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變頻器制動(dòng)電路的工作原理

閱讀:1504        發(fā)布時(shí)間:2020-3-6

 

變頻器的工作原理

變頻器分為

1 交---交型 輸入是交流,輸出也是交流

將工頻交流電直接轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流,又稱 直接式變頻器

2 交—直---交型 輸入是交流,變成直流 再變成交流輸出將工頻交流電通過整流變成直流電,然后再把直流電變成頻率、電壓、均可控的交流電

又稱為間接變頻器。 多數(shù)情況都是交直交型的變頻器。

變頻器制動(dòng)電路的工作原理

變頻器的制動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu),同驅(qū)動(dòng)電路是一樣的,相對驅(qū)動(dòng)電路來說,可認(rèn)為是“第七路”脈沖傳輸通道。變頻器制動(dòng)電路的工作模式如下:

(1)直流回路的DC530V電壓在正常范圍以內(nèi)時(shí),制動(dòng)電路是不投入工作的,處于“閑置”狀態(tài)。

(2)一般情況下,負(fù)載電機(jī)是在變頻器的輸出頻率的“束縛下”運(yùn)行的,其轉(zhuǎn)速等于或接近變頻器的輸出頻率。

(3)因一些大慣性負(fù)載,在減速或停車過程中,電機(jī)轉(zhuǎn)速有可能超過變頻器的給定頻率,處于超速運(yùn)行狀態(tài),此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度超過定子磁場速度,產(chǎn)生容性電流,由電動(dòng)進(jìn)入動(dòng)電(發(fā)電)狀態(tài)。負(fù)載電機(jī)的發(fā)電能量,經(jīng)IGBT兩端并聯(lián)二極管構(gòu)成的三相橋式整流電路,饋回變頻器的直流回路,可能導(dǎo)致直流電壓的異常升高,危及儲能電容的IGBT模塊的安全。

常采用的方法,是采用制動(dòng)電路(或稱剎車電路),將制動(dòng)電路接入直流回路,將直流回路的電壓增量,轉(zhuǎn)化為制動(dòng)電阻的有功耗(制動(dòng)電流流經(jīng)制動(dòng)電阻)。變頻器起動(dòng)制動(dòng)動(dòng)作時(shí),可以使電機(jī)的發(fā)電能量快速耗散,可以達(dá)到加速停車的作用,因而制動(dòng)電路又稱為剎車電路。

一般中、大功率的制動(dòng)單元(控制制動(dòng)電阻的接入和斷開)和制動(dòng)電阻,均需在變頻器外部,另行加裝和連接。小功率變頻器,一般有內(nèi)置制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻,也有的僅有制動(dòng)控制電路,制動(dòng)電阻可從RB、P(+)端接入。

如下圖是SINE300型7.5kW變頻器的制動(dòng)控制電路,制動(dòng)信號的傳輸電路同6脈沖傳輸通是相似的,其工作原理如下

變頻器制動(dòng)電路的工作原理

變頻器維修中,MCU檢測直流回路DC530V變化的幅度,當(dāng)電機(jī)反發(fā)電,使直流電壓升高時(shí),其高于某制動(dòng)動(dòng)作閾值(如660V)時(shí),由38腳輸出制動(dòng)信號(一般為直流控制信號或脈沖信號,本電路為脈沖信號),經(jīng)U37、U8兩種受控同相、反相驅(qū)動(dòng)器,送入U(xiǎn)14驅(qū)動(dòng)IC。由U14直接驅(qū)動(dòng)制動(dòng)開關(guān)管IGBT7,將外接制動(dòng)電阻接入直流回路,對電壓增量進(jìn)行消耗。

若制動(dòng)電路的投入是有效的,直流回路的電壓增量得到很快削減:若直流電壓依舊太高,則經(jīng)延時(shí)判斷后,變頻器報(bào)過電壓故障,停機(jī)保護(hù)。

制動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)IC的供電電源,和V相IGBT下橋臂的驅(qū)動(dòng)IC共用一路電源。

檢測直流電壓過高時(shí),一般有先制動(dòng)、再報(bào)警、停機(jī)保護(hù)的過程。

制動(dòng)電路的故障表現(xiàn)和檢修方法,制動(dòng)電路的常見故障,為制動(dòng)開關(guān)管IGBT7斷路或短路,或U14等電路異常,不能正常傳輸制動(dòng)信號(或傳輸錯(cuò)誤的制動(dòng)信號)。

(1)IGBT斷路,或U14等電路故障,不能傳輸制動(dòng)信號。當(dāng)負(fù)載電機(jī)有發(fā)電能量饋入直流回路時(shí),因制動(dòng)電路失效,很快引發(fā)過電壓報(bào)警及停機(jī)保護(hù),變頻器的減速停車功能,不能應(yīng)用。

(2)lGBT7短路,或U14等電路故障,輸出錯(cuò)誤的制動(dòng)信號。表現(xiàn)為直流電壓在正常范圍以內(nèi)時(shí),上電后外接制動(dòng)電阻即冒煙,變頻器通電時(shí)間稍長,外接制動(dòng)電阻即燒毀。

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