主页〞合乐888娱乐〝主页奇亿平台，通用变频器是近10年发展起来的交流电动机新型变频调速装置，它具有调速精度高、响应快、保护功能完善、过载能力强、节能显著、维护方便、智能化程度高、易于实现复杂控制等优点，已在我国推广普及。功率从几百瓦到几百千瓦，主要是进口变频器，有安川、富士、三垦、西门子、TC公司等产品。该产品更新换代快，竞争激烈，总的趋势是向小型化、智能化、多功能、大容量、低价格方向发展。

　　现代通用变频器大都采用高速全控开关器件GTR、IGBT等管，由这些功率开关器件组成PWM电压型逆变器，智能功率模块IPM也已在变频器中广泛采用。

　　现代通用变频器的控制系统要比早先产品复杂得多，而且是数字化，采用微处理器控制，有的采用32位数字信号处理器DSP，为实现高级控制方式和复杂性能提供了保证。

　　通用变频器现在作为交流电动机变频调速用的高新技术产品，在国民经济的各部门得到了广泛的应用。通用变频器的含义：一是这种变频器可用以驱动通用性交流电动机，而不一定使用专用变频电机；二是这种变频器具有各种可供选择的功能，能适应许多不同性质的负载机械。

　　通用变频器的基本结构原理如图7. 10所示，该系统主要由主电路（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。

　　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s0，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。

　　这是通用变频器中最复杂、最关键的部分。现代通用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集成电路(ASIC)为核心的数字电路。ASIC专用集成电路，把控制软件和系统监控软件以及部分逻辑电路全部集成在一片芯片中，它使控制电路板更简洁，具有良好的保密性。频率设定信号和系统的检测信号电压、电流等经A/D变换送入控制电路。系统的计算由数字信号处理器(DSP)完成，它的计算结果和计算所需的原始数据经过数据总线和ASIC中的CPU进行变换，ROM、RAM存放程序或中间数据。系统的设定功能亦可以由远程操作器完成。

　　(1)微处理器监控部分。这部分主要是设定、实现与控制规律运算部分。所谓“设定”主要是设定U/f曲线，选定控制规律，设定运转频率、最低输出频率、转速上升时间以及转速下降时间等。现代通用变频器一般都是用轻触式数字面板来设定各种功能与参数的。各种通用变频器的显示部分，有的由LED组成，有的则用液晶显示。主要显示各种功能代码、设定参数值、运行中的频率、电流、电压、功率值以及各种故障代码等。有些通用变频器已实现显示汉字信息。

　　(2) PWM信号生成部分。这部分主要由专用大规模集成电路ASIC完成。即ASIC根据微处理器的指令值和一些必要的信号，实时输出按一定规律变化的PWM信号。

　　大多数通用变频器的基本运行方式是频率开环控制，必要时可以引入若干信号的反馈，实现转差闭环控制，或矢量变换控制，以适应高精度调速的需要。

　　采样电路主要是对整个变频器系统的输入电压、输入电流，中间直流电压、直流电流，逆变器输出电压、输出电流，温升以及电动机转速等进行信号采集。

　　经采样电路取得的电压、电流、温度、转速等信号经信号处理电路进行分压、光电隔离、滤波、放大等适当处理进入A/D转换器，然后作为反馈信号输入CPU作为控制算法的依据和供显示用，或者作为一个开关量或电平信号输入至故障保护电路。故障保护有欠压、缺相、过压、过流、过载、短路以及温度过高等保护。

　　特别值得一提的是，对于自通风的普通异步电动机，如果长时间工作在低频、低速状态，会因通风量不足而严重发热，甚至烧坏绕组，而这时通用变频器的相应保护电路并不一定会起作用，因此，在这种情况下应在电动机的适当部位加装过热保护继电器，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。

　　这部分电路主要是指从外部电路输入控制信号，或将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变频器以构成闭环系统的输入和输出接线端子。

　　现代通用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，变频器运行可靠。

　　另外，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。