典型变频器主电路实例分析二

    图4-12是另一种类型的变频器主电路，它由主电路和为整流晶闸管提供触发脉冲的电路组成。

    图4-12    典型变频器主电路图二

    三相交流电压经R、S、T端子送入变频器，经3个晶闸管和3个二极管构成的三相半控桥式整流电路对滤波电容（由电容C10～C15串并联组成）充电，在电容上得到很高的直流电压。与此同时，驱动电路送来6路驱动脉冲，分别加到逆变电路6个IGBT的栅、射极，6个IGBT工作，将直流电压转换成三相交流电压，从U、V、W端子输出，去驱动三相电动机运转。

   R1、R2、R3为压敏电阻，用于抑制过高的输入电压。C1～C9为抗干扰电容，用于将三相交流电压中的高频干扰信号旁路到地，防止它们窜入主电路。R2、R3、DSP1为主电路电源指示电路，当主电路中存在电压时，发光二极管DSP1会导通发光。C10～C15通过串并联组成滤波电容，每个电容容量、耐压均为1500μF/400V，6只电容串并联后总容量/耐压为2250μF/800V，由于电容容量大，在电动机减速或制动时，电动机再生电流短时间对电容充电仅会使电容两端电压略有上升，这就像是装相同量的水，大杯子水位上升较小杯子更少一样，滤波电容容量大，它对再生电流阻碍小，这样返回到电动机的再生电流较大（再生电流途径：电动机一逆变电路上半部二极管一滤波电容一逆变电路下半部二极管一电动机），再生电流产生的制动力矩可满足电动机制动要求，因此主电路中未采用专门的制动电路。C16～C18容量越小，主要用于滤除主电路中的高频干扰信号。CS1、CS2、CS3为电流检测器件，当逆变电路输出电流过大时，这些元件会产生过流信号送至电流检测电路处理，再送给控制系统，使之作出相应的保护控制。

    本电路除了未采用专门的制动电路外，也没有采用类似于图4-11一样的开机充电限流电路，它以开机预充电方式保护整流电路。R1、FU1、VD1组成开机预充电保护整流电路，在开机时，三相整流电路中的3个晶闸管无触发脉冲不能导通，整个三相整流电路不工作，而R端输入电压经R1、FU1、VD1对滤波电容C10～C15充电，充电电流途径为：R端→R1、FU1、VD1→P0、P1之间短路片→滤波电容C10～C15→分作两路，一路经整流二极管到S端，另一路经整流二极管到T端。开机预充电保护整流电路对滤波电容预充得较高的电压，然后给三相整流电路中的3个晶闸管送触发脉冲，三相整流电路开始工作，由于滤波电容两端已充得一定电压，故不会再有冲击电流流过整流电路的整流元件。

    本电路的整流电路采用三相半控桥式整流电路，它由3个晶闸管（可控整流元件）和3个整流二极管（不可控整流元件）组成。晶闸管工作时需要在G、K极之间加触发信号，该触发信号由DU2（1455，555时基集成电路）、VDQ2、DPH2和VDQ3等元件构成的晶闸管触发电路产生。

    晶闸管触发电路工作原理：开机后，变频器的开关电源工作，它一路电压经变压器DT1送到二极管VD7、DC31构成的半波整流电路，在DC31上得到直流电压，该电压经电阻DR11送到DU2的电源脚(VCC)，DU2与外围元件组成多谐振荡器，从OUT脚（3脚）输出脉冲信号，送到光电耦合器DPH2。当控制系统通过端子排24脚送一高电平到DPH2时，DPH2内部发光二极管发光，内部光敏管随之导通，DU2输出的脉冲信号经DPH2送到三极管VDQ2放大，再由VDQ3进一步放大后输出，一分为三，分别经二极管VDD24、VDD23、VDD74等元件处理后，得到3路触发脉冲，送到三相整流电路的3个晶闸管的G、K极，触发晶闸管导通，三相整流电路开始正常工作。DU2外围未使用可调元件，故其产生的触发脉冲频率和相位是不可调节的，因此无法改变3个晶闸管的导通情况来调节整流输出的直流电压值。

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