变频器中常见集成电路

变频器中常见集成电路

变频器常用光耦驱动PC923和PC929详解

变频器常用光耦驱动PC923和PC929详解在变频器驱动芯片中,PC923与PC929算是比较常见的了。在知名品牌如台安变频器,安川变频器,富士变频器中都有使用到。两者可谓是黄金搭档。本文将对这两个驱动芯片的原理和应用进行详细的剖析! 图2 配对应用的驱动IC:PC923(8引脚)、PC929(14引脚) PC923用于上三臂IGBT管的驱动,PC929则用于驱动下三臂IGBT管,同时承担对IGBT导通管压降的检测,对IBGT实施过流保护和输出OC报警信号的任务。PC929与普通驱动IC的不同,在于内部含有IGBT保护电路和OC信号输出电路,将驱动和保护集于一体。 PC923的相关参数:输入IF电流5∽20mA,电源电压15∽35V,输出峰值电流±0.4A,隔离电压5000V,开通/关断时间0.5μs。可直接驱动50A/1200V以下的IGBT模块。PC923的电路结构同TLP250等相近,但输出引脚不一样。5、8脚之间可接入限流电阻,限制输出电流以保护内部V1、V2三极管。常规应用,是将5、8脚短接,接入供电电源的正极。如果将输出侧引线改动一下,也可以与TLP520、3120等互为代换。它的上电检测方法也同于TLP250,在此不予赘述。 PC929的相关参数与PC923相接近,在电路结构上要复杂的多。1、2脚为内部发光二极管阴极,3脚为发光管阳极,1、3脚构成了信号输入端。4、5、6、7脚为空端子。输入信号经内部光电耦合器、放大器隔离处理后经接口电路输入到推挽式输出电路。 10、14脚为输出侧供电负极,13脚为输出侧供电正端,12脚为输出级供电端,一般应用中将13、12脚短接。11脚为驱动信号输出端,经栅极电阻接IGBT或后置功率放大电路。PC929的9脚为IGBT管压降信号检测脚,9、10脚经外电路并联于IGBT的C、E 极上。IGBT在额定电流下的正常管压降仅为3V左右。异常管压降的产生表明了IGBT运行在过流状态下。PC929的8脚为IGBT管子的OC(过载、过流、短路)信号输出脚,由外接光耦合器将故障信号返回给CPU。

变频器基础知识

变频器基础知识 一、变频器的定义 通常所说的变频器,是指将频率固定的电源(如50Hz三相交流电) 变成频率可变的电源(如在0?50HZ之间随意变换)的转换设备。如果原有电源的频率为0(即为直流电源供电),则变频器可以省去直流变换环节,退化成单一的逆变器(DO AQ O 二、变频器的分类从不同的角度,可以对变频器进行不同的分类。 1、按电压等级不同,变频器可分为:高压变频器、中压变频器、低压变频器 按照国际惯例,电压》10kV时称高压,1-10kV为中压,小于1kV 时称低压,与其电压范围相对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器。 在我国,习惯上把10KV 6kV或3kV的电机称为高压电机,相应的电压为10KV 6kV或3kV的变频器均称高压变频器。平常所说的“高- 高”“高-低-高”“高-低”只是变频器的不同应用形式。 2、按主回路结构不同,变频器可分为:交-直-交变频器,交-交变频器。交- 直- 交变频器 1)交- 直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电,再用逆变电路将直流电转换为频率可变的交流电。整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分。 整流电路可以是不控的(二极管全波整流)、也可以是可控的,如果是可控整流,则它也能工作在逆变状态,将直流回路的能量逆变回电网。 逆变电路肯定是可控的,主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机。如果电机工作在发电工况时(比如制动场合),逆变电路工作在整流状态,将电机的能量送到直流回路。 交- 交变频器

2)交-交变频器没有直流回路,每相都由两个相互反并联的整流电路组成,正桥提供正向相电流,反桥提供负向相电流。 3、按储能方式不同,变频器可分为:电流源型、电压源型。 电流源型变频器 1)电流源型: 电流源变频器输入采用可控整流,控制电流的大小。中间采用大电感,对电流进行平滑。逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流,供给交流电机。在电流源变频器中,直接受控量是电流。整流桥控制电流大小,逆变桥控制电流频率,电机侧得到的是幅值和频率可变的方波电流。 特点:①电流源变频器具有很好的抗过流能力,甚至负载短路都不会导致变频器损坏。②由于整流桥输出电压可以为负,从而进入逆变状态工作,实现能量由变频器向电网的回馈,可用于频繁正反转或需要制动的场合。 缺点:其网侧功率因数不高,电流谐波较大。 2)电压源型: 电压源变频器输入一般不控,大多采用二极管进行全波整流。中间采用大电容滤波,对电压进行平滑。逆变桥采用PWM控制技术,既控制电压输出波形中交流基波的幅值大小,也控制交流基波电压的频率。 在电压源变频器中,直流回路的电压大小基本是不变的。逆变桥直接对直流电压进行PWM控制,不直接控制电流。电机侧得到的是幅值恒定、占空比和频率可变的方波电压。电机的电流实际上是其在变频器输出电压控制下运行所产生的,为正弦波。 优点:网侧功率因数较高,并且不随输出频率而变。 缺点:由于整流桥不控,输出电压和电流的方向均确定不变,不能 实现能量回馈。不适用于频繁正反转或需要制动的场合。 4、按电平数不同,变频器可分为:两电平、三电平、多电平 1)两电平变频器典型电路结构及输出波形如下: 2)三电平PWM fe压型变频器采用12只可关断功率器件(IGCT或高压

2018十大国产变频器品牌排名【干货】

2018十大国产变频器品牌排名分析 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 2018国产变频器十大品牌排名(不分先后): 1、德力西变频器(中国德力西控股集团有限公司) 2、英威腾(深圳市英威腾电气股份有限公司) 3、烟台惠丰(烟台惠丰电子有限公司) 4、成都佳灵(成都佳灵电气制造有限公司) 5、台达(台达电子工业股份有限公司) 6、深圳汇川(深圳市汇川技术股份有限公司) 7、普传科技(普传科技股份有限公司) 8、风光电子(山东新风光电子科技发展有限公司) 9、合康亿盛(北京合康亿盛变频科技股份有限公司) 10、利德华福(北京利德华福电气技术有限公司) 变频器十大品牌之一的德力西变频器 德力西变频器特点论述: 德力西变频器主要运用于电力工业、石油化工、冶金、水资源等工业中的风机、水泵、压缩机等,尤其是应用在高压大功率的风机和泵类机械中,取代传统挡风板、节流阀,可以根据负荷大小适时控制风量和流量,显著提高的节能效果。另外,还可以改善和适应运行环境,平滑加减速、提高加工工艺等功能。 德力西变频器由于采用变频调速后,风机、泵类负载的节能效果最明显,节电率可达到20%~60%,这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例,当用户需要的平均流

量较小时,风机、水泵的转速较低,其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和法门进行流量调节时,耗用功率变化不大。由于这类负载很多,约占交流电动机总容量的20%~30%,它们的节能就具有非常重要的意义。对于一些在低速运行的恒转矩负载,如传送带等,变频调速也可节能。除此之外,原有调速方式耗能较大者(如绕线转子电动机等),原有调速方式比较庞杂,效率较低者(如龙门刨床等),采用了变频调速后,节能效果也很明显。 变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变德力西变频器内部逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。变频调速系统起动大都是从低速开始,频率较低。加、减速时间可以任意设定,故加、减速时间比较平缓,起动电流较小,可以进行较高频率的起停。变频调速系统制动时,德力西变频器可以利用自己的制动回路,将机械负载的能量消耗在制动电阻上,也可回馈给供电电网,但回馈给电网需增加专用附件,投资较大。除此之外,变频器还具有直流制动功能,需要制动时,德力西变频器给电动机加上一个直流电压,进行制动,则无需另加制动控制电路。 英威腾变频器特点论述: 英威腾电气公司在吸收国外先进技术的基础上,结合近十年变频推广的应用经验和当今电力电子最新控制技术,目前已开发研制出了CHV、CHE、CHF、中压、高压等几大系列、上百种规格型号的高性能变频器,在石化、钢铁、建材、油田、化工、纺织、印刷、塑胶、机床、矿山等行业领域大量成功应用。现将几种产品介绍如下: 英威腾CHF变频器的特点有: 1、优化的V/F控制(采用DSP控制系统,完成优化的V/F控制,比传统V/F控制更具优越的性能)。 2、经济型结构(G/P合一,更能满足大部分客户的功能需求)。 3、独立外引键盘(可实现本机键盘与外引键盘的双重控制及变频器运行状态的监视)。

交直交变频器详细说明书

交直交变频器 一变频器开发基础 三相交流异步电动机发明于1881年,一经问世,便以起结构简单,坚固,价格低廉二迅速的在电力拖动领域成为拖动系统中"骄子"。但正式由于其结构,在调速性能上使其失去欢颜。从异步电动机的转速公式n=60f/p(1-s) ,可知。除变频{f}调速以外,异步电机调速基本途径有:1改变极对数{p}。2改变转差率{s}。显然其调速缺点为调速范围低,工作效率下降,负载能力不一致,消耗电能多,机械特性较软,控制电路较复杂。科技的进步,社会的发展,要求生产机械对电动机进行无级调速满足工艺要求是多么的迫切。 随着20世纪60年代功率晶闸管{SCR},70年代功率晶体管{GTR},可关断晶闸管{GTO},80年代绝缘栅双极晶体管{IGBT}的相继开发,把变频器由希望,推广,发展到今天的普及阶段。 二变频器基本结构 目前应用的最广泛的是交直交变频器,其基本结构如图所示: 其工作过程是先将三相{或单相}不可调工频电源经过整流桥整流成直流电,再经过逆变桥把直流电逆变成频率任意可调的交流电,以实现无级调速。 逆变器的原理框图 三功率部分 交直交变频器的主电路如图所示,变频器调速过程中出现的许多现象都应通过主电路来进行分析,因此,熟悉主电路的结构,透彻了解各部分的原理,具有十分重要的意义。 1 交-直变换电路 ⑴图I(VD1-VD6)为交直变换全波整流电路,在中小容量变频器中,整流器件采用不可控整流二极管或二极管模块。(2)图中(CF1 CF2)为滤波电容器,由于交流电被整流出的直流电中会有交流含量,为了获取平稳的直流电而设置滤波电容。(3)因为电解电容器的电容量有较大的离散性,故电容器组CF1 和CF2的电容量常不能完全相等,这将导致各自压降不相等。为了使其压降相等,在CF1 CF2旁各并联一个阻值相等的均压电阻RC1和RC2。(4)(RH HL)为电源指示电路,除此之外HL也具有提示保护的作用,当变频器

616G3安川变频器驱动电路图说

《616G3-55kW安川变频器》主电路 HI-35E2T2CU-U/70A R r/R U V W 3CN/4 16CN 风扇故障检测端子 2.3开路时跳FAN故障 开路时跳FU故障 开路时跳OH故障 14CN/15CN 开路时跳OH故障

《616G3-55kW安川变频器》主电路图说 所有变频器主电路的结构都是相似的,乃至于是相同的。而安川变频器的主电路和台湾东元变频器的主电路更是如出一辙。稍后我观察到两机的控制面板是一样的,控制面板和参数的设置也是相似的。发现两种从硬件到软件都相似甚至于是相同的机器,给安装调试与维修,都会带来很多的方便。只要手头有一种技术资料参考,就可以调试和维修二种设备了。 打开这两种大功率变频器的外壳,检查主电路时,安装于逆变模块上方(与模块并联的)的六只长方形盒体状的大东西,首先会引起我们的兴趣——与每相上臂IGBT管子并联的是型号为MS1250D225P,与下臂IGBT管子并联的型号为MS1250D225N。用句网络上的话说:这究竟是个什么东东?安装于此处意欲何为呢? 大凡并联在IGBT管子上的东西,或电容或阻容网络,均是为保护IGBT管子而设置的。即当该管子截止时,快速消耗掉反向电压所形成的能量,提供一个反向电流的通路,以保护IGBT管子不承受(实质上是使其承受得少一点罢了)反压的冲击。众所周知,无论是双极型或是场效应器件,在承受正向电压上往往有一定的富裕量,但对于反向电压的耐受能力却是极其脆弱的。所以在IGBT管子上并联的一嘟喽一嘟喽的东西,可以说都是完成此一消耗反压任务的。 需要说明的是:MS1250D225P和MS1250D225N的内部电路,笔者并未打开实物进行验证,模块损坏后,这两种器件往往都是完好的,所以也不便将其破坏后拆解。上图的内部电路是据测量揣摩画出的,仅为读者朋友提供一个参考。我查找了大量资料和在网络上进行了搜寻,均未找到此元件的资料。从揣测电路的基础上进行原理上的分析,显然容易产生误导。故暂时省略对其原理的解析。 但在模块上并联了此类元件后,将在检修上给我们带来新的体验。见下述。 按照常规的检修方法,我们在更换损坏的模块后,进行通电试验前,须将上图中的P点切断,串入两只25W(或40W)灯泡,再行上电,这样万一逆变模块回路或驱动电路异常,造成上、下臂两只IGBT管子共通对直流电源的短路时,因灯泡的限流作用,使昂贵的IGBT模块免遭损坏。其它品牌的变频器,在管子两端并联皮法级的小容量电容,在通电或变频器启动后,只要U、V、W输出端子空载,灯泡是不会亮的。但安川变频器在检修中的表现就有所不同了。在P点串入灯泡,上电,灯泡不亮,是对的,我松了一口气;按操作面板启动变频器,灯泡变为雪亮!坏了,输出模块有短路现象!这是我的第一判断。停电检查模块和驱动电路,均无异常。回头查看电路结构,在拆除掉MS1250D225P和MS1250D225N后,启动变频器后灯泡不亮了。测空载输出三相电压正常。这两只元件与外接10Ω80W电阻,提供了约百毫安的电流通路,使25W灯泡变为雪亮。以几十瓦的功耗的牺牲换来IGBT管子更高的安全性,这是安川变频器的模块保护电路的特色。 变频器空载启动后,由于MS1250D225P和MS1250D225N等元件的关系,逆变电路自身形成了一定的电路通路,并非为逆变模块不良造成。该机是一个特例。有了电路通路,也并一定是模块已经损坏了,观察一下,是哪些元件提供了此电流的通路?当新鲜的经验固化成思维定式,对故障的误判就在所难免了。 整机控制电源是由图下方一只多抽头变压器来取得的。插座3CN和4CN的短接线不同,可调整输入电压的级别,以保证次级绕组AC220V电压的精确度。散热风机是采用AC220V电源的,此电源又经整滤波做为开关电源的输入。单独检修驱动板时,须将风扇端子的2、3;接触器端子的3、4;14CN,15CN,16CN的端子均短接,人为消除欠压(FU/LU)、过热(OH)、风扇坏(FAN)等故障信号,才能使CPU输出六路脉冲信号,便于对驱动电路进行检查。

PWM型变频器的基本控制方式

错误!未找到目录项。 通用的PWM型变频器是一种交—直—交变频,通过整流器将工频交流电整流成直流电,经过中间环节再由逆变器将直流电逆变成频率可调的交流电,供给交流负载。异步电动机调速时,供电电源不但频率可变,而且电压大小也必须能随频率变化,即保持压频比基本恒定。 PWM型变频器一般采用电压型逆变器。根据供给逆变器的直流电压是可变的还是恒定的,变频器可分成两种基本控制方式。 (1)变幅PWM型变频器这是一种对变频器输出电压和频率分别进行调节的控制方式,其基本电路如图3-3所示。中间环节是滤波电容器。 图2-3 变幅PWM型变频器 晶闸管整流器用来调压,与一般晶闸管调压系统一样,采用相位控制,通过改变触发脉冲的延迟角α来获得与逆变器输出频率相对应的不同大小的直流电压。逆变器只作输出频率控制,它一般是由6个开关器件组成,按脉冲调制方式进行控制。 图3-4所示是另一种直流电压可调的PWM变频电路。它采用二极管不可控整流桥,把三相交流电变换为恒定的直流电。分立斩波器电路,来改变输出直流电压的大小,通过逆变器输出三相交流电。 图2-4 利用斩波器的变频电路图 以上两种调压式变频电路,都需要两极可控功率级,相比较,采用晶闸管整流桥可以获得更大功率的直流电,由于可控整流桥采用相位控制,输入功率因数将随输出直流电压的减小而降低;而斩波式调压,输入功率变流级采用的是二级管整流桥,所以输入端有很高的功率因数,代价是多了一个斩波器。另外,就动态响应的快速性来说后者比前者好。 (2)恒幅PWM型变频器

恒幅脉宽调制PWM式变频电路如图3.3所示,它由二极管整流桥,滤波电容和逆变器组成。逆变器的输入为恒定不变的直流电压,通过调节逆变器的脉冲宽度和输出交流电压的频率,既实现调压又实现调频,变频变压都是由逆变器承担。此系统是目前使用较普遍的一种变频系统,其主电路简单,只要配上简单的控制电路即可。它具有下列主要优点: 1)简化了主电路和控制电路的结构。由二极管整流器对逆变器提供恒定的直流电压。在PWM逆变器内,在变频的同时控制其输出电压。系统只有一个控制功率级,从而使装置的体积小,重量轻,造价低,可靠性好。 2)由二极管整流器代替晶闸管整流器,提高了装置的功率因数。 3)改善系统的动态性能。PWM型逆变器的输出功率和电压,都在逆变器内控制和调节。因此,调节速度快,调节过程中频率和电压配合好,系统动态性能好。 4)对负载有较好的供电波形。PWM型逆变器的输出电压和电流波形接近正弦波,从而解决了由于以矩形波供电引起的电动机发热和转矩降低问题,改善了电动机运行性能。 图2-5 PWM型逆变器 但PWM型逆变器也有如下缺点: 1)在调制频率和输出频率之比固定的情况下,特别是在低频时,高次谐波影响较大,因而电动机的转矩脉动和噪声都较大。 2)在调制频率和输出频率之比作有级变化的情况下,往往使控制电路比较复杂。 3)器件的工作频率与调制频率有关。有些器件的开关损耗和换相电路损耗较大,而且需要采用导通和关断时间短的高速开关器件。 2.2.2 PWM型逆变器的基本工作原理

变频器电路原理详解经典

要想做好变频器维修,当然了解变频器基础知识是相当重要的,也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后,如果有不正确地方,望您指正,如果觉得还行支持一下,给我一些鼓动! 变频器维修入门--电路分析图 对于变频器修理,仅了解以上基本电路还远远不够的,还须深刻了解以下主要电路。主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。图2.1是它的结构图。 1)驱动电路 驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号,经光电隔离和放大后,作为逆变电路的换流器件(逆变模块)提供驱动信号。 对驱动电路的各种要求,因换流器件的不同而异。同时,一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是,大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑,这里介绍较典型的驱动电路。图2.2是较常见的驱动电路(驱动电路电源见图2.3)。

科沃—工控维修的120 .gzkowo. 驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路,三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。 2)保护电路科沃—电梯维修的120 .gzkowo. 当变频器出现异常时,为了使变频器因异常造成的损失减少到最小,甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能,都设法增加保护功能,提高保护功能的有效性。 在变频器保护功能的领域,厂商可谓使尽解数,作好文章。这样,也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路,软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等,部都具有保护功能。

马达控制驱动芯片

特点: 低静态工作电流; 宽电源电压范围:2.5V-12V ; 每通道具有800mA 连续电流输出能力; 较低的饱和压降; TTL/CMOS 输出电平兼容,可直接连CPU ; 输出内置钳位二极管,适用于感性负载; 控制和驱动集成于单片IC 之中; 具备管脚高压保护功能; 工作温度:-20°C-80°C 。 描述: L9110是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件,将分立电路集成在单片IC 之中,使外围器件成本降低,整机可靠性提高。该芯片有两个TTL/CMOS 兼容电平的输入,具有良好的抗干扰性;两个输出端能直接驱动电机的正反向运动,它具有较大的电流驱动能力,每通道能通过800mA 的持续电流,峰值电流能力可达1.5A ;同时它具有较低的输出饱和压降;内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流,使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。L9110被广泛应用于玩具汽车电机驱动、脉冲电磁阀门驱动,步进电机驱动和开关功率管等电路上。 管脚定义: 序号 符号 功能 1 OA A 路输出管脚 2 VCC 电源电压 3 VCC 电源电压 4 OB B 路输出管脚 5 GND 地线 6 IA A 路输入管脚 7 IB B 路输入管脚 8 GND 地线 绝对最大范围: Ta =25°C 符 号 参 数 最 小 典 型 最 大 单 位Vcc max 电源电压 2.2 5.0 12.0 V Iout max 输出电流 - 800 1000 mA VH in 输入高电平 2.2 5.0 12.0 V VL in 输入低电平 0 0.5 0.7 V Pd max 允许电源消耗 - - 800 mW Topr 操作温度 -30 25 85 °C DP 后缀 塑料封装(DIP8) SO 后缀 塑料封装(SOP8)

变频器基础知识入门

- - - 变频器基础知识入门 1、什么是变频器? 变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM和PAM的不同点是什么? PWM是英文PulseWidthModulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。 PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同? 变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路的滤波是电感。 4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变? 异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加? 频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。 6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样? 采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。 7、V/f模式是什么意思? 频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择。 8、按比例地改V和f时,电机的转矩如何变化? 频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。 可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗? 在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz。 10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以? 通常情况下是不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。 11、所谓开环是什么意思? 给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈。 12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办? 开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在接近给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。 13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗? 具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的值取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思? 如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳

通用变频器选型

通用变频器选型 一、通过变频器的控制方式选择变频器类型 通用变频器根据其性能、控制方式和用途的不同,习惯上可分为通用型、矢量型、多功能高性能型和专用型等。 (一)风机、水泵、空调专用型通用变频器是一种以节能为主要目的的通用变频器,多采用U/f控制方式(电压频率控制),主要在转矩控制性能方面是按降转矩负载特性设计,零速时的起动转矩相比其他控制方式要小一些。 (二)高性能矢量控制型通用变频器采用矢量控制方式(将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量和产生转矩的电流分量分别加以控制)或直接转矩控制方式(把磁通和转矩直接作为被控量直接控制转矩),并充分考虑了通用变频器应用过程中可能出现的各种需要,其中重要的一个功能特性是零速时的起动转矩和过载能力,通常起动转矩在150%-200%范围内,甚至更高,过载能力可达150%以上,一般持续时间为60S。这类通用变频器的特征是具较硬的机械特性和动态性能,广泛应用于各类生产机械装置,如机床、塑料机械、生产线、传送带、升降机械以及电动车辆等对调速系统性能和功能有较高要求的场合。 (三)专用变频器是为了满足某些特定应用场合的需要而设计生产的,基本上采用矢量控制方式,主要应用于对异步电动机控制性能要求较高的专用机械或系统。例如,在机床主轴驱动专用的高性能变频器中,为了便于和数控装置配合完成各种工作,变频器的主电路、回馈制动电路和各种接口电路等被做成一体,。另外还有电梯专用变频器、中频专用变频器、伺服控制专用变频器、抽油机专用变频器、塑料专用变频器等。 (四)中、高压变频器也就是我们常说的高压变频器,对应的电压等级为1500V、3KV、6KV、10KV,这类变频器通常采用GTOPWM

交-交变频器应用研究

交-交变频器应用研究 发表时间:2019-07-05T15:04:36.680Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:仇楷 [导读] 摘要:20世纪30年代交交变频电路就已经出现,当时采用的是水银整流器,曾经有装置用在电力机车上,由于原件性能的限制,没能得到推广。 (阜阳华润电力有限公司) 摘要:20世纪30年代交交变频电路就已经出现,当时采用的是水银整流器,曾经有装置用在电力机车上,由于原件性能的限制,没能得到推广。到20世纪70年代,随着晶闸管的问世交交变频电路曾经广泛应用于电机的变频调速。20世纪80年代随着全控器件的广泛应用,交交变频电路逐渐被交直交变频电路取代。近年来随着现代工业生产及社会发展的需要推动了交交变频技术的飞速发展,现代电力电子器件的发展和应用、现代控制理论和控制器件的发展和应用、微机控制技术及大规模集成电路的发展和应用为交流变频技术的发展和应用创造了新的物质和技术条件,交交变频电路又逐渐成为研究的热点。 关键词:交交变频器;应用;研究 一、交交变频器的基本原理 采用晶闸管的交-交变频器电路,将电网交流电变成电压和频率可调的低频交流电。大功率同步电动机使用的是三相输出的交交变频电路(又称三相交交变频电路),其原理与单相输出的交交变频电路(又称单相交交变频电路)相同。三相交交变频电路的输出电压的频率越低,每个周期所含的工频相电压的波头数越多,因此就可以得到正弦度非常好的电压波形,谐波分量小,而随着其输出频率的增加,输出电压的谐波分量会大幅度的增加导致变频器出力降低,负载电动机脉动转矩增大,损耗增加,因此交交变频器最大输出频率为电网工频的1/3~1/2,对于50Hz工频的交流电压,交交变频器输出电压的频率最高为16.6~25Hz。 二、交交变频器系统应用研究 1.交交变频器组成部分 交交变频器系统由主电路、系统保护电路和控制电路组成 其中主电路部分由整流电路、滤波电路、逆变电路(IPM)和IPM驱动电路与吸收电路组成;系统保护电路包括过压、欠压保护、限流启动、IPM故障保护与泵升控制等;控制电路包括DSP最小系统电路、频率输入电路、光耦隔离电路等。 2.交交变频器应用举例---交流提升机控制系统 (1)交流提升机控制系统多种方案的比较 矿井提升机所使用的交流绕线式电动机通常是靠切换其转子电阻来进行调速的。但电动机依靠转子电阻获得的低速,其运行特性较软。当提升容器通过给定的减速点时,由于负载的不同,而将得到不同的减速度,不能达到稳定的低速爬行,最后导致停车位置不准,不能正常装卸载。通过操作人员同时施用机械闸,利用闸制动和电机拖动的合成特性来得到要求的减速度及低速爬行。这样做,不仅耗电量大,闸瓦磨损大,而且操作人员工作非常紧张,安全性、可靠性差。 晶闸管串级调速自动化提升机,可以获得较好的控制特性。但电控设备多、容量大。为获得减速阶段的制动力矩,还需一套动力制动装置,因而使系统复杂,投资增加。特别是对于500kW以上的绕线电动机,其转子电压约为700V左右,使晶闸管装置的选择带来困难。 当交流提升机只采用动力制动时,减速爬行阶段就要出现制动-电动、电动-制动的多次转换,才能获得平均的、而非平稳的爬行速度,能满足爬行距离较长的提升机。这种方法要求主减速器有两个主轴,并增加气囊离合器,增加了机械结构和制造过程的复杂性。动力制动的最大弱点是不能提供正力矩。当系统需要低速正力爬行时,要从动力制动转换到高压状态工作,实行爬行阶段二次给电的脉冲爬行。这种方法机械特性较软,不易控制。 采用低频制动,即将电动机定子绕组从三相电网(6kV,50Hz)上断开后,接至电压相序相同的低频电源上。提升机低频拖动在减速阶段使电动机运行在再生发电制动区内,在爬行阶段运行电动区内。并且,提升电动机由制动状态到电动状态是自然过渡的。交交变频器作为一种在大功率、低速范围内得到很好应用的交流调速方案,其频率范围容易调节,作为低频电源适用于各种作业的交流提升机。 主电路接线及其特点SIMOREGK6RA24是SIEMENS生产的一种紧凑式三相交流直接供电的全数字直流调速装置,设计电流范围15A~120A。其基于高性能的16位微处理器,采用参数组态方式用软件实现调速传动控制系统的各种控制功能,具有较高技术水平。该系统构成为三相桥式6脉波接线交交变频器。相电压分别为UOR,UOS,UOT,彼此相差120°,作为三相电压输出。这种联结可使在选用的晶闸管承受电压较低的情况下,提高装置的输出电压。如果3个相电压中含有同样的直流分量,由于采用星形联结,线电压中不含有直流分量,变频器输出到负载的电压波中也不会出现直流分量。从而改善了变频器的输入功率因数。如果3个相电压中含有3,6,9等次谐波,由于这些谐波彼此同相,在该接线(Y接输出)中也相互抵消,不反映到负载及线电压中去,即输出相电压中的3倍频谐波不会传到电动机端。因此,该系统输出功率大,高次谐波少,输出波形好,工作可靠。 控制系统构成:低频制动方式,使提升机在减速段可将部分机械能转变为电能回馈到电网,并自然过渡到爬行阶段,实现稳定的低速爬行。通过采用数字控制技术,其控制性能得到大大改善。本系统为速度、电流双闭环控制,充分利用了SIMOREGK6RA24的基本控制功能。主要由主机板;信号板;光电隔离开关量输入、输出板;智能化A/D,D/A板;总线板组成。3个电流反馈信号经电流互感器检测,并由两对采样开关整形后送入单片机;速度给定及速度反馈信号经滤波电路和绝对值电路变换后送入各组单片机。电流和速度调节均由计算机软件完成。数字触发脉冲信号由单片机的6个高速通道输出,并由高频调制信号一起送入逻辑门阵列电路,变换成互差60°的双脉冲列,再经放大和隔离,分别去触发各相功率组件。所有调节和控制全数字化,保证了系统的调节精度。 (2)交交变频器用于交流提升机控制系统的研究 传动装置的工作状态通过开关选择。“内控”时通过主机面板按键进行参数设置和装置调试;“外控”时由操作台接通传动装置,通过主机串行接口RS232(485)施加主给定,使交流提升机低频制动过程操作实现自动化。同时可利用6RA24的状态字观察晶闸管工作状态反馈信号,读出实际值及参数组的写入和储存,完成各数据与PC的通讯。 三、应用效果 该交交变频全数字拖动控制系统就用于某矿主井,提升机型号JKMD-2.25×4E,AC6kV,800kW。其定转子回路采用真空接触器换向,整个操作过程为PLC控制带CRT监控。中信重机自动化工程公司制造安装,2011年12月投入使用。技术性能完全达到设计要求,运行效

变频器驱动电路详解

变频器驱动电路详解 测量驱动电路输出的六路驱动脉冲的电压幅度都符合要求,如用交流档测量正向激励脉冲电压的幅度约14V左右,负向截止电压的幅度约7.5V左右(不同的机型有所差异),对驱动电路经过以上检查,一般检修人员就认为可以装机了,此中忽略了一个极其重要的检查环节——对驱动电路电流(功率)输出能力的检查!很多我们认为已经正常修复的变频器,在运行中还会暴露出更隐蔽的故障现象,并由此导致了一定的返修率。 变频器空载或轻载运行正常,但带上一定负载后,出现电机振动、输出电压偏相、频跳OC故障等。 故障原因:A、驱动电路的供电电源电流(功率)输出能力不足;B、驱动IC或驱动IC后置放大器低效,输出内阻变大,使驱动脉冲的电压幅度或电流幅度不足;C、IGBT低效,导通内阻变大,导通管压降增大。 C原因所导致的故障比例并不高,而且限于维修修部的条件所限,如无法为变频器提供额定负载试机。但A、B原因所带来的隐蔽性故障,我们可以采用为驱动增加负载的方法,使其暴露出来,并进而修复之,从面能使返修率降到最低。IGBT的正常开通既需要幅值足够的激励电路,如+12V以上,更需要足够的驱动电流,保障其可靠开通,或者说保障其导通在一定的低导通内阻下。上述A、B 故障原因的实质,即由于驱动电路的功率输出能力不足,导致了IGBT虽能开通但不能处于良好的低导能内阻的开通状态下,从而表现出输出偏相、电机振动剧烈和频跳OC故障等。 让我们从IGBT的控制特性上来做一下较为深入的分析,找出故障的根源所在。 一、IGBT的控制特性: 通常的观念,认为IGBT器件是电压型控制器件——为栅偏压控制,只需提供一定电平幅度的激励电压,而不需吸取激励电流。在小功率电路中,仅由数字门电路,就可以驱动MOS型绝缘栅场效应管。做为IGBT,输入电路恰好具有MOS型绝缘栅场效应管的特性,因而也可视为电压控制器件。这种观念其实有失偏颇。因结构和工艺的原因,IGBT管子的栅-射结间形成了一个名为Cge的结电容,对IGBT管子开通和截止的控制,其实就是Cge进行的充、放电控制。+15V的激励脉冲电压,提供了Cge的一个充电电流通路,IGBT因之而开通;-7。5V的负向脉冲电压,将Cge上的“已充电荷强行拉出来”,起到对充电电荷的快速中和作用,IGBT因之而截止。 假定IGBT管子只对一个工作频率为零的直流电路进行通断控制,对Cge一次性充满电后,几乎不再需要进行充、放电的控制,那么将此电路中的IGBT管子说成是电压控制器件,是成立的。而问题是:变频器输出电路中的IGBT管子工作于数kHz的频率之下,其栅偏压也为数kHz频率的脉冲电压!一方面,对于这种较高频率的信号,Cge的呈现出的容抗是较小的,故形成了较大的充、放电电流。另一方面,要使IGBT可靠和快速的开通(力争使管子有较小的导通内阻),在IGBT的允许工作区内,就要提供尽可能大的驱动电流(充电电流)。对于截止的控制也是一样,须提供一个低内阻(欧姆级)的外部泄放电路,将栅-射结电容上的电荷极快地泄放掉!

ABB变频器基础知识

带你进入工控之门——学一种变频器 序言:初次接触工控的人对其都会感到很神秘,许许多多的自动控制,错综复杂的联锁及很多高新的电气元器件,让人无从下手。其实我们只需掌握一些基本的知识,分解各个部件,了解各部件的性能及要点,然后再整合起来,就清晰多了。 整个工控的组成好似人体一样,一般有:大脑(DCS),神经中枢(网络),躯干(PLC),手脚(现场执行器),五观(现场传感器)。 今天我为大家谈谈现场执行器中的一个工控中常用的电气部件——变频器。变频器由于其本身具有可调速及节能的重要特性,在近几年发展很快,广泛应用于各邻域。对于品种繁多的变频器和其本身内部各参数之多,我们往往第一次接触会感到无从下手,但我们可以从各种变频器的共性中学习,掌握一种变频器,举一反三就能从而了解各种变频器的应用。 下面我就用一种常用的变频器ABB-ACS550给大家讲解其在实际工作中的应用。 一、安装: 打开包装我们首先要查看的是选用的变频器功率是否与配套的电机功率一致,要求是变频器功率≥电机功率,否则变频器因功率不足带不起负荷而烧坏。变频器上一般会有如下标签: 表示该变频器输入要求电压为3相380电压,频率50HZ,其上边的数字是一个适用范围,我们一般不用理会,因为国内的电压等级均满足其要求。输出电压为0至380V,3相交流,电流为6.9A,也就是能带3KW左右的电机,频率可调0-500Hz,一般我们应用中最大也只有60Hz。 一般变频器要求安装在无尘,无水气,无腐蚀的环境中,并在变频器本身上下左右周围留有一定的空间,有利散热。条件好的话最好能安装在特定的配电房内,并配有恒温设备,因为变频器本身也有发热,其电子元件会受温度的影响,如果其散热片上积尘多散热不好的话,会加剧变频器的损坏。 由于变频器本身是个干拢源,所以它产生的电磁干拢对其周围会有一定的影响,由其是对周围有DCS,PLC这种高精度工控设备更要注意安装中的每一环节。其解决方法有: 1、在电源输入侧加装电抗器,现在有些变频器在设计时已经在输入端加入了抗干拢的电抗器,可以在订 购时加以注意。 2、在电源输出侧,即电机电缆选用带屏蔽的三芯或四芯对称电缆,其优点是电缆上的电磁干拢是对称的, 相互加以抵消,如以下图示:

变频器的内部结构

浅析交-直-交电压型变频器的内部结构 摘要:本文主要介绍了交-直-交电压型变频器的整流单元、滤波单元、逆变单元、制动单元、驱动单元、检测单元、控制单元的主要形式,以及主要的几种控制方法及PWM技术在变频器中的应用。 关键词:交-直-交电压型变频器 IGBT 栅极驱动电流检测霍尔传感器矢量控制 PMW 0、引言 交流变频调速技术发展至今已有几十年的历史。低压变频器构成的交流调速系统,因其技术上的不断创新,使系统在性能上不断地完善,并在电气传动领域挑战直流调速系统,已得到了广泛的应用。交-直-交电压型变频器是目前市场上低压变频器的主要形式,本文简要对该变频器内部结构进行剖析。 1、电路结构框图 交直交电压型变频器主要由整流单元(交流变直流)、滤波单元、逆变单元(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元、控制单元等部分组成的。 图1 变频器电路结构框图 3、各单元电路及原理 3.1 整流单元

整流单元用于电网的三相交流电变成直流。可分为可控整流和不可控整流两大类。可控整流由于存在输出电压含有较多的谐波、输入功率因数低、控制部分复杂、中间直流大电容造成的调压惯性大相应缓慢等缺点,随着PMW技术的出现可控整流在交直交变频器中已经被淘汰。不可控整流是目前交直交变频器的主流形式,它有2种构成形式,6支整流二极管或6支晶闸管组成三相整流桥。 图2 6支二极管构成的三相桥式整流电路 由6支二极管构成的三相桥式整流电路,交流侧有控制主回路通断的接触器。 图3 6支晶闸管构成的三相桥式整流电路 由6支晶闸管构成的三相桥式整流电路,晶闸管只用于控制通断不控制直流电压的大小。 3.2 滤波单元 滤波单元主要采用大电容滤波,直流电压波形比较平直,在理想情况下是一种内阻抗为零的恒压源,输出交流电压是矩形波或阶梯波,这是电压型变频器的一个主要特征。

变频器驱动电路的结构及原理

变频器驱动电路的结构 15KW以下的驱动电路,则由PC923和PC929经栅极电阻直接驱动IGBT,中、大功率变频器,则由后置放大器将驱动冗输出的驱动脉冲进行功率放大后,再输入了的C、E极。 驱动电路的电源电路,是故障检测的一个重要环节要求,而且要求其具有足够的电流(功率)输出能力一不但要求其输出电压范围满足正常-带负载能力。每一相的上、下化IGBT驱动电路,因IGBT的触发回路不存在共电位点,驱动电路也需要相互隔离的供电电源。由开关电源电路中的开关变压器绕组输出的交流电压,经整流滤波成直流电压后,又由R68、 VS1(10V稳压二极管)简单稳压电路处理成正和负两路电源,供给驱动电路。电源的0V(零电位点)线接人了PC2的2、3极,驱动化的供电脚则接人了 28V的电源电压。 光耦合器的输入、输人侧应有独立的供电电源,以形成输入电流和输出电流的通路。PC2的2、 3脚输入电流由+5V*提供。此处,供电标记为十5V*,是为了和开关电源电路输出的+V5相区分。+5V*供电电路如图4-10所示。该电路可看作一简单的动态恒流源电路,R179为稳压二极管的限流电阻,稳压二极管的击穿电压值为 3.5V左右。基极电流回路中稳压电路的接入,使流过发射结的Ib 维持一恒定值,进而使动态Ic也近似为恒定值。忽略VT8的导通压降,电路的静态输出电压为+5V,但动态输出电压值取决于所接负载电路的“动态电阻值”,而动态输出电流总是接近于恒定的,这就使得驱动电路内部发光二极管能维持一个较为恒定的光通量,从而使传输脉冲信号的“陡峭度”比较理想,使传输特性大为改善。 变频器驱动电路的原理 由CPU主板来的脉冲信号,经R66加到PC2的3脚,在输人信号低电平期间,PC2形成由+5V*、 PC2的2、 3脚内部发光二极管、信号源电路到地的输入电流通路,〔2内部输出电路的晶体管VU导通,PC2的6脚输出高电平信号18V峰值),经R65为驱动后置放大电路的VT10提供正向偏流,VT10的导通将正供电电压经栅极电阻引人到IGBT的G极,IGBT开通;在输人信号的高电平期间,PC2的3脚也为+5V高电平,因而无输人电流通路,PC2内部输出电路的晶体管VT2导通,6脚转为负压输出(10V峰值),经R65为驱动后置放大电路的VT11提供了正向偏流,VT11的导通将供电的负电压——IGBT的截止电压经栅极电阻R91引人到IGBT的G极,IGBT关断。在待机状态,PC2的3脚输入信号一直维持在+5V高电平状态,则驱动电路一直输出-10V的截止电压,加到CN1出触发端子上,IGBT—直维持于可靠的截止状态上。 因IGBT栅-射极间结电容的存在,对其开通和截止的控制过程,实质上是对IGBT栅-射极间结电容进行充、放电的过程,这个充、放电过程形成了一定的峰值电流,故功率较大的IGBT模块须由VT10、 VT11组成的互补式电压跟随放大器来驱动。

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