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英威腾INVT-G9/P9变频器三相输出电流检测图说

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   由前级电流检测电路输出的IU、IV信号,在此处各自分成了4路电流信号,再经后级电路放大处理成象征“不同电流故障状态”的信号,分别送入CPU的各个引脚,使之根据不同的过电流状态,采取相应的过电流保护措施,或给出过电流预警信号,但不停机;或直接进行停机保护。
为何要将电流检测电路搞得如此复杂?设计者对此有充分的理由,我们在这里只能做出试分析,这种试分析限于某种条件(如CPU的软件程序我们是不可知的),只能是接近或逼近设计者的意图,但不可能保证完全“不走形”地表达。这点还请读者朋友予以谅解和理解的。
    左下部分:这块CPU主板是小功率、中功率机型通用的。小功率机型在U、V相输出回路串人m级电阻,以取出两路电流信号,在实际电路中将R189空置,焊入R169,如此处理是将1U、TV信号经由U13C合成为IW信号,然后这3路信号经U12b进一步放大处理成三相电流的合成信号IUVW;对于稍大功率的机型,则由霍尔元件及前置电流信号检测电路构成的电流互感器,将3路IU、IV、IW信号直接传输到CPU主板上。此时R189接通,R169空置,3路信号也经U12b进一步放大处理成三相电流的合成信号IUVW;此合成的IUVW信号,其幅度反映了输出电流的大小,不必区别是哪一相电流,只在有异常的大电流信号出现,后级电路便报出故障信号,这一路信号处理为保护动作信号的形成,不参与电流显示和输出计算控制的。IUVW三相电流合成信号一路加到U11a,U1la接成具有滞后特性的电压比较器电路。同相端是10V基准电压经电阻分压而成的固定偏压,当反相端输入负压信号电压的峰值超过同相端偏压时,U1la输出一个OCL信号;IUVW信号还送入了U11b,与同相端偏压相比较,输出一个OCH信号。OCL信号实为OL1 (故障代码)过电流信号,过电流幅度较小;OCH为OL2过电流信号,过电流幅度较大,变频器在运行中,出现此种过电流状况时,会出现过电流故障警示,并不马上停机保护。经一定时间的延时,仍有持续过流信号输出,才实施停机保护。OL1延时时间长一些,OL2因过电流韬度大,延时动作时间相对短一些。
     左上部分:“接地”故障信号检测电路。实际上是对三相输出电流不平衡度的检测,如同漏电保安器中余电流检测的道理一样。U11C、U11D也接成电压比较器电路,当三相输出电流平衡度较好时,三相电流信号的量和为零。在因某相接地造成三相输出电流达到一定的不平衡度后,输出一个OE接地故障信号。
     右上部分:IU、IV信号经U13b、U13a两路放大器线性放大后,直接送入CPUU引脚。此两路电流信号用于操作面板的电流显示和参与计算控制。
     在电流信号检测路中,应用到3种类型的电路:一是常规的反相放大器,对输入信号进行“不走样地”线性放大;二是普遍采用的“滞回比较器”——具有滞后输出特性的电压比较器,以避开对输入信号的“点”比较,进入“段”比较,在将模拟信号转换为开关信号期间,使输出状态更为稳定,电路实质上已经脱离了放大器的范畴,近乎于开关电路了;三为整流二极管与运算放大器组合的精密半波整流电路,将输入的交流电流信号转化为线性直流信号,供后级电压比较器,作为直流比较信号。
    需重述一下:对上述电路的原理及作用是“试分析”的。在对电路没有充分实验与验证的情况下,作者只能从测绘电路本身、从维修角度,进行试分析。限于时间和条件,当时在电路测绘完毕后,只是对部分电路功能(并非对全部电路功能)通电验证过。因而上述分析不可避免地存在谬误。特此声明。

点击次数:  更新时间:2021-04-06 11:56:31  【打印此页】  【关闭