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三菱變頻器的结构及控制电路概述

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發布日期:2019-08-05 作者: 點擊:

    三菱變頻器是將固定頻率的交流電變換爲頻率連續可調的交流電的裝置。變頻器技術隨著微電子技術、電力電子技術、計算機技術和自動控制技術等的不斷發展而發展,其應用越來越普及。

一、變頻器的结构

  通用變頻器由主電路和控制电路组成,其基本结构如下图所示。主電路包括整流器、中间直流环节和逆变器。控制电路由运算电路、检测电路、控制信号的输人/输出电路和驱动电路组成。

主電路

  (1)、整流电路整流电路的主要作用是把三相(或单相)交流电转变成直流电,为逆变电路提供所需的直流电源。按使用的器件不同,整流电路可分为不可控整流电路和可控整流电路。不可控整流电路使用的器件为电力二极管(PD),可控整流电路使用的器件通常为普通晶闸管(SCR)

    1)、电力二极管(PD):指可以承受高电压、大电流,具有较大耗散功率的二极管。电力二极管的内部结构是一个PN结,加正向电压导通,加反向电压截止,是不可控的单向导通器件。电力二极骨与普通二极管的结构、工作原理和伏安特性相似,但它们的主要参数和选择原则不尽相同。电力二极管的图形符号如图1-4所示,其中,A为阳极,K为阴极,其伏安特性如图1-4c所示,其主要参数有正向平均电流If、反向重复峰值电压Urrm、反向不重复峰值电压Ursm,和正向平均电压Uf等。

)、普通晶閘管(SCR):普通晶閘管是雙極型電流控制器件,其圖形符號如圖1-5a所示,其中,A爲陽極,K爲陰極,G爲門極,其伏安特性如圖1-5b所示。當對晶閘管的陽極和陰極兩端加正向電壓,同時在它的門極和陰極兩端也適當加正向電壓時,晶閘管導通。但導通後門極失去控制作用,不能用門極控制晶閘管關斷,所以它是半控型器件。它的主要參數有斷態重複峰值電壓Udrm、反向重複峰值電壓Urrm、通態平均電壓Ut(av)、通態平均電流It(av)、維持電流Ih、擎住電流Il和通態浪湧電流Itsm等。

(2)、滤波电路 波电路通常由若干个电解电容并联成一组,如图1-3中的C1和C2。为了解决电容C1和C2的均压问题,在两电容旁各并联一个阻值相等的均压电阻R1和R2。

   在图1-3中,串联在整流桥和滤波电容之间的限流电阻R8和短路开关(虚线所画开关)组成了限流电路。当變頻器接人电源的瞬间,将有一个很大的冲击电流经整流桥流向滤波电容,整流桥可能因电流过大而在接人电源的瞬间受到损坏,限流电阻R8可以削弱该冲击电流,起到保护整流桥的作用。在许多新的變頻器中R8已由晶闸管替代。

  (3)、直流中间电路由整流电路可以将电网的交流电源整流成直流电压或直流电流,但这种电压或电流含有电压或电流纹波,会影响直流电压或电流的质量。为了减小这种电压或电流的波动,需要加电容器或电感器作为直流中间环节。

   对电压型變頻器来说,直流中间电路通过大容量的电容对输出电流进行滤波。

   对电流型變頻器来说,直流中间电路通过电感对输出电流进行滤波。

  (4)、逆变电路逆变电路是變頻器最主要的部分之一,它的功能是,在控制电路的控制下将直流中间电路输出的直流电压转换为电压、频率均可调的交流电压,实现对异步电动机的变频调速控制。變頻器中应用最多的是三相桥式逆变电路,它是由电力晶体管(GTR)组成的三相桥式逆变电路,该电路主要是对开关器件进行控制。目前,常用的开关器件有门极关断(GTO)晶闸管、电力晶体管(GTR或BJT )、功率场效应晶体管(P-MOSFET)以及绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等,在实际应用时要查阅相关使用手册。

三菱變頻器的结构及控制电路概述



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