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第六章:变频器内部结构 开关电源电路图 图中L1为一次电路,L2、L3、L4、L5为二次电路,工作时一次电路导通,二次电路截止,一次电路截止时,二次电路导通。二次电路的输出电压由开关管的脉冲宽度调节。 开关电源容易损坏的元件是滤波电容、整流二极管、开关管。 第六章:变频器内部结构 4.过压/欠压保护电路 该电路是直流母线电压的检测电路,检测直流母线欠压或过压。该电路出了问题,一是不能正确的提供检测保护信号,产生误报;二是失去保护功能,使制动电阻不能工作,引起主电路过压而损坏。 第六章:变频器内部结构 5.驱动电路 该电路是将CPU输出的PWM信号进行放大,驱动IGBT开关工作。该电路和主电路紧密相连,是很重要,又容易出故障的一部分电路 第六章:变频器内部结构 1)驱动电路 隔离放大、驱动放大电路、驱动电路电源 ①光耦隔离电路 图中IC为PWM输出和驱动电路的隔离电路。当驱动电路损坏不至于将故障扩大到PWM发生电路。 ②V1为第一级放大;V2、V3为输出跟随器,提高输出能力。 ③图中稳压管DZ使电源电压稳定在20V。 注:隔离电路中的光耦隔离集成块容易损坏。 第六章:变频器内部结构 2)驱动电路和电源的连接 电路作用:为驱动电路提供直流电源。该电路由一只5V稳压管取得5V电源,加在IGBT开关管的发射极上,使驱动信号在零时,保证IGBT控制极为5V的负电压,使管子可靠的截止。 该电源需要4组,三个带浮地,一个直接接地。该电源由变频器的DC/DC直流电源提供。 第六章:变频器内部结构 6.保护电路 是保护逆变桥过流、过压、过载等的保护电路。它由检测、放大、模/数转换等电路组成。该电路出了故障,一是误报;二是失去保护功能,造成逆变桥的损坏。 这部分电路把从DSP输出的6路PWM波经过电平提升、光电隔离后送到IGBT的驱动模块上。同时接收驱动模块提供的过流保护信号。 由驱动模块来的过流保护信号也经过了光电隔离。由驱动模块来的“过流保护信号”及从电枢电流采样电路来的“过流告警信号”都将关断PWM波。并且母线电压过压告警信号也将关断PWM波。如果发生了“关断PWM波”的事件,还将把故障类型通过编码后送到DSP的I/O端口上。以便DSP判断故障类型 第六章:变频器内部结构 第六章:变频器内部结构 1)电流检测电路 通过检测变频器的输出电流,进行过流、过载计算,当判断为过流、过载,立即封锁变频器的输出脉冲,使PWM电路停止工作。R121为检测电阻,检测电流为1A。 (检测电流为100A,R121为0.015 )。 第六章:变频器内部结构 2)直流电压检测电路 为保证电网电压变化时,仍能保证U/f=C的控制方式,由该电路实时检测直流电路的电压Ud,根据Ud的变化调整PWM波的占空比。 第六章:变频器内部结构 7.操作面板 操作面版是采用接插件连接,接触不良,会引起个别功能消失,供电不良会引起黑屏。个别功能部件失灵,可能是按键接触虚。 第六章:变频器内部结构 8.开路集电极输出端子 该端子由隔离电路(与CPU隔离)。因为使用的原因损坏率较高。一般属于开路晶体管过流所致。判断较容易,因为其他几路如果是好的,只此一路有问题,可断定该只管子有问题;如果各只管子都有问题,则可能问题出在单片机。 第六章:变频器内部结构 9.故障接点开关 该开关主要为变频器的故障报警用,当变频器出现故障时,该端子输出故障信号。 第六章:变频器内部结构 10.单片机 单片机又称CPU,是整个变频器的核心器件,如同人的大脑,输出各种控制信号和处理输入、检测等信号。 CPU是集成电路,又经过层层保护,故障率很低。正常工作时的损坏率很低,雷击、变频器电源引起的过压、工作环境潮湿、静电感应等可能引起损坏。在故障维修时,没有充分的理由,不要轻易怀疑单片机有问题。因为单片机有问题,就得换主板。 第六章:变频器内部结构 11.16MHz晶振 晶振是CPU的主频震荡器震荡器件。它不是一个很耐用的器件。在众多的电子设备中,晶振的损坏时有发生。因为他的结构是两个金属片中夹着一块晶体,晶体怕震、怕氧化。晶振出了问题,整个变频器都不能正常工作。 晶振结构 其他电路 ---温度传感器接口电路。 由于电机控制要求中经常要检测定子的温升及功率模块的温升。本控制板设计了四路温度传感器接口电路,它可以直接连接模拟电压量输出的温度传感器。它实际上是四路基准可调,放大倍数也可调的放大器。接到DSP的A/D输入端。 ---速度检测电路 以装在异步电动轴机上的速度检测器 (TG、PLG等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转 ---主控板上通信电路 当变频器由可编程(PLC)或上位计算机、人机界面等进行控制时,必须通过通信接口
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