變頻器是應(yīng)用現(xiàn)代變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓和頻率可變的交流電。常用的變頻器首先要把三相或單相交流電變換為直流電。然后再把直流電變換為三相交流電，通過改變電機(jī)工作電壓，頻率的方式主要控制三相異步電動(dòng)機(jī)的無極調(diào)速。變頻器應(yīng)用性能良好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜但使用調(diào)試簡單。掌握變頻器內(nèi)部主電路工作原理能夠幫助我們快速判斷變頻器的故障和維修。對用戶使用也更加靈活。

 

變頻器主電路通常分為4部分：整流電路、濾波電路、制動(dòng)電路和逆變電路。下面開始整體從左往右介紹各個(gè)回路。

一、整流回路

看到整流電路R、S、T端子接入三相380V工頻50Hz的交流電經(jīng)過VD1 ~ VD6這6個(gè)二極管，全橋整流后，全波整流為直流電壓537v，也叫直流母線電壓。如果是單相220V工頻50Hz交流電全波整流后為直流311V左右。整流后電壓看波形峰值，而這個(gè)峰值是交流電壓有效值的根號(hào)2倍。整流后三相交流電變?yōu)槊}動(dòng)直流電，上面為正極接入到緩沖電阻RL中，RL的作用是防止啟動(dòng)瞬間電容充電的時(shí)候電流立刻變大。在充電后一段時(shí)間電流趨于穩(wěn)定后，晶閘管或繼電器的觸點(diǎn)會(huì)導(dǎo)通。短路掉緩沖電阻RL。

 

二、濾波回路

整流完的直流波形還不是很平滑，這時(shí)上下直流母線電壓加在了濾波電容CF1、CF2 上。這兩個(gè)電容可以把整流得到的脈動(dòng)直流電波形變得平滑一些。由于一個(gè)電容的耐壓有限，承受不了這么大的電壓。所以把兩個(gè)電容串起來使用。這樣相當(dāng)于耐壓就提高了一倍。但是兩個(gè)電容長期使用容易造成容量不一樣，導(dǎo)致電容兩端的電壓不同，所以給兩個(gè)電容分別并聯(lián)了兩個(gè)電阻相當(dāng)且非常大的電阻，這兩個(gè)電阻也叫均壓電阻R1、R2 ，這樣CF1 和CF2 兩個(gè)電容上分得的電壓就一樣了。

好我們繼續(xù)往右看，HL 是變頻器主回路上的電源指示燈，指示燈和一個(gè)限流電阻串接在了正負(fù)直流母線電壓之間，這樣外部三相電源一送電，HL就會(huì)發(fā)光，指示電源亮。當(dāng)三相電源斷電后，由于濾波電容是儲(chǔ)能元件，此時(shí)直流母線端子仍舊有電壓。需要等指示燈熄滅后才能進(jìn)行維修接線。防止施工人員觸電。

 

三、制動(dòng)回路

直流母線電壓加在了大功率晶體管VB（IGBT）的集電極與發(fā)射極之間，VB也叫制動(dòng)單元，VB的導(dǎo)通由變頻器芯片控制，VB上還串聯(lián)了變頻器的制動(dòng)電阻RB，這是變頻器內(nèi)部自帶的制動(dòng)電阻，組成了變頻器制動(dòng)回路。我們知道，由于電機(jī)的繞組是感性負(fù)載，在快速停止的瞬間都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的反向電動(dòng)勢，這個(gè)反向電壓的能量會(huì)通過續(xù)流二極管VD7~VD12使直流母線上的電壓升高，這個(gè)電壓高到一定程度會(huì)擊穿逆變管V1~V6 和整流管VD1~VD6。當(dāng)有反向電壓產(chǎn)生時(shí)，控制回路控制VB導(dǎo)通，電壓就會(huì)通過VB在電阻RB上釋放掉。當(dāng)電機(jī)功率較大時(shí)，使用大功率變頻器還可+和PR端子并聯(lián)外接電阻。能快速消耗掉直流母線的電壓。 一般情況下“+”端和P1端是由一個(gè)短路片短接上的，如果斷開，這里可以接外加的直流電抗器，直流電抗器的作用是改善電路的功率因數(shù)。