變頻器控制電路原理圖,工作原理詳解-KIA MOS管

變頻器控制電路工作原理

控制電路負(fù)責(zé)根據(jù)外部指令（如設(shè)定頻率或轉(zhuǎn)速）和實(shí)時(shí)反饋信號(hào)（如實(shí)際電壓、電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速），通過運(yùn)算決定逆變器的開關(guān)模式，最終輸出所需頻率和電壓的交流電。這一過程通常遵循“交-直-交”變換框架：先通過整流器將輸入交流電轉(zhuǎn)換為直流電，再經(jīng)逆變器將直流電逆變?yōu)榭烧{(diào)頻調(diào)壓的交流電?？刂齐娐吩诖诉^程中扮演“大腦”角色，確保輸出參數(shù)穩(wěn)定精確。

控制電路通常由多個(gè)子電路協(xié)同工作：

運(yùn)算電路：這是控制電路的核心，負(fù)責(zé)比較外部指令（如速度、轉(zhuǎn)矩設(shè)定）與檢測(cè)電路反饋的實(shí)際參數(shù)（如電流、電壓），通過算法（如PWM調(diào)制或矢量控制）計(jì)算出逆變器的最優(yōu)開關(guān)信號(hào)，以調(diào)節(jié)輸出電壓和頻率。

檢測(cè)電路：包括電壓、電流檢測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主電路的狀態(tài)（如過壓、過流），并與主回路電位隔離，確保安全性和準(zhǔn)確性。

驅(qū)動(dòng)電路：將運(yùn)算電路的弱電信號(hào)放大，驅(qū)動(dòng)逆變器中的功率器件（如IGBT），要求具有低延遲和高可靠性，以保證開關(guān)動(dòng)作的精確性。

保護(hù)電路：監(jiān)測(cè)異常情況（如過載、短路），在故障發(fā)生時(shí)迅速切斷或抑制輸出，防止設(shè)備損壞。

速度檢測(cè)電路（可選）：通過編碼器或測(cè)速發(fā)電機(jī)等傳感器獲取電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，提升調(diào)速精度。

變頻器控制電路原理圖

采用“交-直-交”結(jié)構(gòu)的低壓變頻器，其內(nèi)部主電路由整流和逆變兩大部分組成，如圖所示。從R、S、T端輸入的三相交流電，經(jīng)三相整流橋（由二極管D1～D6構(gòu)成）整流成直流電，電壓為UD。電容器C1和C2是濾波電容器。6個(gè)晶體管V1～V6構(gòu)成三相逆變橋，把直流電逆變成頻率和電壓任意可調(diào)的三相交流電。

控制電路由以下電路組成：頻率、電壓的運(yùn)算電路、主電路的電壓、電流檢測(cè)電路、電動(dòng)機(jī)的速度檢測(cè)電路、將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的驅(qū)動(dòng)電路，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電路。

無速度檢測(cè)電路為開環(huán)控制。在控制電路增加了速度檢測(cè)電路，即增加速度指令，可以對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行控制更精確的閉環(huán)控制。

1.運(yùn)算電路將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。

2.電壓、電流檢測(cè)電路 與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。

3.驅(qū)動(dòng)電路，為驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路，它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。

4.I/0輸入輸出電路，為了變頻器更好人機(jī)交互，變頻器具有多種輸入信號(hào)的輸入 (比如運(yùn)行、多段速度運(yùn)行等)信號(hào)，還有各種內(nèi)部參數(shù)的輸出“比如電流、頻率、保護(hù)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)等)信號(hào)。

5.速度檢測(cè)電路， 以裝在異步電動(dòng)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器 (TG、PLG等)的信號(hào)為速度信號(hào)，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。

6.保護(hù)電路，檢測(cè)主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。

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