變頻器原理圖講解

1、系列原理圖簡(jiǎn)介機(jī)型簡(jiǎn)介整個(gè)30X系列包括以下幾個(gè)類(lèi)型，同功率的機(jī)型在硬件上的區(qū)別就是控制板的功能上有 優(yōu)化，驅(qū)動(dòng)板都是相同的。不同功率段的硬件設(shè)計(jì)模式上，15KW以下包括15KW采取驅(qū)動(dòng)板帶整流橋+單管IGBT+DS版的模式，30KW45KW用可控硅+驅(qū)動(dòng)板45DR帶整流部分 +IGNT模塊+DSP板的模式，55KW75KWI用可控硅+驅(qū)動(dòng)板 55POWE即帶整流部分 +55DRV+IGN模塊+DSP8的模式，90KW以上的2構(gòu)和55KW同之處在于55DR同。4KWB動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板按功率段分，15KW以下的驅(qū)動(dòng)板模式和18.5KW以上驅(qū)動(dòng)板模式。這里主要以4KW小功率機(jī)型和45KWt功率機(jī)型為傷J

2、講解。先以4KW為例進(jìn)行介紹。驅(qū)動(dòng)板主要包括整流濾波+軟啟動(dòng)+開(kāi)關(guān)電源+電源指示燈+UVW電流才測(cè)+PWM6耦隔離+電平轉(zhuǎn)換+故障保護(hù)電路+母線電壓檢測(cè)，下面分別介紹：3.1軟啟動(dòng)+ 母線電壓檢測(cè)T !1左圖母線電壓檢測(cè)是變壓器副邊箍出經(jīng)過(guò)電阻分壓后 , k i Hi_ I H f /I-Bf,uX-r-l-I-riDSP標(biāo)準(zhǔn)為 530Vl而 Udc=1.50v-P- IUH-1*,剛通電瞬間電容相:I _ _ 4 i彳上,_ y . 4y 孑一 J電阻R92限流來(lái)消耗能量,到電收充好電皿一*= th.出 一-L . Ita. fjs-于短路Ij，通過(guò)加器將R92短路,單端反激式開(kāi)關(guān)電源由反激

3、式變壓器 +UC384此源控制芯片+MOS,單端反激工作原理MOS管導(dǎo)通，母線電壓加在變壓器原邊線圈，副邊線圈為上負(fù)下正，二極管反向，副邊繞組沒(méi) 有電流；MOST截止，副邊線圈為上正下負(fù)，繞組中儲(chǔ)存的能量向負(fù)載釋放.根據(jù)IN=IN,在 MOST導(dǎo)通期間儲(chǔ)存的能量在截止期間有多少釋放，取決于截止時(shí)間.UC3844t源管理器主要是控制 MOST的脈沖占空比，根據(jù)IF, VF, +15V三個(gè)反饋信號(hào)調(diào)整輸出脈沖占空比，IF1v,VF15V,+15V15V,三種情況下都會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié).標(biāo)準(zhǔn)是+15V誤差為 0.02V;電感的作用，濾除占波開(kāi)關(guān)電流中的脈動(dòng)成份。從濾波效果看，電感量越大，效果越明顯；但電感過(guò)

4、大，會(huì)使濾波器的電磁時(shí)間常數(shù)變大，使輸出電壓對(duì)占空比變化的響應(yīng)速度變慢。L=(1-D)*T*Uo/(Imax-Imin),過(guò)度時(shí)間 Tr=L(Imax-Imin)/Uo(D2/D1-1) ,D2 為負(fù)載改變后的占空比；M M 分析U9A為半波整流,U9B為反相求和,U6c為反相輸出跟隨器：全彳點(diǎn)電流流過(guò)R52電流c點(diǎn)電流等于Ia流造R71國(guó)A3.3電流檢測(cè)Ui0,D1 截止,D2 導(dǎo)通,Ui0,ahoc故障電壓2.52V時(shí)跳HOC舜時(shí)過(guò)流故障，Iabssc故障電壓2.62V時(shí)跳SC驅(qū)動(dòng)故障。頻率檢測(cè)包括輸入頻率檢測(cè)和輸出頻率檢測(cè)，輸入檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)三相整流后光藕關(guān)斷時(shí)問(wèn)測(cè)試是否輸入缺相；輸出檢測(cè)

5、 V和W對(duì)相間時(shí)序。3.4IGBT 驅(qū)動(dòng)兩個(gè)穩(wěn)壓二極管防止門(mén)極輸入電壓過(guò)大損壞器件，IGBT內(nèi)置續(xù)流二極管，關(guān)鍵是門(mén)極電 阻的選擇合適，使的充放電完成。見(jiàn)下右圖所示：充電和放電特性要達(dá)到平穩(wěn)，右圖虛線為充放電沒(méi)有完成。四.45DRW區(qū)動(dòng)板18.5KW以上的機(jī)器把功率器件分開(kāi)來(lái)做，整流采用可控硅+KKGK控制，風(fēng)扇控制采用專(zhuān)門(mén) 的電源板驅(qū)動(dòng)，軟啟動(dòng)采用二極管+電阻用接在R和P之間，在可控硅沒(méi)有動(dòng)作前形成回路 給電容充電，逆變部分采用光耦加IGBT模塊方式。以45KW；例介紹：主要介紹與4KW 區(qū)別的地方。4.1電源而是另外采用變壓器隔離的方式。利用555開(kāi)關(guān)電源部分不直接提供IGBT的驅(qū)動(dòng)電源,

6、 電路組成施密特觸發(fā)電路，上電通過(guò)電阻R3和R2給電容C2-充電，輸出為高電平；當(dāng)輸入 2VCC/3輸出為低電平，電容C2通過(guò)R1放電，直到電容電壓降到VCC/3;這樣周期運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出方波。4.2 KKG驅(qū)動(dòng)板KKG板驅(qū)動(dòng)電源也是采用555電路組成施密特電路產(chǎn)生方波，再用六個(gè)變壓器隔離驅(qū)動(dòng)六 路可控硅。4.3 電流檢測(cè)18.5KW以上都是采用霍爾檢測(cè)元件檢測(cè)電流例如檢測(cè)電流0700A的霍爾對(duì)應(yīng)輸出04V,IHHIfta利用運(yùn)放跟隨電路，采用電阻分壓確定不同功率機(jī)器的最大電流對(duì)應(yīng)輸出電壓一定。Ui=Uh*(R105+R123+R124)/(R104+R105+R123+R12)4.4 IGBT 驅(qū)

7、動(dòng)采用HCPL-316J驅(qū)動(dòng)芯片，使IGBT工作在飽和導(dǎo)通和截止區(qū)，主要作為開(kāi)關(guān)器件。316J具有驅(qū)動(dòng)+欠壓保護(hù)+過(guò)流保護(hù)：驅(qū)動(dòng)電壓12V輸出故障信號(hào)，輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)鎖定，316J輸出低電平；IGBT短路出現(xiàn)過(guò)流信號(hào)即腳14檢測(cè)到IGBT集電極上電壓=7V,輸出故障信號(hào)，鎖定輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)，316J輸出低電平。故障延遲輸出時(shí)間 Tus=C*U/I=Cpf*7V/250uA.五.控制板5.1電源部分控制板電源分給24V應(yīng)用端子電源，3.3VDSP數(shù)字電源和3.3V模擬電源，1.8VDSP程序電 源，5V轉(zhuǎn)換電路電源，5V鍵盤(pán)電源，10V模擬輸入用電源，AD校驗(yàn)用3V基準(zhǔn)電源和1V/2V 反饋電源.重

8、點(diǎn)討論并聯(lián)和用聯(lián)線性電源：1 .并聯(lián)型：TL431的8腳和地電壓為內(nèi)部穩(wěn)壓為2.5V,則輸出=42*2.5/10=10.5V2 .串聯(lián)型：LM2575串聯(lián)在輸入和輸出問(wèn);Uo=1.23V*9K/2.2K=5.03V,LM2575白4 腳 FEEDBACK部的參考電壓為1.23V, 二極管D42流過(guò)的電流1.5*5V/9K=0.83A,5.2 上電復(fù)位IMP809是低電平復(fù)位，上電復(fù)位時(shí) CON俞出低電平鎖定7424電平轉(zhuǎn)換芯片，等DSP完 全穩(wěn)定工作后才啟動(dòng)電平轉(zhuǎn)換芯片。5.3 模擬輸出PWM輸入0100叫空比的脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)二階濾波電路后對(duì)應(yīng)03V,輸出020MA;電 壓電流轉(zhuǎn)換電路，要求輸出 20MA 20X1.7=3.4V, U8的5, 6腳電壓=3.4V, U8的2, 3腳 電壓二輸入3V;根據(jù)這些電壓確定電阻大小。運(yùn)放和三極管構(gòu)成恒流源電路，利用運(yùn)放的 U+=U-,I+=I-=0 的兩個(gè)準(zhǔn)測(cè)。5.4 AD校驗(yàn)左圖的ADCRERP/ADCREFM基準(zhǔn)模擬輸入?yún)⒖茧妷?，外部模擬輸入信號(hào)和參考電壓 比較后DSP內(nèi)部算出對(duì)應(yīng)的碼，再將碼轉(zhuǎn)換成 PW嘛沖信號(hào)輸出；比較這兩個(gè)模擬信號(hào)， 通過(guò)參數(shù)修改模擬輸出和模擬輸入達(dá)到相等。六.制動(dòng)單元制動(dòng)單元的作用：將電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊?/p>