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變頻器拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵元器件簡(jiǎn)介

點(diǎn)擊數(shù):5711 更新時(shí)間:8/31/2023 4:21:05 PM Tag: 變頻器拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)

變頻器是控制電力半導(dǎo)體器件的通斷將工頻AC交流電源變換成頻率、幅度可調(diào)可控的AC交流電源, 從而平滑控制交流電動(dòng)機(jī)速度及轉(zhuǎn)矩的電能控制裝置;簡(jiǎn)單講就是AC to DC to AC變換過(guò)程。變頻器是集電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)、通訊傳輸技術(shù)于一身的綜合技術(shù)產(chǎn)品。變頻器的主拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)通常分為五大單元模組:整流單元儲(chǔ)能單元開關(guān)電源、驅(qū)動(dòng)+逆變單元和控制檢測(cè)單元

Part1. 整流單元:

作用:與單相或三相交流電源相連接,將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電,簡(jiǎn)單講就是AC to DC。

分類:不可控整流、可控整流

1-1.不可控整流的關(guān)鍵元器件:整流器

不可控整流的應(yīng)用:專用變頻器、一體化驅(qū)動(dòng)器、通用變頻器、門機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器等

1-2.可控整流的關(guān)鍵元器件:可控硅、FPGA

可控整流的應(yīng)用:四象限變頻器

Part2.儲(chǔ)能單元:

作用:存儲(chǔ)整流器轉(zhuǎn)換后的電能,同時(shí)對(duì)整流電路輸出進(jìn)行濾波減少電壓脈動(dòng)對(duì)后級(jí)電路元器件的影響。

分類:電容適用于電壓型變頻器、電感適用于電流型變頻器和膜電容

關(guān)鍵元器件:鋁電解電容 均壓電阻

Part3.開關(guān)電源:

作用:為驅(qū)動(dòng)電路、控制電路、采樣電路、IO接口板、手持操作器和PG卡等各子系統(tǒng)提供工作電源。

分類:正激式開關(guān)電源、反激式開關(guān)電源

3-1正激式開關(guān)電源:MOSFET開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)輸入源直接對(duì)輸出做功,變壓器工作在連續(xù)模式,適用于功率較大的電路。

3-2反激式開關(guān)電源:輸入電源在MOSFET開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)對(duì)變壓器原邊的電感線圈進(jìn)行充電,此時(shí)儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能,MOSFET開關(guān)管截止時(shí)儲(chǔ)能元件向輸出端釋放能量,簡(jiǎn)單得說(shuō)就是MOSFET開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)變壓器原邊儲(chǔ)能,副邊不工作,MOSFET開關(guān)管截止時(shí)原邊釋放能量,副邊工作。反激式開關(guān)電源通常可工作在斷續(xù)或連續(xù)模式兩種,適用于小功率開關(guān)電源

關(guān)鍵元器件:MOSFET、MOSFET控制器和高頻變壓器

Part4.驅(qū)動(dòng)+逆變單元:

作用:主控輸出方波來(lái)開關(guān)逆變器的半導(dǎo)體器件,將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波, 簡(jiǎn)單講就是DC to AC。

分類:IPM、PIM、IGBT

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管:是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

IPM智能模塊:自帶驅(qū)動(dòng)電路+六路驅(qū)動(dòng)IGBT+一路制動(dòng)IGBT

PIM模塊:整流單元+六路驅(qū)動(dòng)IGBT+一路制動(dòng)IGBT,需外建驅(qū)動(dòng)電路

關(guān)鍵元器件:ARM、驅(qū)動(dòng)光耦、IGBT

Part5.控制檢測(cè)單元:

作用:提供操作變頻器的各種控制信號(hào),控制系統(tǒng)正常工作,并且實(shí)時(shí)監(jiān)控變頻器的工作狀態(tài)和故障時(shí)或者運(yùn)行異常是提供相應(yīng)的保護(hù)功能。

保護(hù)功能:過(guò)載保護(hù)、溫度保護(hù)、高低輸入電壓異常保護(hù)、母線電源波動(dòng) 、短路保護(hù)缺相、通訊異常、編碼器反饋異常等幾十種保護(hù)功能。

關(guān)鍵元器件:ARM、光耦、電流采樣芯片、霍爾傳感器、運(yùn)放。

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