2017-08-02
常州金坛伟创变频器（Variable-frequencyDrive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。简言之，常州金坛伟创变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。实现电机的变速运行的设备。常州金坛伟创变频器实际上就是一个整流逆变器。它首先是将交流电变为直流电，然后用电子元件对直流电进行开关变为交流电。一般功率较大的常州金坛伟创变频器用可控硅，并设一个可调频率的装置，使频率在一定范围内可调.用来控制电机的转数，使得转数在一定的范围内可调。
如图1所示，常州金坛伟创变频器一般由整流电路、直流中间电路、逆变电路、控制电路等几大部分构成。
常州金坛伟创变频器的结构构成
图1 常州金坛伟创变频器的结构构成
其中控制电路完成对主电路的控制，整流电将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制常州金坛伟创变频器这种需要大量运算的常州金坛伟创变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
1.整流电路
它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。目前大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。
2.中间电路
在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。有以下三种作用：
a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。
b.通过开关电源为各个控制线路供电。
c.配置滤波或制动装置以提高常州金坛伟创变频器性能。
常州金坛伟创变频器电路构成
常州金坛伟创变频器电路构成
3.逆变电路
将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。
4.控制电路
控制电路有：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，它有频率、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”组成。它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。
（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：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）速度检测电路:以装在异步电动机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。
（5）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。
主要功能是：
a.利用信号来开关逆变器的半导体器件。
b.提供操作常州金坛伟创变频器的各种控制信号。
c.监视常州金坛伟创变频器的工作状态，提供保护功能。
随着我国节能行业的加速发展以及工业自动化程度的不断提高，常州金坛伟创变频器也将得到了更为广泛的应用。
通用常州金坛伟创变频器的基本结构
摘要:通用常州金坛伟创变频器的基本结构主要由主电路（包括驱动电路）、控制电路、信号采样电路、信号处理与故障保护电路、外部接口电路与电源电路等组成。
通用常州金坛伟创变频器的基本结构主要由主电路（包括驱动电路）、控制电路、信号采样电路、信号处理与故障保护电路、外部接口电路与电源电路等组成。
主电路
主电路主要由整流电路、中间直流环节和逆变器三部分组成。
整流电路一般采用整流二极管组成的三相或单相整流桥。小功率通用常州金坛伟创变频器整流桥输入多为单相220V，较大功率的整流桥输入一般均为三相380V或440V。
整流电路输出的脉动整流电压，必须加以滤波。由于其后续的逆变器是PWM电压型逆变器，故需采用大电容Cd与小电感Ld相互配合进行滤波。大滤波电容Cd还兼有补偿无功功率的作用；而电感厶则有限制电流i和限制出di/dt的作用？另外电感Ld还能改善常州金坛伟创变频器的功率因数。为避免大电容Cd在通电瞬间产生过大的充电电流，一般还要在直流回路串入一个限流电阻Ro，刚通电时，它限制瞬间充电电流，待几十毫秒后，充电电流减小再由开关K加以短接，以免影响电路正常工作。开关K可以是接触器触头，也可以是功率开关器件，如晶闸管等。
根据输出的需要，逆变器可以是三相或单相。常见的通用常州金坛伟创变频器一般都是三相逆变器。逆变器的开关元件目前大都采用高速全控型器件IGBT。这些功率开关器件受来自控制电路的PWM信号的控制而通断，将直流母线电压变成按一定规律变化的PWM电压驱动电动机。
通用常州金坛伟创变频器在直流环节处专门设置了泵升电压吸收电路TB，以消除电动机再生制动工况下向电源一侧回馈能量引起的直流母线电压异常升高现象。
当有快速减速要求时，将定子频率f1迅速减小，而感应电动机及其负载由于惯性很容易使转差频率s<0，电动机进入再生制动，电流经逆变器的续流二极管整流成直流对滤波电容充电。因通用常州金坛伟创变频器的整流桥是由单向导电的二极管组成，不能吸收电动机回馈的电流，因此，若电动机原来的转速较高，再生制动时间较长，直流母线电压会一直上升到对主电路开关元件和滤波电容形成威胁的过高电压，即所谓的泵生电压。
通用常州金坛伟创变频器一般通过制动电阻RB来消耗这些能量，即将一个大功率开关器件TB和一个制动电阻RB相串联，跨接在中间直流环节正、负母线两端。大功率开关器件TB一般装在常州金坛伟创变频器机箱内，而制动电阻Rb通常作为附件放在机箱外。当直流电压达到一定值时，该大功率开关器件被导通，制动电阻就接人电路，从而消耗掉电动机回馈的能量，以维持直流母线电压基本不变。
控制电路
这是通用常州金坛伟创变频器中最复杂、最关键的部分。现代通用常州金坛伟创变频器的控制电路大都是以高性能微处理器和专用大规模，一旦电动机过热，过热保护继电器动作，立刻封锁逆变器PWM信号并断开电动机电路。
外部接口电路
这部分电路主要是指从外部电路输入控制信号，或将常州金坛伟创变频器的正常运转信号（如频率、电压、电流等）或故障信号输出供外部电路使用，或将转速等信号反馈至常州金坛伟创变频器以构成闭环系统的输入和输出接线端子。
控制电源与驱动电源
现代通用常州金坛伟创变频器已大多采用开关稳压电源作控制及驱动电源。使用开关稳压电源有许多好处，它不但体积小，而且可在输入电源、电压大幅度变化情况下使输出电压仍然稳定，常州金坛伟创变频器运行可靠。
另外，常州金坛伟创变频器中间直流环节的直流电压也可为开关电源供电，这就避免了因交流电源瞬时断电而引起控制系统功能紊乱的现象。