变频器典型主线路介绍

在分析变频器的故障时，有时如果知道变频器的电路原理，可以能更好地分析故障发生的原因。 　
主电路如图1所示：
　

　
一、交－直变换部分
　　1、VD1～VD6组成三相整流桥，将交流变换为直流。
　　如三相线电压为UL，则整流后的直流电压UD为：
　　UD＝1.35UL
　　2、滤波电容器CF作用：
　　（1）滤除全波整流后的电压纹波；
　　（2）当负载变化时，使直流电压保持平衡。
　　因为受电容量和耐压的限制，滤波电路通常由若干个电容器并联成一组，又由两个电容器组串联而成。如图中的CF1和CF2。由于两组电容特性不可能完全相同，在每组电容组上并联一个阻值相等的分压电阻RC1和RC2。
　　3、限流电阻RL和开关SL
　　RL作用：变频器刚合上闸瞬间冲击电流比较大，其作用就是在合上闸后的一段时间内，电流流经RL，限制冲击电流，将电容CF的充电电流限制在一定范围内。
　　SL作用：当CF充电到一定电压，SL闭合，将RL短路。一些变频器使用晶闸管代替（如虚线所示）。
　　4、电源指示HL
　　作用：除作为变频器通电指示外，还作为变频器断电后，变频器是否有电的指示（灯灭后才能进行拆线等操作）。
二、能耗电路部分
　　1、制动电阻RB
　　变频器在频率下降的过程中，将处于再生制动状态，回馈的电能将存贮在电容CF中，使直流电压不断上升，甚至达到十分危险的程度。RB的作用就是将这部分回馈能量消耗掉。一些变频器此电阻是外接的，都有外接端子（如DB＋，DB－）。
　　2、制动单元VB
　　由GTR或IGBT及其驱动电路构成。其作用是为放电电流IB流经RB提供通路。
三、直－交变换部分
　　1、逆变管V1～V6　
　　组成逆变桥，把VD1～VD6整流的直流电逆变为交流电。这是变频器的核心部分。常用的逆变管见：《变频器常用的逆变管》。
　　2、续流二极管VD7～VD12　
　　作用：（1）电机是感性负载，其电流中有无功分量，为无功电流返回直流电源提供“通道”；
　　（2）频率下降，电机处于再生制动状态时，再生电流通过VD7～VD12整流后返回给直流电路；
　　（3）V1～V6逆变过程中，同一桥臂的两个逆变管不停地处于导通和截止状态。在这个换相过程中，也需要VD7～VD12提供通路。
四、缓冲电路
　　缓冲电路如图2所示。


　　逆变管在导通和判断的瞬间，其电压和电流的变化率是比较大的，可能全逆变管受到损害。因此，每个逆变管旁边还就接入缓冲电路，其作用就是减缓电压和电流的变化率。
　　1、C01～C06
　　逆变管V1～V6每次由导通到截止的判断瞬间，集电极C和发射极E间的电压将迅速地由0V上升为直流电压UD。过高的电压增长率将导致逆变管的损坏。C01～C06的作用就是减小逆变管由导通到截止时过高的电压增长率，防止逆变损坏。
　　2、R01～R06
　　逆变管V1～V6由导通到截止的瞬间，C01～C06所充的电压（等于UD）将V1～V6放电。此放电电流的初值很大，并且叠加在负载电流上，导致逆变管的损坏。R01～R06的作用就是限制逆变管在导通瞬间C01～C06的放电电流。
　　3、VD01～VD06
　　R01～R06的接入，又会影响到C01～C06在V1～V6关断时减小电压增长率的效果。VD01～VD06接入后，在V1～V6关断过程中，使R01～R06不起作用；而在V1～V6接通过程中，又迫使C01～C06的放电电流流经R01～R06。