低壓變頻器基礎(chǔ)知識

1、一、變頻技術(shù)的發(fā)展電力電子器件是變頻器發(fā)展的基礎(chǔ)，計算機技術(shù)和自動控制理論是變頻器發(fā)展的支柱。電力電子器 件由最初的半控器件SCR,發(fā)展為全控器件GTo晶閘管、GTR、MOSFET、IGBT,到今年研制出的IPM,單個 器件的電壓值和電流值的定額越來越大，工作速度越來越高，驅(qū)動功率和管耗越來越小。變頻技術(shù)的核心 控制由單片機完成，這些新技術(shù)和自動控制理論使變頻器的容量越來越大，功能越來越強。市場需求也是變頻器發(fā)展的動力，來自國家節(jié)能中心的數(shù)據(jù)：柱全國總的電能消耗中：各種電機的耗電疑占：50%!其中風機泵的耗電量：50%!即：全國的發(fā)電量中1/4被風機、泵消耗了！最新數(shù)據(jù)：各種風機、泵耗電量占全

2、國發(fā)電量的1/3!據(jù)測算我國潛在變頻器市場是巨大的。變頻器技術(shù)的發(fā)展趨勢是：智能化，專門化，一體化，環(huán)保低噪變頻技術(shù)已被公認為最理想，最有發(fā)展前途的調(diào)速方式之一，它主要應(yīng)用在節(jié)能，自動化系統(tǒng)及提高 工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量等方面。二、變頻調(diào)速的實現(xiàn)及分類1. 交-交調(diào)速交-交調(diào)速只有一個變換環(huán)節(jié)，將恒壓恒頻的交流電源轉(zhuǎn)換成變壓變頻的電源，因此又稱為直接變頻器，它主要應(yīng)用于大功率的三相異步電動機和同步電機的低速變頻調(diào)速優(yōu)點：原理簡單，方便缺點：結(jié)構(gòu)龐大，笨重；諧波成分大；頻率最高不會大于30HZ因而其應(yīng)用圍受到限制2. 交-直-交調(diào)速交-直-交調(diào)速主要由三部分組成：整流電路，中間電路，和逆變電路優(yōu)點：

3、調(diào)速圍廣；具有良好的動靜態(tài)特性用可控硅實現(xiàn)VY,用IGBT逆變來實現(xiàn)VF我公司使用的是交-直-交變頻調(diào)速，整流部分采用二極管進行整流，逆變部分采用功率器件IGBT 來實現(xiàn)。下面簡單談一下IGBTIGBT全名絕緣柵極晶體管，它具有MOS和BJT雙重功效。從輸入上看.IGBT具有MOSFET的輸入 特性：輸入阻抗高，屬電壓控制元件，因而驅(qū)動簡單。從輸出側(cè)看，它具有BJT的輸出特性：飽和壓 降低，耐壓有1200V,1700V',3300V級，電流可達幾百安，上千安，開關(guān)頻率十幾K,這些技術(shù)指標均可 滿足我公司變頻器的要求。三、變頻調(diào)速的原理變頻器是將固定頻率的交流電變換為頻率連續(xù)可調(diào)的交流電

4、的裝置。我公司選用的是 VVVF(Variable VOltage Variable FreqUenCy )調(diào)速異步電動機的轉(zhuǎn)速/2 =(I-S) s = 3= P：電動機極對數(shù)no：同步轉(zhuǎn)速PWo調(diào)節(jié)n,由三種方法：1. 變P，只可跳變，不能連續(xù)調(diào)速，有局限性2. 變s,調(diào)速圍越寬，系統(tǒng)效率越低1,2均為改造電機。3. 變f,可連續(xù)大圍調(diào)速，轉(zhuǎn)差率小，效率高n與f成正比，通過改變f即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當f在0-50hz圍變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 圍非常寬。變頻調(diào)速就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。但僅改變頻率，電機將被燒壞，尤其當頻率降低時，問題更突出。三相異步電動機每相繞組的反電動

5、勢公式：E = AMfKmm=k-f-m丄EUV=> (Pm=C cc-T=f f F其中：E：為每相定子繞組的反電動勢N：為每相定子繞組的匝數(shù)K：為系數(shù)為了保持磁通0“不變，故必須保持V/F恒比。如果磁通太弱就等于沒有充分利用電動機的鐵心，是一種浪費；如果過分增大磁通，又會使鐵心飽和，過大的勵磁電流會使繞組過熱而損壞電動機。為了防止電機燒毀事故的發(fā)生，變頻器在改變f的同時，也改變U.故為VyVF由式E = 4.44/ N Kmm可分成兩種情況分析：(1) 在頻率低于供電的額定電源頻率時屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。變頻器設(shè)計時為維持電機輸出轉(zhuǎn)矩不變，必須維持每極氣隙磁通m不變，從公式可知，也就是要

6、使Elfl=常數(shù)。這是在忽略定子漏阻抗壓降的前提下，可以認為供給電機的電壓Ul與頻率fl按相同比 例變化，即Ulfl=常數(shù)。但是在頻率較低時，定子漏阻抗壓降已不能忽略，從而導(dǎo)致主磁通和輸出轉(zhuǎn)矩下降，因此 要人為地提高定子電壓U,以作漏抗壓降的補償，維持Elfl常數(shù)，保證主磁通基本不變。因此這 種方法被稱為電壓補償(轉(zhuǎn)矩提升)。此時變頻器輸出Ul/fl關(guān)系如圖1中的曲線2,而不再是曲線1。多數(shù)變頻器在頻率低于電機額定頻率時，輸出的電壓In和頻率fl類似圖1中曲線2并且隨著設(shè)置 不同，可改變補償曲線的形狀，試用者要根據(jù)實際電機運行情況調(diào)整。(2) 在頻率高于定子供電的額定電源頻率時屬于恒功率調(diào)速。

7、此時變頻器的輸出頻率fl提高，但變頻器的電源電壓由電網(wǎng)電壓決定，不能繼續(xù)提高。根據(jù)公式(3), El不能變，fl提高必然使Gm下降，由于與電流或轉(zhuǎn)矩成正比，因此也就使轉(zhuǎn)矩下降，轉(zhuǎn)矩雖 然下降了，但因轉(zhuǎn)速升高了，所以它們兩的乘積并未變，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積表征著功率。因此這時候 電機處在恒功率輸出的狀態(tài)下運行。由以上分析可知通用變頻器對異步電機調(diào)速時，輸出頻率和電壓是按一定規(guī)律改變的，在額定 頻率以下，變頻器的輸出電壓隨輸岀頻率升高而升高，即所謂變壓變頻調(diào)速(VVVF) O而在額定頻率以上，電壓并不變，只改變頻率。四、變頻器基礎(chǔ)知識概述交-直-交變頻器的主回路先把工頻交流電通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，

8、然后再把直流電轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的的交流電 源，進而驅(qū)動電機。變頻器主電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)，逆變幾部分組成。整流部分為三相橋式不 可控整流電路，逆變部分為IGBT三相逆變器，輸出為PwM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波，直流儲能和緩沖 無功功率.RST交-直環(huán)節(jié)交直部分中間環(huán)節(jié)直交環(huán)節(jié)4. 1若線電壓為U-則三相全波整流后平均直流母線電壓UD的大小為:S=I.35 匕4.2濾波電容C的作用：1：濾平全波整流后的電壓紋波 2：當負載變化時，使直流電壓保持平穩(wěn) 因電解電容有較大的離散性，故兩個電容的電容量不完全相同，這將使他們承受的電壓不等，為使其相等，故在電容旁個并聯(lián)一個阻值相等的均壓電阻

9、。4.3限流電阻和開關(guān)變頻器剛盒上電源時，電容充電電流特別大，會損壞三相整流橋的二極管及電解電容，延時電阻R 的接入，是為了將電容器的充電電源限制在允許圍。開關(guān)SL的作用：當C充電到一定程度時，令SL接通，將R短路掉。直一一交部分4. 4續(xù)流二極管的作用（1）電動機的繞組是電感性的，其電流具有無功分呈，續(xù)流二極管為無功電流返回直流電源時提供 通道。為電動機的無功分董提供通道（2）當頻率下降（變頻調(diào)速系統(tǒng)的降速是通過降低頻率來實現(xiàn)的，在頻率剛降低的瞬間，同步轉(zhuǎn)速也同時下降，而拖動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速則由于慣性尚未下降，于是出現(xiàn)了Qq）的狀態(tài)）電動機處于再生制動狀 態(tài)時，再生電流將通過續(xù)流二極管整流后返回給

10、直流電路。為再生發(fā)電提供通道，使電容充電。（3）IGBT進行逆變的工作過程是：同一橋臂的兩個逆變管處于不同的交替導(dǎo)通和截止狀態(tài)。在這交替導(dǎo)通和截止的換相過程中，也不時地需VDI-VD7提供通道。為上、下IGBT交替導(dǎo)通提供通道4.5制動電阻：當工作頻率下降時，再生制動，拖動系統(tǒng)的動能要反饋到直流電路中，使山上升， 危險。因此，須將再生到直流電路的能量消耗掉，使山保持在允許圍 RB是用來消耗這部分能量的。4.6制動單元柿由GTR或IGBT及其驅(qū)動電路構(gòu)成，其功能是為放電電流L流經(jīng)RB提供通路。主回路IBGT吸收電賂IGBT的緩沖電路主要有如圖3. 17所示的三種電路形式,IGBT緩沖電路其中3.

11、 17A圖是由一個低感電容組成，適用于小功率設(shè)計，用作對瞬變電壓有效而低成本的控制。隨 著功率級別的増大，這種緩沖電路可能會同母線寄生電感作減幅振蕩，此時采用如圖3. 17B所示的電路結(jié) 構(gòu)，使用快恢復(fù)二極管箝住瞬變電壓，從而抑制諧振的發(fā)生。五、變頻器的外圍設(shè)備和選購件，這里介紹一下單臺變頻器構(gòu)成的基本調(diào)速系統(tǒng)變頻器構(gòu)成的基本調(diào)速系統(tǒng)圖中部件和功能如下：電源側(cè)斷路器或漏電保護式斷路器：起電源開關(guān)作用。電磁接觸器：保護時斷開，電網(wǎng)復(fù)電后防止自動再投入。輸入側(cè)交流電抗器：抑制輸入側(cè)的諧波電流，改善功率因數(shù)。直流電抗器：抑制諧波電流，改善輸入側(cè)功率因素。輸出側(cè)交流電抗器：抑制輸出側(cè)的諧波電流，減少電

12、機噪聲。制動單元：消耗再生能量。傳感器和庚饋網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)成閉環(huán)控制回路的組成部分。六、低壓變頻器的整機原理框圖三相電源5 OHz頂!片校制電誦電圧測堡驅(qū)I電說M04 05V6頻辜表I復(fù)位 正/反轉(zhuǎn) 汗機/停機 開環(huán)/閉環(huán)急停7912Yft<y 1主?微初版HOId頻15峯到出匚UD顯示屏51CPlr1112-Oo 10LED顯示屏fRS485iHewTl3I-七. 系統(tǒng)控制電路的組成微機板工作原理1主芯片概述單片機87C196和C51主要是給變頻器提供工作中所需的各種控制信號，同時接受變頻器的反饋信 號，經(jīng)處理后識別變頻器的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)對變頻器的控制。2驅(qū)動信號flJr 二 rCD &

13、lt;hfr需驅(qū)動單元所需的6路輸入信號是由87C196單片機的P6 口(P6.0P6.5)送出的，經(jīng)三個74HCOO邏輯處理后輸出。74HCO0的接入，主要是對輸出波形進行整形和增加87C196的帶載能力，減少其功耗。同 時，對87C196和驅(qū)動單元之間起到隔離作用，減少驅(qū)動級對單片機的影響，保證了單片機的工作可靠性。 3延時信號開機后經(jīng)3S時間，87C196的28腳送出一控制信號，經(jīng)74HC14 t出至可控硅觸發(fā)單元。目的是為使 變頻器開機后，各控制單元進入穩(wěn)定狀態(tài)及整流濾波電容不產(chǎn)生充電電流突變，經(jīng)一段時間的延時再加入 主電源，保證變頻器的開機安全。4過電壓和欠電壓保護工作原理低壓小功率

14、低壓大功率過電壓和欠電壓保護是由運算放大器LM324構(gòu)成的自激式函數(shù)發(fā)生器、電源整流濾波、電壓比較器、光電轉(zhuǎn)換器，斯密待觸發(fā)器，射級跟隨器組成。采用了光電隔離的方法，增強了抗干擾性。5短路保護電路原理短路保護是立即保護，要求的信號是瞬態(tài)值。短路保護的取樣信號來自正、負電源母線上的電流傳感 器，當變頻器正、負母線上電流瞬間超過額定電流的180%時，這時，電流傳感的輸出電壓值已達到74HCOO 的輸入門電壓，會立即翻轉(zhuǎn)輸出一脈沖信號至單片機87C196的中斷腳84腳，經(jīng)單片機對信號的處理、識 別后，然后發(fā)出控制指令。6過熱保護電路原理過熱保護取樣是采用熱繼電器完成的，在正常工作狀態(tài)下，熱繼電器的觸

15、點是閉合的，當變頻調(diào)速器 的溫度達到繼電器的動作溫度（77±2cC）時，繼電器觸點斷開，單片機87C196的27腳的電位由高電平 變?yōu)榈碗娖?，單片機拾取這一信號后進行處理、識別，然后發(fā)出停機指令信號。還有一種情況就是在大功率的變頻器（尤其是多單元或中高壓變頻器）中，因溫度傳感器走線太長， 靠近主電路或電磁感應(yīng)較強的地方，造成干擾，此時應(yīng)采取抗干擾措施。如采用繼電器隔離7過電流保護電路原理過電流保護信號的取樣是由電流傳感器從變頻調(diào)速器三相輸出中的兩相中取得的，每一路取樣都采用 單獨的放大器進行放大。由于過電流取樣是對電流150%有效值的取樣，它不是一個瞬態(tài)值，單片機87C196 對此過

16、流信號的識別時間為Imin,在Imin,過流取樣值不變時，就視為變頻調(diào)速器輸出過流并發(fā)出指令 信號。在靜態(tài)下，測A點的工作電壓應(yīng)為2.4V8鉗位電路原理因為單片機87C196所要求的輸入信號幅度為5V。為防止過電壓和欠電壓保護、過電流保護、外控輸入 等的輸出信號幅度過大或過小，在輸入端都接有一鉗位電路后再送入單片機87C196的輸入端。使輸入信 號最大不大于5. 7V,最小不小于-0. 7V9開關(guān)量輸入電路為了防止信號干擾，采用光電耦合器作隔離器10復(fù)位電路當變頻器出現(xiàn)保護后，變頻器的輸出頻率會從最高頻率逐漸下降至最低頻率，至顯示故障代碼。此時 可通過手動復(fù)位的方式，使變頻器重新開始工作。11

17、微機板留有兩路集電極開路輸出Yl,Y2,端子輸出功能可編程，低壓通用變頻器一般為準備宿號 輸出及運行倍號輸出若用戶需外接運行指示，準備指示等外圍設(shè)備時，可通過外接繼電器來實現(xiàn)驅(qū)動板1.概述本驅(qū)動單元主要是作為功率模塊IGBT柵極的功率信號驅(qū)動。此電路以M57959L驅(qū)動模塊為核心，加 上外圍電路組成能滿足IGBT工作的驅(qū)動單元。它主要是將87C196MC芯片給出的SPWM信號，經(jīng)過功率放 大后作為IGBT模塊的柵極控制信號。同時具有檢測IGBT管的工作狀態(tài)的功能。2.工作原理59) XS低壓小功率變頻器的驅(qū)動板釆用變壓器供電方式低壓功率變頻器的驅(qū)動板采用磁環(huán)供電，經(jīng)橋式整流管整流、電容濾波后的

18、電壓接入驅(qū)動模塊M57959LM57959L部電路組成及其特點： 1）高速輸入輸出隔離，絕緣強度高2500VAC / min； （2）輸入輸出 電平與TTL電平兼容，適于單片機控制；（3）部有定時邏輯短路保護電路，同時具有延時保護特性；（4） 具有可靠通斷措施（采用雙電源）;（5）驅(qū)動功率大，可以驅(qū)動200A / 600V或IOoA/120（W的IGBT模塊M57959L是單列直插式封裝，從左至右依次編號，其中912為空端。1端和2端為故障檢測輸入端; 4端：接正電源+15VDC； 5端：驅(qū)動信號輸出端；6端：接負電源-IOVDC左右；8端：故障信號輸出；13 端和14端：驅(qū)動信號輸入端，主要

19、接收87C196MC芯片送出的SPWM信號。M57959L的部原理框圖（圖一）BIOCk DiagramOPeO-CaJPtef圖一M57959L外圍應(yīng)用電路如圖二所示。圖所示實際應(yīng)用電路具有IGBT過流過壓保護功能。當檢測到輸 入1端的電壓為某一電平時，模塊判定為電路短路，立即通過光藕輸出關(guān)斷信號，從而使其5端輸出低電 平將IGBT的GE兩端置于負向偏置，可靠關(guān)斷。同時，輸出誤差信號使故障輸出端8端為低電平，從而驅(qū) 動外接的保護電路工作。TeSt CirCUitRTTL, see.=5V圖二由于IGBT要求的驅(qū)動功率大單M57959L的輸出功率不能滿足要求，通常的做法是采用PNP和7PN對管

20、推挽輸出，即在M57959L的輸出端接入一個互補跟隨器。電阻R4、R3是輸出限流電阻，防止電流過大損壞IGBTa極。穩(wěn)壓管1N4745和1N4741分別采用對接的形式，主要是對輸出信號進行鉗位，使IGBT 的驅(qū)動信號不超過規(guī)定的幅度，從而保證驅(qū)動信號的可靠性。4.7 kQDlLIC SlGNAL INPUTBUFFERM5795903>3)XDZl30V!47FEDI: RFlCoAVMI: 1N6528sf47Fl $VVVo3=1 5V V =IwIGBT MODULE圖三當短路時，VCC(Sal)急劇上升，設(shè)定一個Vw, 旦VCe(Sao大于YW時，保護電路動作，注意的時檢測工作必

21、須用快恢復(fù)二極管。其實有多種技術(shù)可用來避免IGBT受到短路的破壞，其中最基本的技術(shù)便是在IOMS關(guān)斷IGBTO圖3. 18 IGBT保護原理圖開通時的柵極驅(qū)動電壓不能超過12V-20V的圍，開通時最佳柵極正向偏置電壓為15V±10%, 15V驅(qū) 動電壓足夠使IGBT完全飽和導(dǎo)通，并使通態(tài)損耗滅至最小，同時也限制了短路電流和它所帶來的功率應(yīng) 力。當柵極電壓為O時，IGBT處于截止狀態(tài)。但是，為了保證IGBT在集電極一發(fā)射極電壓上出現(xiàn)創(chuàng) 變聲時仍能保持關(guān)斷，必須在柵極上施加一個關(guān)斷偏壓，這樣還可減少關(guān)斷損耗。反偏壓應(yīng)在(-5)V- (-15)V, 一般取-IOVO選擇適當?shù)臇艠O串聯(lián)電阻對

22、IGBT W極驅(qū)動相當重要。因為IGBT的開通和關(guān)斷是通過柵極電路的充放電來實現(xiàn)的，柵極電阻值對其動態(tài)特性產(chǎn)生極影響。數(shù)值較小的電阻使柵極電容的充放電較快，從而減小開關(guān)時間和開關(guān)損耗，而且較小的柵極電阻還可避免（帶來的誤開通，但與此同時，它只能承受較小 的柵極噪聲，并導(dǎo)致柵極一發(fā)射極電容同柵極驅(qū)動導(dǎo)線的寄生電感產(chǎn)生振蕩問題，而且較小的柵極電阻會 使得IGBT開通的d變大，導(dǎo)致較高的dvdt,增加IGBT反并聯(lián)二極管恢復(fù)時的浪涌電壓。柵極驅(qū)動布線對防止?jié)撛诘恼袷?、減慢柵極電壓的上升、減少噪聲損耗、降低柵極電源電壓或減少柵 極保護電路的動作次數(shù)有很大的影響。因此布線時應(yīng)考慮以下幾點：（1）驅(qū)動板不

23、能與IGBT控制端子直接相連時，應(yīng)采用雙股絞線（2轉(zhuǎn)/cm）,且距離盡量小。（2）驅(qū)動器與屛蔽板放置要合理，以防止功率電路和控制電路之間的電感耦合；（4）為了提高柵極抗干擾能力，一般在棉源之間并聯(lián)電阻或雙向箝位穩(wěn)壓管（約為18V）,柵極箝位保護 電路必須按低電感布線，并盡量放置于IGBT模塊的柵極發(fā)射極控制端子及附近。延時電路：低壓小功率：可控硅延時：可控硅驅(qū)動板VI-V4: I N4<)O7-LR2> Cr7mMJUSiTl 19P52IN7SI2ITrluASZZ0H丄丁Csd><二*J5V20SX-I 14 12 VDCRl2 20 IVV6,2N555 I低壓大

24、功率：交流接觸器延時自充電延時板剛送電時，電源通過電阻RI給接在三極管基極的電容C3充電，當電容上的電位足以使三級管導(dǎo)通時，三極管導(dǎo)通，繼電器線圈帶電，繼電器常開點閉合，控制信號由此送出。v2 ZX 3IN4007N4007X13Cl1 )OOUKSOVVlZX Zxv41N4007MOO 72 I 32LQ0k功率激勵單元FD6. 672.011功率激勵單元主要是為變頻調(diào)速器驅(qū)動單元電源變壓器，提供一個高頻的供電電源。它能產(chǎn)生并輸出 一個高頻的矩形脈沖功率信號。功率激勵單元由函數(shù)發(fā)生器、電流放大器、阻抗匹配變壓器、前置驅(qū)動級、功率放大級和輸出變壓器組成。電路結(jié)構(gòu)及原理功率激勵單元其工作原理為

25、：1）由自激式函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生三角波和矩形波輸出。振蕩頻率是正比于密勒積分器的時間常數(shù)R4.Clo改變電阻R4和R5的阻值可以改變振蕩頻率。Nl輸出三角波，72輸出矩形波2) N3和VI、V2組成一個前置放大器，主要是増大其驅(qū)動功率。從NI轍出的三角波信號經(jīng)N3進行 電壓敖大的同時，由于VI、Y2接成了一個互補的射極跟隨器，N3的輸出電壓反債是從VI、Y2接 成的互補射極跟隨器輸出端反饋的，因而也進行了電流放大。3) 為了使前置級與功放級的輸入阻抗相匹配，在前置級和功放輸入級之間加入一個隔離變壓器，實 現(xiàn)阻抗匹配的要求。4) 功放級采用二級互補跟隨器作為驅(qū)動級和二級并聯(lián)的互補跟隨器作為功率輸出級

26、。功放級的電壓 輸出幅度取決于隔離變壓器的次級電壓值，本級主要對電流進行放大。為了與負載相匹配和防止負載上的信 號對功放級的彩響，采用了變壓器做隔離輸出。功率激勵單元2C00900PA0功率激勵單元其工作原理為：1) 由AT89C2051產(chǎn)生并輸出25KHz方波振蕩信號，分別送入兩個電壓比較器進行 信號放大，經(jīng)晶體管組成的相應(yīng)互補跟隨器進行電流放大后作為功放級的推動 級。2) 為了使前置級與功放級的輸入阻抗相匹配，在前置級和功放輸入級之間每一路 增加了一個隔離變壓器，實現(xiàn)阻抗匹配的要求。3) 功敖級采用IGBT功率模塊組成互補跟隨器作為功率輸出級。功放級的電壓輸 出幅度取決于IGBT功率模塊供

27、電電源電壓值，本級主要對電流進行放大。為了提高其帶負載能力，輸出信號采用了電容隔直和LC濾波。分信號板分信號板是實現(xiàn)變頻器驅(qū)動信號和保護信號的轉(zhuǎn)化的傳輸中介，它起到了分信號的 作用，同時它將信號進行了光電轉(zhuǎn)換，增強了變頻器的抗干擾能力。短路過載隔離單元短路部分過載部分采用P521光耦進行隔離。信號經(jīng)過電阻取樣后，送入NI跟隨器，以增強其 帶載能力。當輸入信號發(fā)生變化時，利用光耦P521的線性導(dǎo)通隔離關(guān)系，在輸出端可得 到一與輸入信號變化相同的信號。信號經(jīng)光耦隔離傳送至主控板上，依次再將信號傳送至主 CPU.從而起到保護模塊的作用。剎車主控板3. 1單片機工作原理87C196MC它主要是給變頻器

28、提供實現(xiàn)能耗制動過程中各種取樣信號的處理和發(fā) 出控制指令信號，從而實現(xiàn)對變頻器能耗制動過程的控制。3.2母線實際電壓的取樣*!2V母線實際電壓的取樣，當變頻器母線實際電壓高出基準電壓一定限值時，為保證 變頻器的工作安全需要對多余的能量進行釋放，為實現(xiàn)這一目的，對母線實際電壓變 化進行取樣測量。其取樣工作原理為：母線實際電壓首先通過衰減器進行衰減，然后送入由集成運放組成的同相放大器 進行電壓放大。為防止放大器輸入端信號的干擾和輸入幅度過大，在放大器的正、反 向輸入端之間接入正反向二極管進行鉗位。取樣后的電壓信號作為能耗制動母線實際 電壓.經(jīng)二極管組成的鉗位電路送入單片機61腳進行處理進入芯片的電

29、壓值由電位器進行調(diào)整。3. 3輸入電源電壓的取樣輸入電源電壓的取樣，由交流電源經(jīng)二極管整流，7812穩(wěn)壓后取得，取樣后的 電壓信號作為供電電源的基準信號，經(jīng)二極管組成的鉗位電路送入單片機60腳進行處 理，進入芯片的電壓值由電位器進行調(diào)整。3.3運行輸出原理：引入運行信號后，光藕El導(dǎo)通，隨之三極管V8導(dǎo)通，繼電器Kl線圈通電，其常開觸點閉合，可外 接運行指示等運行信號。K52301)EIP521K535.IKKI (J5V'2運行輸出3.4故障輸出原理：當主控板引入故障信號后，其上故障繼電器的常開觸點（即SI）閉合，隨之繼電器K2線圈通電，其常開觸點（即S2、S3）閉合，形成自鎖電路，

30、此時會一直有故障輸出，可外接故障指示等故障信號。在實際選用IGBT時，要考慮額定電流和額定電壓，電流要根據(jù)實際電路中最大額定電流以及負載的 類型等因素。額定電壓要考慮電網(wǎng)電壓尖峰、允許電壓波動圍、開關(guān)電流引起的電壓尖峰等。一般電壓取 2倍裕量，即V=2Vv<V IGBT上的最高電壓）。除了滿足上述的性能指標之外，還有兩個關(guān)鍵的因素， 第一個因素是在關(guān)斷時，包括任何被要求的過載條件下，集電極峰值電流必須處在開關(guān)安全工作區(qū)（即小 于兩倍的額定電流Z）;第二個因素是IGBT的額定結(jié)溫必須始終保持在（125OC或者150oC ）以下。該電容器的主要作用如下：（1）緩沖系統(tǒng)交流側(cè)與直流側(cè)負載間的能

31、量交換，并且穩(wěn)定直流母線電壓。（2）與異步電動機交換無功功率；（3）當負載發(fā)生變化時，在整流器的慣性延時期間，支撐中間回路電壓，將直流電壓的波動維持在限定 圍，使其保持穩(wěn)定。如果這個電容器太小，整流器的控制將變得相當困難。因為控制稍微有一點誤差中間 回路的電壓就會出現(xiàn)很大的波動；（4）濾除由于器件高頻開關(guān)動作造成的直流電壓的紋波。本公司的品牌商標為FG ,產(chǎn)品型號為JD-BP系列，2產(chǎn)品體系按電壓等級分類:低壓220V. 380V中壓400V以上，600OV以下 高壓600OV至IOOOOV低壓變頻器的主要技術(shù)參數(shù)輸 入 電 源相數(shù)、電壓、頻率三相、380V. 50Hz允許波動電壓±20亂頻率±5%抗瞬時電壓降低電壓在300V以上繼續(xù)運行最高頻率在50400之間任意設(shè)定輸起動頻率2 5Hz出精度模擬設(shè)定：最高設(shè)定值的土0. 3%(25± IO0C)以下頻數(shù)字設(shè)定:最高設(shè)定值的±0. (-10+5OoC)以下率分辨率模擬設(shè)定：最高設(shè)定值的2000分之一數(shù)字設(shè)定:0.0IHZ (99. 99Hz以下人 0. IHZ (IOOHZ)以上控電壓/頻率特性由所選的V/F曲線所決定轉(zhuǎn)矩提升根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩調(diào)整到最佳值制加減速時間1999s,對加速時間和減速時間可單獨設(shè)定運運行操作鍵盤操作、外控操作、徽機操作頻率