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三菱变频器的结构及控制电路概述

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三菱变频器的结构及控制电路概述

发布日期:2019-08-05 作者: 点击:

    三菱变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。变频器技术随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术和自动控制技术等的不断发展而发展,其应用越来越普及。

一、变频器的结构

  通用变频器由主电路和控制电路组成,其基本结构如下图所示。主电路包括整流器、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。

主电路

  (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。

)、普通晶闸管(SCR):普通晶闸管是双极型电流控制器件,其图形符号如图1-5a所示,其中,A为阳极,K为阴极,G为门极,其伏安特性如图1-5b所示。当对晶闸管的阳极和阴极两端加正向电压,同时在它的门极和阴极两端也适当加正向电压时,晶闸管导通。但导通后门极失去控制作用,不能用门极控制晶闸管关断,所以它是半控型器件。它的主要参数有断态重复峰值电压Udrm、反向重复峰值电压Urrm、通态平均电压Ut(av)、通态平均电流It(av)、维持电流Ih、擎住电流Il和通态浪涌电流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。当变频器接人电源的瞬间,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。在许多新的变频器中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。

   对电压型变频器来说,直流中间电路通过大容量的电容对输出电流进行滤波。

   对电流型变频器来说,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变频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。变频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。

三菱变频器的结构及控制电路概述



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