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英威腾INVT-P9/G9/GS变频器实用电路图说

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    英威腾变频器是国产品牌中比较有代表性的产品之一,早期有INVT-P9/G9/GS/GL系列产品,近期有CHV/CHE新系列上市。其中GS属于小功率与小体积的“迷你”型产品,P9型为风机、水泵专用(负载为递减转矩)型产品,G9则为通用(负载为恒转矩)型产品。G9/P9产品在参数调整上是一样的。据笔者看来,P9/G9在结构上也是相同的,只不过G9型变频器在功率模块的选用上要大一个档次,有更大的功率富裕量罢了。有时候在变频器铭牌上更是直接标出P2.2kW/G1.5kW的字样。也就明白地表示出:本台变频器即是P型2.2kW的变频器,也同时是G型1.5kW的变频器。

    小功率变频器机型(通常如18.5kW以下的机型),变频器厂家常采用集成化功率模块作为主电路,如本机。模块是将三相整流电路与三相逆变输出电路集成在一起,从而提升整机性能和缩小安装面积,将机型做得紧凑。三相380V电源输入端子,标注为R、T、S,在3个输入端子间,还接入3只压敏电阻,目的是吸收电网中的尖峰电压,保障输入整模块的安全;三相变频电源输出端子标注为U、V、W,在小功率机型中,直接在输出回路中串入了毫欧(ms2)级电阻,以取出电流采样信号(有些机型是采用电流互感器来取出电流信号的),经后级运放电路处理和放大后,提供给CPU,用作电流显示和故障保护等。

    经三相整流桥整流后的六脉波300Hz的脉动直流电压,并不是直接加到滤波(又称储能)电容上的,而是先经充电电阻R44对模块外接电容进行充电,等电容E20、E21上充到一定的幅值时,CPU输出一个充电继电器的闭合指令,继电器K1接通,将R44短接,变频器随后才进入待机状态。这是因为:直流回路的储能电容一般容量较大,而三相输入电压的幅值又较高,在变频器上电瞬时储能电容形同“短路”,瞬时的充电电流是很大的“浪涌电流”,不但有可能使三相整流电路严重过载而损坏,也因浪涌充电对电容器的电极形成冲击而造成电容器的损坏,还有可能使变频器外接三相电源开关因过载而跳闸无法投入电源。故接入充患电阻以做上电瞬间对储能电容充电的缓冲。

    所有变频器产品的外壳上都有这样的警示:拆装或接线时必须在停电几分钟后且须等到电容放电指示灯熄灭后才能进行。因直流回路的储能电容的容量较大,其上电压幅值又较高(DC530V左右),变频器在关断三相输入电源后,电容上存储的电荷有一个较为缓慢的释放过程,而此时人体触及常有电击危险。R87所串接的发光二极管,即为放电指示灯。

    负载电动机在运行中,因某种原因可能会产生超速运行现象,即实际转速超过了变频器的给定转速,此时电动机进入发电状态。发电能量经由六只IGBT上所并联的二极管馈入变频器的直流电路,造成直流电路电压异常升高,进而对储能电容和逆变模块形成威胁。常采用在直流电路中接入电阻(称为制动电阻)来消耗此能量,又称为直流制动。模块的B1、B2端子即为外接制动电阻的端子,当直流电路的电压检测电路检测到异常高的电压值(如660V)时,由模块GB、N/E端子输入制动控制信号,IGBT开关管接通,将外接制动电阻接入到直流回路中,对电动机的再生发电能量进行消耗,以维持直流电路的电压值在允许值以内。

    三相逆变桥电路由六只IGBT构成,连接正电源的称为U相上臂IGBT、V相上臂IGBT、W相上臂IGBT;连接负电源的称为U相下臂IGBT、V相下臂IGBT、W相下臂IGBT。六只管子受脉冲放大电路(又称驱动电路)来的六路PWM脉冲信号控制,有序地开通和关断,从而将直流电源逆变为三相频率可变的交流电源。上三臂IGBT的射极不是同电位点,故有六线的脉冲信号输入端子;下三臂IGBT的射极同电位,故三路脉冲有四线的脉冲输入端子就可以了。

点击次数:  更新时间:2021-03-26 11:17:55  【打印此页】  【关闭