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一、內(nèi)部主電路結(jié)構(gòu)
“交流-DC-交流”結(jié)構(gòu)的低壓變頻器內(nèi)部主電路由整流和逆變組成，如圖1所示。
從R、S、T端輸入的三相交流電經(jīng)三相整流橋(由二ji管D1-D6組成)整流成直流電，電壓為UD。
電容器C1和C2是濾波電容器。
六個(gè)IGBT晶體管(絕緣柵雙ji晶體管)v1~V6構(gòu)成一個(gè)三相逆變橋，將直流電轉(zhuǎn)換成頻率和電壓任意可調(diào)的三相交流電。
變頻器內(nèi)部電路原理圖
二、均壓電阻和限流電阻
上濾波電容C1和C2的兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，使兩個(gè)電容上的電壓基本相等，防止電容在運(yùn)行中損壞(目前由于技術(shù)進(jìn)步，大部分低電壓(380伏)變頻器的電解電容不需要串聯(lián)使用)。
電阻r和一對(duì)接觸器觸點(diǎn)KM連接在整流橋和濾波電容器之間。
原因如下:接通變頻器時(shí)，濾波電容上的電壓為0V，電源電壓為380V時(shí)整流電壓的峰值為537V，因此在接通電源的瞬間會(huì)有較大的充電沖擊電流，可能會(huì)損壞整流二ji管；此外，端電壓為0的濾波電容會(huì)瞬間將整流電壓降至0V，對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)造成干擾。
為了解決上述問題，在整流橋和濾波電容之間連接了限流電阻R，可以將濾波電容的充電電流限制在允許的范圍內(nèi)。
但如果限流電阻R始終連接在電路中，其壓降會(huì)影響變頻器的輸出電壓，也會(huì)降低變頻器的功率轉(zhuǎn)換效率。因此，濾波電容充電后，接觸器KM會(huì)使限流電阻R短路，使其停止運(yùn)行。
三.各種變頻器主電路的外部接線端子大致相同
r、S、T為連接交流三相電源的變頻器電源端子。u、v和w為變頻器的輸出端子連接到電機(jī)；P+是整流橋輸出的+端。出廠時(shí)，P+端子和P端子用截面積大的銅片短路。當(dāng)需要連接DC電抗器DL時(shí)，取下銅片，在P+和P之間連接DL..
p和n為濾波DC電路的+和-端，可與制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻相連；PE是接地端子。
四.變頻系統(tǒng)的公共DC總線
當(dāng)電機(jī)處于制動(dòng)(發(fā)電)狀態(tài)時(shí)，變頻器從電機(jī)吸收的能量將儲(chǔ)存在變頻器DC環(huán)節(jié)的電解電容中，導(dǎo)致變頻器中的DC母線電壓升高。
如果變頻器裝有制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻(這兩個(gè)部件是可選部件)，變頻器可以在短時(shí)間內(nèi)接通電阻，使再生的電能以熱的方式消耗掉，這就是所謂的能耗制動(dòng)。
當(dāng)然，采用再生能量反饋方案也可以解決變頻調(diào)速系統(tǒng)的再生能量問題，達(dá)到節(jié)能的目的。
但標(biāo)準(zhǔn)通用PWM變頻器并不是為了將再生能量反饋給三相電源而設(shè)計(jì)的。如果多個(gè)變頻器DC鏈路通過共同的DC總線互連，則由一個(gè)或多個(gè)電機(jī)產(chǎn)生的再生能量可以以電的方式被其他電機(jī)消耗和吸收。
或者，在DC母線上設(shè)置一組具有一定容量的制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，以吸收電機(jī)在通電狀態(tài)下無法吸收的再生能量。
如果將普通DC母線與能量回饋單元相結(jié)合，DC母線上的剩余能量可以直接回饋電網(wǎng)，從而提高系統(tǒng)的節(jié)能效果。
綜上所述，在多電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)中，選擇共享DC母線的方案，配置一套制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻和能量回饋單元，是提高系統(tǒng)性能和節(jié)省投資的較好方案。
圖3顯示了廣泛使用的共享DC總線的方案，包括以下部分。
變頻器公共DC總線
三相交流電源進(jìn)線
1.每個(gè)變頻器的電源輸入端并聯(lián)在同一個(gè)交流母線上，保證每個(gè)變頻器輸入端的電源相位一致。
3、斷路器QF為變頻器每組進(jìn)線保護(hù)裝置。LR是一個(gè)進(jìn)入的反應(yīng)堆。當(dāng)幾個(gè)變頻器s在同一個(gè)環(huán)境下工作時(shí)，相鄰的變頻器s會(huì)相互干擾。為了消除或減少這種干擾，提高變頻器輸入側(cè)的功率因數(shù)，需要接入LR。
Dc總線2
KM是連接變頻器DC鏈路和普通DC總線的控制開關(guān)。
FU是半導(dǎo)體快熔絲，額定電壓可選擇700VV，額定電流bixuji考慮驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的zuida電流。一般可以選擇125個(gè)點(diǎn)的額定負(fù)載電流。
公共制動(dòng)單元和/或能量反饋裝置3
如果反饋到公共DC總線的再生能量不能被完全吸收，未被吸收的再生能量可以被公共制動(dòng)電阻器消耗。
如果采用能量回饋裝置，這部分再生能量會(huì)回饋到電網(wǎng)，從而提高節(jié)能效率。
控制單元4
根據(jù)控制單元的指令，每個(gè)變頻器通過KM將其DC鏈路并聯(lián)到公共DC總線，或者在變頻器故障后快速?gòu)墓睤C總線斷開。
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