變頻器基礎(chǔ)知識普及變頻器技術(shù)發(fā)展過程

直流電動拖動和交流電動機(jī)拖動先后生于19世紀(jì)，距今已有100多年的歷史，并已成為動力機(jī)械的主要驅(qū)動裝置。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)問題，在很長的一個(gè)時(shí)間內(nèi)，需要進(jìn)行調(diào)速控制的拖動系統(tǒng)中則基本上采用的是直流電動機(jī)。

　　直流電動機(jī)存在以下缺點(diǎn)是由于結(jié)構(gòu)上的原因：

　　1、由于直流電動機(jī)存在換向火花，難以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境;

　　2、需要定期更換電刷和換向器，維護(hù)保養(yǎng)困難，壽命較短;

　　3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動機(jī)。

　　而與直流電動機(jī)相比，交流電動機(jī)則具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、不存在換向火花，可以應(yīng)用于存在易燃易火暴氣體的惡劣環(huán)境;

　　2、容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的交流電動機(jī);

　　3、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，工作可靠，易于維護(hù)保養(yǎng)。

　　就是因?yàn)檫@樣，限制了交流高速系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。經(jīng)過20世紀(jì)70年代中期的第二次石油危機(jī)之后和電子技術(shù)的發(fā)展，交流高速系統(tǒng)的變頻器技術(shù)得到了高速的發(fā)展。

變頻器開關(guān)電源簡介

　　所謂兵馬未動，糧草先行。開關(guān)電源電路提供變頻器的整機(jī)控制用電，是變頻器正常工作的先決條件。變頻器應(yīng)用的開關(guān)電源電路，為直一交一直型的逆變電路，是一種電壓和功率的變換器，將直流電壓和功率轉(zhuǎn)換為脈沖電壓，再整流成為另一種直流電壓。輸人、輸出電壓由開關(guān)變壓器相隔離，開關(guān)變壓器起到功率傳遞、電壓/電流變換的作用。開關(guān)變壓器為降壓變壓器。開關(guān)電源的特點(diǎn)如下：

　　1)開關(guān)電源的振蕩和調(diào)壓方式是利用改變脈沖寬度或周期來調(diào)整輸出電壓的，稱為時(shí)間比例控制，又分為PWM(調(diào)寬)和PFM(調(diào)頻)兩種控制方式。

　　2)從電路的能量轉(zhuǎn)換特性看，可分為正激和反激兩種工作方式。開關(guān)管飽和導(dǎo)通時(shí)， 二次繞組連接的整流器受反偏壓而截止，開關(guān)變壓器的一次繞組流入電流而儲能〈電磁轉(zhuǎn)換）。開關(guān)管截止時(shí)，二次繞組經(jīng)負(fù)載電路釋放電能（磁電轉(zhuǎn)換)。正激方式則與此相反， 實(shí)際應(yīng)用不多。

　　3)從開關(guān)變壓器的一次電路結(jié)構(gòu)來看，有分立元件構(gòu)成的和集成振蕩芯片構(gòu)成的兩種電路形式。因而從振蕩信號的來源看，又分為自激（分立零件）和他激式（IC電路）開關(guān)電源。兩種電路結(jié)構(gòu)都有應(yīng)用。 4)開關(guān)管有采用雙極型器件和采用場效應(yīng)晶體管的。

　　5)小功率變頻器采用單端正激式電路，大、中功率變頻器常采用雙端正激式電路。一般變頻器的開關(guān)電源，常提供以下幾種電壓輸出：CPU及附屬電路、控制電路、操作顯示面板的+5V供電；電流、電壓、溫度等故障檢測電路、控制電路的±15V供電；控制端子、工作繼電器線圈的24V供電。四路相互隔離的約為22V的驅(qū)動電路的供電，該四路供電往往又經(jīng)穩(wěn)壓電路處理成+15V、 -7.5V的正、負(fù)電源供驅(qū)動電路，為IGBT逆變輸出電路提供激勵(lì)電流。

　　任何電子設(shè)備，電源電路的故障率總是相當(dāng)高的一因其要提供整機(jī)的電源供應(yīng)，負(fù)擔(dān)比較重。變頻器的開關(guān)電源電路，形式上比較單一，結(jié)構(gòu)上也比較簡單。但是簡單電路也可能會產(chǎn)生疑難故障。開關(guān)電源的檢修不像線性電源那么直觀，電路的任一個(gè)小環(huán)節(jié)一振蕩、穩(wěn)壓、保護(hù)、負(fù)載等出現(xiàn)異常，都會使電路出現(xiàn)各種各樣的故障現(xiàn)象。

　　上電后無反應(yīng)，操作顯示面板無顯示，變頻器好像沒通電一樣。測量控制端子的控制電壓和10V頻率調(diào)整電壓都為0，測量變頻器主接線端子電阻正常，那么大致上可以斷定問題是出在開關(guān)電源電路了。