变频器开关电源的原理及维修维修部 杨晓明电源是每一个电路的重要组成部分,担负着为电路提供能量的重要作用,它是设备能够正常运行的重要保障。电源的种类很多,开关电源由于体积小、重量轻、、动态稳压效果好,因此被广泛应用到了各种电子设备中。下面就以UC3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。
右图a-1所示为开关电源PWM波形调制芯片。
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变频器开关电源的原理及维修维修部 杨晓明电源是每一个电路的重要组成部分,担负着为电路提供能量的重要作用,它是设备能够正常运行的重要保障。电源的种类很多,开关电源由于体积小、重量轻、、动态稳压效果好,因此被广泛应用到了各种电子设备中。下面就以UC3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。
右图a-1所示为开关电源PWM波形调制芯片。该图为8脚双列直插封装。 7脚是芯片的电源输入端,该端在内部集成了稳压器和门限电压控制器,所以该芯片不用在外围设置稳压电路,只要接一只电阻即可。门限值为10V,当7脚输入电压10V,该芯片将禁止输出,处于保护状态。正常工作时该端电压约为12V—16V之间。 4脚是内部压控振荡器的定时端,通过接上合适的RC网络,使输出的PWM波控制在20KHZ—100KHZ之间。 a—1 2脚、3脚是输出取样反馈端,用于检测开关电源的输出,以便进行PWM调制控制,从而达到稳压的目的。在变频器系统中,开关电源需要输出:一组5V/DC、一组±12V/DC、四组20V/DC等多组电压。其中5V/DC 主要用作主板及控制板的供电,±12V/DC用作霍尔检测器件的供电,
四组20V/DC用作IGBT的触发供电。变频器的型号及不同,其开关电源的电压值也不尽相同,但基本构架是一样的,在此仅以下图为例讲一讲开关电源的工作原理。 a—2 如图a—2所示:电源经D1—D4、C1、C2整流滤波之后,通过电阻R3到了UC3844的7脚电源正端,为其供电,UC3844通过检测当7脚电压大于10V时,控制内部压控振荡器开始工作,通过R8、C5将PWM的频率控制在要求范围之内。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器主要用来通过调整频率而改变电动机转速,因此也叫变频调速器。调速系统的发展历程:在变频器出现前同步电机无法实现调速功能,因此只能在定速传动领域使用;三相交流鼠笼电机尽管调速性能不佳,但其结构坚固、且价格低廉;还是在一些性能较低的传动现场使用。变频器主要特点:交直交变频器系统框图:控制电路完成对主电路的控制,
整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频器的保护功能:由于变频器大量的使用了各种半导体器件,如整流桥、IGBT、电解电容等,要想保证变频器长期稳定工作,则必须保证各器件工作在其允许条件下。超出条件则必须立刻或停止变频器工作,
待异常条件消失后才能重新开始工作,如保护失效或动作延迟将导致变频器出现不可恢复性损害。变频恒压供水系统原理图:变频器一般安装方法:1变频器应垂直安装。2、变频器运行时要产生热量,为确保冷却空气的通路,在设计时要在变频器的各个方向留有一定的空间。3、变频器运行时,散热板的温度能达到接近90摄氏度,所以,变频器背面的安装面必须要用能耐受较高温度的材质。
随着电气传动技术,尤其是变频调速技术的发展,作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。高压电机利用高压变频器可以实现无级调速,满足生产工艺过程对电机调速控制的要求,以提高产品的产量和质量,又可大幅度节约能源,降低生产成本。近年来,各种高压变频器不断出现,高压变频器到目前为止还没有像低压变频器那样近乎统一的拓扑结构。根据高压组成方式可分为直接高压型和高-低-高型,根据有无中间直流环节来分,
可以分为交-交变频器和交-直-交变频器,在交-直-交变频器中,按中间直流滤波环节的不同,可分为电压源型和电流源型。高-低-高型变频器采用变压器实行输入,输出升压的方式,其实质上还是低压变频器,只不过从电网和电机两端来看是高压的,是受到功率器件电压等级技术条件的限制而采取的变通办法,需要输入,输出变压器,存在中间低压环节电流大,效率低下,可靠性下降,占地面积大等缺点,只用于一些小容量高压电机的简单调速。常规的交-交变频器由于受到输出频率的限制,只用在一些低速,大容量的特殊场合。直接高压交-直-交变频器直接高压输出,
无需输出变压器,,输出频率范围宽,应用较为广泛。我们将对目前使用较为广泛的几种直接高压输出交-直-交型变频器及其派生方案进行分析,指出各自的优缺点。评价高压变频器的指标主要有:成本,可靠性,对电网的谐波污染,输入功率因数,输出谐波,dv/dt,共模电压,系统效率,能否四象限运行等。
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