主电路实例分析：典型案例剖析

图8-11所示是一种典型的变频器主电路。

图8-11 典型主电路电路图(一)

三相交流电压从R、S、T三个端子输入变频器,经VD₁~VD₆构成的三相桥式整流电路对滤波电容C₂₀、C₂₁充电,在C₂₀、C₂₁上得到很高的直流电压(如果输入的三相电压为380V,C₂₀、C₂₁上的电压可达到500V以上)。与此同时,驱动电路送来6路驱动脉冲,分别加到逆变电路VT₁~VT₆的栅、射极,VT₁~VT₆工作,将直流电压变换成三相交流电压,从U、V、W端子输出,去驱动三相电动机运转。(www.xing528.com)

RV₁~RV₃为压敏电阻,用于防止输入电压过高,当输入电压过高时,压敏电阻会击穿导通,输入电压被钳位在击穿电压上,输入电压恢复正常后,压敏电阻由导通恢复为截止。R₄₄、R₄₅、接触器KM组成开机充电保护电路,由于开机前滤波电容C₂₀、C₂₁两端电压为0,在开机时,经整流二极管对C₂₀、C₂₁充电的电流很大,极易损坏整流二极管,为了保护整流二极管,在开机时让充电接触器KM触头断开(由控制电路控制),整流电路只能通过充电电阻R₄₄、R₄₅对C₂₀、C₂₁充电,由于电阻的限流作用,充电电流较小,待C₂₀、C₂₁两端电压达到较高值时,让KM触头闭合。

VT₇、VD₇、VD₈及B₁、B₂端外接的制动电阻组成制动电路,当对电动机进行减速或制动控制时,由于惯性原因,电动机转速短时偏高,它会工作在再生发电状态,电动机绕组产生的电流通过逆变电路对C₂₀、C₂₁充电,使C₂₀、C₂₁两端的电压升高,该过高的电压除了易击穿C₂₀、C₂₁外,还可能损坏整流电路和逆变电路,为了避免出现这种情况,在对电动机进行减速或制动控制时,控制电路会送一个控制信号到VT₇的栅极,VT₇导通,电动机绕组产生的反馈电流经逆变电路上半部二极管、外接制动电阻、VT₇、KM触头和逆变电路下半部二极管流回电动机绕组,该电流使绕组产生的磁场对电动机转子有制动作用,电流越大,制动效果越明显。另外,由于电动机产生的电流主要经导通的VT₇返回,故对C₂₀、C₂₁充电很少,C₂₀、C₂₁两端电压升高很少,不会对主电路造成损坏。由于制动电阻的功率较大,通常使用合金丝绕制成的电阻,它是一种具有电感性质的电阻,在制动时,当VT₇由导通转为截止时,制动电阻会产生很高的左负右正的反峰电压,该电压易击穿VT₇,使用VD₇后,制动电阻产生的反峰电压马上使VD₇导通,反峰电压迅速释放而下降,保护了VT₇。

R₈₇、VD₉、VD₁₀构成主电路电源指示电路,在主电路工作时,C₂₁两端有二百多伏电压,该电压使发光二极管VD₉导通发光,指示主电路中存在直流电压,VD₁₀用于关机时为C₂₀提供放电回路。R₂₆、R₂₇为电流取样电阻,其阻值为mΩ级,如果逆变电路流往电动机的电流过大,该大电流在流经R₂₆、R₂₇时,R₂₆、R₂₇两端会得到较高的电压,该电压经电流检测电路处理后送至控制系统,使之进行报警和停机等控制。