引等容量較大的低速拖動系統(tǒng)中。 2變頻器及其分類 變頻器是利用半導(dǎo)體器件的通斷作用將頻率固定 (通常為工頻 50 Hz)的交流電 (三相或單相 )變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電的電能控制裝置，其作用如下圖所示。變頻調(diào)速的基本原理 毛長柏 二 008 年 七月 變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心是變頻器，變頻器的構(gòu)成及工作原理較復(fù)雜，本課題僅對變頻器的基本原理、安裝及維護(hù)等作一簡單介紹。 變頻器的種類很多，分類方法也有多種。 2)交一直一交變頻器 先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電。采用V/ｆ控制的變頻器控制電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，多用于對精度要求不高的通用變頻器． 2)轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器 轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對 V／ f控制的一種改進(jìn)，這種控制需要由安裝在電動機上的速度傳感器檢測出電動機的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，而變頻器的輸出頻率則由電動機的實際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率之和決定。 轉(zhuǎn)差頻率控制和矢量控制的原理鞍復(fù)雜，本次不作進(jìn)一步的討論。 二 變顓器的基本結(jié)構(gòu) 目前生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的是通用變頻器，根據(jù)功率的大小，從外形上看有書本型結(jié)構(gòu) (～ 37 kW)和裝柜型結(jié)構(gòu) (45～ 1500 kW)兩種。包括： ①三相整流橋 由整流二極管 VDI～ VD6構(gòu)成三相橋式整流電路。當(dāng) CF充電到一定程度，令 開關(guān) S接通，將 RL短接掉。 電容器 CF的容量較大，而切斷變頻器電源又必須在逆變電路停 l止工作的狀態(tài)下進(jìn)行，所以 CF沒有快速放電電路，其放電時間往往需數(shù)分鐘，而 CF上的電壓又較高，如不放完，將對人身安全構(gòu)成威脅。 ③緩沖電路 (R01R0 VD01— VD0 C01— C06)的作用是限制過高的電流和電壓，保護(hù)逆變管免遭損壞。如上圖所示?？刂品绞接心M控制和數(shù)字控制兩種。 3）驅(qū)動電路 驅(qū)動電路的作用是為變頻器中逆變電路的換流器件提供驅(qū)動信號。 通用變頻器的蠅型硬件結(jié)構(gòu)如圖 4— 56所示。 2)門極可關(guān)斷晶閘管 (GTO) 門極可關(guān)斷晶閘管是一種可通過門極信號控制導(dǎo)通和關(guān)斷的晶閘管，與普通晶閘管不同，它是利用門極反向電流而獲得自關(guān)斷能力，因此不需要外部換流電路。 5)絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 絕緣柵雙極晶體管是通過柵極驅(qū)動電壓來控制的晶體管，它集功率 MOSFET和 GTR的優(yōu)點于一身，具有輸入阻抗高、開關(guān)速度陜、驅(qū)動電路簡單和通態(tài)電壓低、耐壓高等優(yōu)點，岡此有取代 GTR和功率 MOSFET的趨勢。 2變頻器的工作原理 (I)逆變的基本工作原理 將直流電變換為交流電的過程稱為逆變，完成逆變功能的裝置叫逆變器，它是變頻器的重要組成部分。改變逆變器開關(guān)元件的導(dǎo)通與截止時間，就可改變輸出電壓的頻率，即完成變頻 。在變頻調(diào)速的過程中，當(dāng)電動機電源的頻率變化時，電動機的阻抗將隨之變化，從而引起勵磁電流的變化，使電動機出現(xiàn)勵磁不足或勵磁過強。 但由于在電動機的實際調(diào)速控制過程中，電動機感應(yīng)電動勢的檢測和控制較困難，考慮到正常運行時電動機的電源電壓與感應(yīng)電動勢近似相等，只要控制電源電壓 U和頻率 ,使 U/ｆ為常數(shù)，即可使電動機的磁通基本保持不變，采用這種控制方式的變頻器稱為 v/ｆ控制變頻器。即在低頻時適當(dāng)提升電壓 U以補償定子阻抗 E的壓降，保證電動機在低速區(qū)域運行時仍能得到較大的輸出轉(zhuǎn)矩，這種補償也稱為變頻器的轉(zhuǎn)矩增強功能。 綜上所述，對電動機供電的變頻器 _般要求兼有調(diào)壓和調(diào)頻功能，通常將這種變頻器稱為變頻變壓 (VVVF)型變頻器。 在半個周期內(nèi)，輸出 電壓平均值的大小由半 周中輸出脈沖的總寬度決定。這就是目前工程實際中應(yīng)用最多的正弦 PWM法，簡稱 SPWM如下圖所示。 (1)系統(tǒng)所具有的功能 1)全范圍轉(zhuǎn)矩自動增強功能 由于電動機繞組中阻抗的作用，采用 V／ f控制的變頻器在電動機的低速運行區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)轉(zhuǎn)矩不足的情況。 對于電壓形變頻器，在電動機的減速過程中回饋能量將使變頻器的直流中間電路的電壓上升，可能會出現(xiàn)過電壓保護(hù)電路動作而使變頻器停止工作的情況。 4)自動節(jié)能運行功能變頻器能自動選擇工作參數(shù)，使電動機在滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩要求的隋況下以最小電流運行。早期的變頻器無鍵盤，利用面板上的電位器進(jìn)行模擬量給定和調(diào)整。所有的變頻器都為用戶提供了可以外接給定控制信號的輸入端。 VT210S變頻器的給定信號接線 2)基本