控制电路
这是通用变频器中最复杂、最关键的部分。现代通用变频器的控制电路大都是以高性能微处理器和专用大规模集成电路(ASIC)为核心的数字电路。ASIC专用集成电路,把控制软件和系统监控软件以及部分逻辑电路全部集成在一片芯片中,它使控制电路板更简洁,具有良好的保密性。频率设定信号和系统的检测信号电压、电流等经A/D变换送入控制电路。系统的计算由数字信号处理器(DSP)完成,它的计算结果和计算所需的原始数据经过数据总线和ASIC中的CPU进行变换,ROM、RAM存放程序或中间数据。系统的设定功能亦可以由远程操作器完成。
控制系统大致分为如下两个部分:
(1)微处理器监控部分。这部分主要是设定、实现与控制规律运算部分。所谓“设定”主要是设定U/f曲线,选定控制规律,设定运转频率、最低输出频率、转速上升时间以及转速下降时间等。现代通用变频器一般都是用轻触式数字面板来设定各种功能与参数的。各种通用变频器的显示部分,有的由LED组成,有的则用液晶显示。主要显示各种功能代码、设定参数值、运行中的频率、电流、电压、功率值以及各种故障代码等。有些通用变频器已实现显示汉字信息。
(2) PWM信号生成部分。这部分主要由专用大规模集成电路ASIC完成。即ASIC根据微处理器的指令值和一些必要的信号,实时输出按一定规律变化的PWM信号。
大多数通用变频器的基本运行方式是频率开环控制,必要时可以引入若干信号的反馈,实现转差闭环控制,或矢量变换控制,以适应高精度调速的需要。
信号采样电路
采样电路主要是对整个变频器系统的输入电压、输入电流,中间直流电压、直流电流,逆变器输出电压、输出电流,温升以及电动机转速等进行信号采集。
信号处理和故障保护
经采样电路取得的电压、电流、温度、转速等信号经信号处理电路进行分压、光电隔离、滤波、放大等适当处理进入A/D转换器,然后作为反馈信号输入CPU作为控制算法的依据和供显示用,或者作为一个开关量或电平信号输入至故障保护电路。故障保护有欠压、缺相、过压、过流、过载、短路以及温度过高等保护。
特别值得一提的是,对于自通风的普通异步电动机,如果长时间工作在低频、低速状态,会因通风量不足而严重发热,甚至烧坏绕组,而这时通用变频器的相应保护电路并不一定会起作用,因此,在这种情况下应在电动机的适当部位加装过热保护继电器,一旦电动机过热,过热保护继电器动作,立刻封锁逆变器PWM信号并断开电动机电路。
外部接口电路
这部分电路主要是指从外部电路输入控制信号,或将变频器的正常运转信号(如频率、电压、电流等)或故障信号输出供外部电路使用,或将转速等信号反馈至变频器以构成闭环系统的输入和输出接线端子。
控制电源与驱动电源
现代通用变频器已大多采用开关稳压电源作控制及驱动电源。使用开关稳压电源有许多好处,它不但体积小,而且可在输入电源、电压大幅度变化情况下使输出电压仍然稳定,变频器运行可靠。
另外,变频器中间直流环节的直流电压也可为开关电源供电,这就避免了因交流电源瞬时断电而引起控制系统功能紊乱的现象。
本文关键字:通用变频器 变频器基础,变频技术 - 变频器基础
上一篇:变频器的主要技术方式