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解脱527

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变频器的结构——控制电路

解脱527  发表于 2007/9/6 12:37:51      1372 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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二、控制电路 给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,称为控制电路。如图1所示,控制电路由以下电路组成 :频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路,电动机的速度检测电路,将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路,以及逆变器和电动机的保护电路 。 [upload=gif]uploadImages/200212141022488810.gif[/upload] 图1 在图1点划线内,无速度检测电路,为开环控制。在控制电路增加了速度检测电路,即增加速度指令,可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。 1、运算电路 将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。 2、电压、电流检测电路 与主回路电位隔离检测电压、电流等。 3、驱动电路 为驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。 4、I/0输入输出电路 为了变频器更好人机交互,变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多段速度运行等)信号,还有各种内部参数的输出(比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。 5、速度检测电路 以装在异步电动轴机上的速度检测器(TG、PLG等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。 6、保护电路 检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。 逆变器控制电路中的保护电路,可分为逆变器保护和异步电动机保护两种,表1为保护功能一览。 表1 保护功能一览 保护对象 保护功能 逆变器保护 瞬时过电流保护 过载保护 再生过电压保护 瞬时停电保护 接地过电流保护 冷却风机保护 异步电动机保护 过载保护 超频(超速)保护 其它保护 防止失速过电流 防止失速再生过电压 (1)逆变器保护 ①瞬时过电流保护 由于逆变电流负载侧短路等,流过逆变器器件的电流达到异常值(超过容许值)时,瞬时停止逆变器运转,切断电流。变流器的输出电流达到异常值,也同样停止逆变器运转。 ②过载保护 逆变器输出电流超过额定值,且持续流通达规定的时间以上,为了防止逆变器器件、电线等损坏要停止运转。恰当的保护需要反时限特性,采用热继电器或者电子热保护(使用电子电路)。过载是由于负载的GD2(惯性)过大或因负载过大使电动机堵转而产生。 ③再生过电压保护 采用逆变器是电动机快速减速时,由于再生功率直流电路电压将升高,有时超过容许值。可以采取停止逆变器运转或停止快速减速的方法,防止过电压。 ④瞬时停电保护 对于数毫秒以内的瞬时停电,控制电路工作正常。但瞬时停电如果达数10ms以上时,通常不仅控制电路误动作,主电路也不能供电,所以检出后使逆变器停止运转。 ⑤接地过电流保护 逆变器负载接地时,为了保护逆变器有时要有接地过电流保护功能。但为了确保人身安全,需要装设漏电断路器。 ⑥冷却风机异常 有冷却风机的装置,当风机异常时装置内温度将上升,因此采用风机热继电器或器件散热片温度传感器,检出异常后停止逆变器。在温度上升很小对运转无妨碍的场合,可以省略。 (2)异步电机的保护 ①过载保护 过载检出装置与逆变器保护共用,但考虑低速运转的过热时,在异步电动机内埋入温度检出器,或者利用装在逆变器内的电子热保护来检出过热。动作频繁时,可以考虑减轻电动机负载、增加电动机及逆变器容量等。 ⑦超额(超速)保护 逆变器的输出频率或者异步电动机的速度超过规定值时,停止逆变器运转。 (3)其它保护 ①防止失速过电流 急加速时,如果异步电动跟踪迟缓,则过电流保护电路动作,运转就不能继续进行(失速)。所以,在负载电流减小之前要进行控制,抑制频率上升或使频率下降。对于恒速运转中的过电流,有时也进行同样的控制。 ②防止失速再生过电压 减速时产生的再生能量使主电路直流电压上升,为了防止再生过电压电路保护动作,在直流电压下降之前要进行控制,抑制频率下降,防止不能运转
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