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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__,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__对驱动电路的各种要求,因换流器件的不同而异同时,一些__商__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)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__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,内部都具有保护功能图
2.4所示的电路是较典型的过流检测保护电路由电流取样、__隔离放大、__放大输出三部分组成3)开关电源电路开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路及风机等电路提供低压电源图
2.5富士G11型开关电源电路组成的结构图直流高压P端加到高频脉冲变压器初级端,开关调整管串接脉冲变压器另一个初级端后,再接到直流高压N端开关管周期性地导通、截止,使初级直流电压换成矩形波由脉冲变压器耦合到次级,再经整流滤波后,获得相应的直流输出电压它又对输出电压取样比较,去控制脉冲调宽电路,以改变脉冲宽度的方式,使输出电压稳定4)主控板上通信电路当变频器由可编程(PLC)或上位计算机、人机界面等进行控制时,必须通过通信接口相互传递__图
2.6是LG变频器的通讯接口电路频器通信时,通常采用两线制的RS485接口西门子变频器也是一样两线分别用于传递和接收__变频器在接收到__后传递__之前,这两种__都经过缓冲器A
1701、75176B等集成电路,以保证良好的通信效果所以,变频器主控板上的通信接口电路主要是指这部分电路,还有__的抗干扰电路5)外部控制电路变频器外部控制电路主要是指频率设定电压输入,频率设定电流输入、正转、反转、点动及停止运行控制,多档转速控制频率设定电压(电流)输入__通过变频器内的A/D转换电路进入CPU其他一些控制通过变频器内输入电路的光耦隔离传递到CPU中变频器开关电源电路 变频器开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路我们公司产品开关电源电路如下图,是由UC3844组成的开关电路 开关电源主要有以下特点: 1体积小重量轻:由于没有工频变频器,所以体积和重量吸有线性电源的20~30% 2,功耗小,效率高功率晶体管工作在开关状态,所以晶体管的上功耗小,转化效率高,一般为60~70%,而线性电源只有30~40%二极管限幅电路限幅器是一个具有非线性电压传输特性的运放电路其特点是当输入__电压在某一范围时,电路处于线性放大状态,具有恒定的放大倍数,而超出此范围,进入非线性区,放大倍数接近于零或很低在变频器电路设计中要求也是很高的,要做一个好的变频器维修技术员,了解它也相当重要
1、二极管并联限幅器电路图如下所示
2、二极管串联限幅电路如下图所示 变频器控制电路组成 如图1所示,控制电路由以下电路组成频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制__进行放大的驱动电路,以及逆变器和电动机的保护电路 在图1点划线内,无速度检测电路为开环控制在控制电路增加了速度检测电路,即增加速度指令,可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制 1运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压__进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率 2电压、电流检测电路 与主回路电位隔离检测电压、电流等 3驱动电路 为驱动主电路器件的电路,它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断 4I/0输入输出电路 为了变频器更好人机交互,变频器具有多种输入__的输入比如运行、多段速度运行等__,还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等__ 5速度检测电路 以装在异步电动轴机上的速度检测器TG、PLG等的__为速度__,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转 6保护电路 检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值 逆变器控制电路中的保护电路,可分为逆变器保护和异步电动机保护两种,保护功能如下 变频器驱动电路的HCPL-316J特性 HCPL-316J是由Agilent公司生产的一种IGBT门极驱动光耦合器,其内部集成集电极发射极电压欠饱和检测电路及故障状态反馈电路,为驱动电路的可靠工作提供了保障其特性为兼容CMOS/TYL电平;光隔离,故障状态反馈;开关时间最大500ns;“软”IGBT关断;欠饱和检测及欠压锁定保护;过流保护功能;宽工作电压范围15~30V;用户可配置自动复位、自动关闭DSP与该耦合器结合实现IGBT的驱动,使得IGBTV__欠饱和检测结构紧凑,低成本且易于实现,同时满足了宽范围的安全与调节需要HCPL-316J保护功能的实现 HCPL-316J内置丰富的IGBT检测及保护功能,使驱动电路设计起来更加方便,安全可靠其中下面详述欠压锁定保护UVLO和过流保护两种保护功能的工作原理 1IGBT欠压锁定保护UVLO功能 在刚刚上电的过程中,芯片供电电压由0V逐渐上升到最大值如果此时芯片有输出会造成IGBT门极电压过低,那么它会工作在线性放大区HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能UVLO可以解决此问题当VCC与VE之间的电压值小于12V时,输出低电平,以防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁示意图详见图1中含UVLO部分 图1HCPL-316J内部原理图 2IGBT过流保护功能 HCPL-316J具有对IGBT的过流保护功能,它通过检测IGBT的导通压降来实施保护动作同样从图上可以看出,在其内部有固定的7V电平,在检测电路工作时,它将检测到的IGBTC~E极两端的压降与内置的7V电平比较,当超过7V时,HCPL-316J芯片输出低电平关断IGBT,同时,一个错误检测__通过片内光耦反馈给输入侧,以便于采取相应的解决措施在IGBT关断时,其C~E极两端的电压必定是超过7V的,但此时,过流检测电路失效,HCPL-316J芯片不会报故障__实际上,由于二极管的管压降,在IGBT的C~E极间电压不到7V时芯片就采取保护动作 整个电路板的作用相当于一个光耦隔离放大电路它的核心部分是芯片HCPL-316J,其中由控制器DSP-TMS320F2812产生XPWM1及XCLEAR*__输出给HCPL-316J,同时HCPL-316J产生的IGBT故障__FAULT*给控制器同时在芯片的输出端接了由NPN和PNP组成的推挽式输出电路目的是为了提高输出电流能力,匹配IGBT驱动要求 当HCPL-316J输出端VOUT输出为高电平时,推挽电路上管T1导通,下管T2截止,三端稳压块LM7915输出端加在IGBT门极VG1上,IGBTV__为15V,IGBT导通当HCPL-316J输出端VOUT输出为低电平时,上管T1截止,下管T1导通,V__为-9V,IGBT关断以上就是IGBT的开通关断过程。