變頻器結構分析與技術(shù)方案

對于變頻器電路結構主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動(dòng)電路、逆變電路和檢測取樣電路部分組成。

1）驅動(dòng)電路

驅動(dòng)電路是將主控電路中CPU產(chǎn)生的六個(gè)PWM信號，經(jīng)光電隔離和放大后，作為逆變電路的換流器件（逆變模塊）提供驅動(dòng)信號。

對驅動(dòng)電路的各種要求，因換流器件的不同而異。同時(shí)，一些開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)了許多適宜各種換流器件的專(zhuān)用驅動(dòng)模塊。有些品牌、型號的變頻器直接采用專(zhuān)用驅動(dòng)模塊。但是，大部分的變頻器采用驅動(dòng)電路。從修理的角度考慮，這里介紹較典型的驅動(dòng)電路。圖1是較常見(jiàn)的驅動(dòng)電路（驅動(dòng)電路電源見(jiàn)圖2）。驅動(dòng)電路由隔離放大電路、驅動(dòng)放大電路和驅動(dòng)電路電源組成。三個(gè)上橋臂驅動(dòng)電路是三個(gè)獨立驅動(dòng)電源電路，三個(gè)下橋臂驅動(dòng)電路是一個(gè)公共的驅動(dòng)電源電路。

2）保護電路

當變頻器出現異常時(shí)，為了使變頻器因異常造成的損失減少到最小，甚至減少到零。每個(gè)品牌的變頻器都很重視保護功能，都設法增加保護功能，提高保護功能的有效性。

在變頻器保護功能的領(lǐng)域，廠(chǎng)商可謂使盡解數，作好文章。這樣，也就形成了變頻器保護電路的多樣性和復雜性。有常規的檢測保護電路，軟件綜合保護功能。有些變頻器的驅動(dòng)電路模塊、智能功率模塊、整流逆變組合模塊等，內部都具有保護功能。

圖3所示的電路是較典型的過(guò)流檢測保護電路。由電流取樣、信號隔離放大、信號放大輸出三部分組成。

3）開(kāi)關(guān)電源電路

開(kāi)關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅動(dòng)電路及風(fēng)機等電路提供低壓電源。圖4富士G11型開(kāi)關(guān)電源電路組成的結構圖。

直流高壓P端加到高頻脈沖變壓器初級端，開(kāi)關(guān)調整管串接脈沖變壓器另一個(gè)初級端后，再接到直流高壓N端。開(kāi)關(guān)管周期性地導通、截止，使初級直流電壓換成矩形波。由脈沖變壓器耦合到次級，再經(jīng)整流濾波后，獲得相應的直流輸出電壓。它又對輸出電壓取樣比較，去控制脈沖調寬電路，以改變脈沖寬度的方式，使輸出電壓穩定。

4）主控板上通信電路

當變頻器由可編程（PLC）或上位計算機、人機界面等進(jìn)行控制時(shí)，必須通過(guò)通信接口相互傳遞信號。圖5是LG變頻器的通訊接口電路。

變頻器通信時(shí)，通常采用兩線(xiàn)制的RS485接口。西門(mén)子變頻器也是一樣。兩線(xiàn)分別用于傳遞和接收信號。變頻器在接收到信號后傳遞信號之前，這兩種信號都經(jīng)過(guò)緩沖器A1701、75176B等集成電路，以保證良好的通信效果。所以，變頻器主控板上的通信接口電路主要是指這部分電路，還有信號的抗干擾電路。

5）外部控制電路

變頻器外部控制電路主要是指頻率設定電壓輸入，頻率設定電流輸入、正轉、反轉、點(diǎn)動(dòng)及停止運行控制，多檔轉速控制。頻率設定電壓（電流）輸入信號通過(guò)變頻器內的A/D轉換電路進(jìn)入CPU。其他一些控制通過(guò)變頻器內輸入電路的光耦隔離傳遞到CPU中。