變頻器知識(shí)淺探

變頻器知識(shí)淺探第1頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通用變頻器的原理

一.概述1.交流調(diào)速傳動(dòng)直流馬達(dá)機(jī)械式換向器給調(diào)速帶來(lái)的缺點(diǎn):A.維修工作量大,事故率高

B.容量,電壓,電流和轉(zhuǎn)速的上限受換向條件的限制

C.使用環(huán)境受限交流馬達(dá)固有的優(yōu)點(diǎn):

A.容量,電壓,電流和轉(zhuǎn)速的上限不像直流馬達(dá)那樣受限

B.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低

C.堅(jiān)固耐用,事故率低,容易維護(hù)結(jié)論:交流調(diào)速傳動(dòng)比直流調(diào)速傳動(dòng)有更大的發(fā)展前景第2頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月目前所說(shuō)的交流調(diào)速主要是指採(cǎi)用電子式電力變換器對(duì)交流馬達(dá)的變頻調(diào)速傳動(dòng).

其它如變極調(diào)速,定子調(diào)壓調(diào)速,轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速等交流調(diào)速方法由於性能較差,終將會(huì)被變頻調(diào)速所取代.交流調(diào)速(變頻調(diào)速)技術(shù)的迅速發(fā)展與下列技術(shù)的進(jìn)展有關(guān):

A.電力電子器件的製造技術(shù)

B.基於電力電子電路的電力變換技術(shù)

C.交流馬達(dá)的矢量變換控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)

D.PWM(PulseWidthModulation)技術(shù)

E.以微型計(jì)算機(jī)與大規(guī)模積體電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)第3頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.變頻調(diào)速的概況A.交流調(diào)速裝置的大容量化B.開(kāi)關(guān)器件的自關(guān)斷化SCR,RCT,ASCR,TRIAC(半控器件)GTO,BJT,IGBT(全控器件)0~1500KW:IGBT1000~7500KW:GTOUP7500KW:SCRC.變頻裝置的高性能化U/f控制方式(早期):只對(duì)交流電量的量值進(jìn)行控制轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢,低速特性差矢量控制:控制量值的同時(shí)也控制相位

坐標(biāo)變換,實(shí)現(xiàn)定子電流的磁場(chǎng)分量和轉(zhuǎn)矩分量的解耦控制第4頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月D.PWM技術(shù)的應(yīng)用PWM技術(shù)用於變頻器的好處:1)改善變頻器的輸出波形,降低馬達(dá)的諧波損耗,減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)2)簡(jiǎn)化逆變器的結(jié)構(gòu),加快調(diào)節(jié)的速度,提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)3)用于整流器控制可實(shí)現(xiàn)輸入電流正弲和電網(wǎng)功因?yàn)?PWM波形的生成方法:1)載波調(diào)制法:單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制2)微機(jī)查表法:諧波消去法和優(yōu)化法3)實(shí)時(shí)計(jì)算法4)自激振盪法第5頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月E.全數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用全數(shù)字控制的特點(diǎn):1)精度高2)穩(wěn)定性好3)可靠性高4)靈活性好5)存儲(chǔ)能力強(qiáng)6)邏輯運(yùn)算能力強(qiáng)全數(shù)字控制方式充實(shí)了系統(tǒng)的RAS功能:Reliability(可靠性)Availability(可操作性)Serviceability(可維護(hù)性)第6頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.通用變頻器概況1)通用變頻器的發(fā)展a.容量不斷擴(kuò)大b.結(jié)構(gòu)的小型化c.多功能化和高性能化d.應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大2)通用變頻器的技術(shù)動(dòng)向a.IGBT的應(yīng)用b.網(wǎng)側(cè)整流器的PWM控制c.矢量控制變頻器的通用化第7頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.變頻器的簡(jiǎn)單原理馬達(dá)的同步轉(zhuǎn)速為

n1=60f1/np馬達(dá)的軸轉(zhuǎn)速

n=n1(1-s)=60f1(1-s)/np改變馬達(dá)的供電頻率,可以改變其同步轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)行.地球人都知道的變頻器工作原理!第8頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.變頻器的基本構(gòu)成變頻器可分為:交-交和交-直-交兩種形式交-交變頻器:可將工頻交流直接變換成頻率,電壓均可變化的交流,又稱直接式變頻器.交-直-交變頻器:先將工頻交流電通過(guò)整流器變成直流,然後再把直流電變換成頻率,電壓均可控制的交流電變頻器主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:A.整流器B.中間直流環(huán)節(jié)C.逆變器D.控制電路第9頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變頻器(交-直-交)的基本構(gòu)成框圖整流器逆變器控制電路馬達(dá)運(yùn)行指令控制指令控制指令工頻交流交流輸出中間直流環(huán)節(jié)ACDCAC第10頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四.變頻器的分類(主要為交-直-交變頻器)1.按直流電源的性質(zhì)分類A.電流型變頻器B.電壓型變頻器2.按輸出電壓調(diào)節(jié)方式分類A.PAM方式:脈衝幅值調(diào)制方式B.PWM方式:脈衝寬度調(diào)制方式C.高載波頻率的PWM方式第11頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.按控制方式分類A.U/f

控制B.轉(zhuǎn)差頻率控制C.矢量控制4.按主開(kāi)關(guān)器件分類目前,最常見(jiàn)的變頻器是交-直-交電壓型變頻器.臺(tái)達(dá)電子工業(yè)有限公司生產(chǎn)的變頻器基本都屬於該類型,具有多種控制方式選擇,主開(kāi)關(guān)器件採(cǎi)用IGBT.第12頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變頻器電路結(jié)構(gòu)淺析NOTE:以臺(tái)達(dá)公司生產(chǎn)的自有品牌變頻器及部分代工變頻器為編寫(xiě)依據(jù)AdaptedbyAsanStudio第13頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整流部分電路整流電路主要有如下三種形式:不可控橋式整流(二極管整流)

特點(diǎn):控制簡(jiǎn)單,成本較低,原側(cè)功因理論上可接近1,輸出不可調(diào);電能無(wú)法回授電網(wǎng).B.半控橋式整流

特點(diǎn):控制較複雜,成本較高,輸出可調(diào);電能無(wú)法回授電網(wǎng).C.全控橋式整流

特點(diǎn):控制複雜,成本高,輸出可調(diào);可實(shí)現(xiàn)電能回授電網(wǎng).第14頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A.不可控整流(二機(jī)管整流)DRAW1:單相不可控二極管整流電路(倍壓電源)單相整流橋?yàn)V波器突波吸收器濾波器(T1):減少外部輸入電流的高次諧波干擾突波吸收器(VAR1):緩衝輸入突波的影響第15頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月單相不可控二極管整流電路(倍壓電源)仿真圖SIM1:單相不可控二極管整流電路(倍壓電源)仿真電壓電流第16頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩相不可控整流電路(單極性電源)DRAW2:兩相不可控整流電路(單極性電源)第17頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩相不可控整流電路(單極性電源)仿真圖SIM2:兩相不可控整流電路(單極性電源)仿真NOTE:倍壓電源約為單極性電源的兩倍,但同樣條件下,倍壓電源脈動(dòng)較大.電壓電流第18頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三相不可控整流電路DRAW3:三相不可控整流電路DRAW4:

三相整流電路可作兩相整流使用第19頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三相不可控整流電路的仿真圖SIM3:三相不可控整流電路的仿真電壓電流第20頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DRAW5:整流橋模塊化整流橋的模塊化第21頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月B.可控整流電路DRAW6:半控整流電路半控器件SCR欲上電,為SPS提供工作電源,為整流控制信號(hào)產(chǎn)生做準(zhǔn)備.R1值較大,可不使用RELAY電路.第22頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可控整流電路仿真電路SIM6:可控整流電路的仿真電路NOTE:可控整流電路的觸發(fā)脈衝頻率可以是輸入電源頻率的1倍或3倍有效導(dǎo)通角調(diào)節(jié)範(fàn)圍都是120o濾波電容第23頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1倍電源頻率觸發(fā)下整流效果仿真有電容濾波無(wú)電容濾波第24頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3倍電源頻率觸發(fā)下整流效果仿真有電容濾波無(wú)電容濾波第25頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可控整流器的控制信號(hào)的產(chǎn)生(1)DRAW7:可控整流的控制信號(hào)發(fā)生源(1)改變DR36,Dr37可以改變充放電時(shí)間,從而改變控制信號(hào)的觸發(fā)時(shí)刻.RY可以控制觸發(fā)信號(hào)的輸出與否.第26頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可控整流器的控制信號(hào)的產(chǎn)生(2)初始復(fù)位DRAW8:可控整流的控制信號(hào)發(fā)生源(2)第27頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月MC1455TIMINGCIRCUIT2/3Vcc1/3Vcc結(jié)合DRAW7分析如下:設(shè)初始狀態(tài),Q=1,則pin7高阻,pin3=1.Vcc通過(guò)DR111,DR36,DD55給DC5充電.當(dāng)Vdc5<(1/3Vcc),CA=0,CB=1,Q=1,pin7高阻,pin3=1;當(dāng)(1/3Vcc)<Vdc5<(2/3Vcc),CA=0,CB=0,Q不變,pin7高阻,pin3=1;當(dāng)Vdc5>(2/3Vcc),CA=1,CB=0,Q=0,pin7=0,pin3=0.DC5通過(guò)DD56,DR37開(kāi)始放電.當(dāng)Vdc5>(1/3Vcc),CA=0,CB=0,Q=0不變,pin7=0,pin3=0,DC5繼續(xù)放電;當(dāng)放電至Vdc5<(1/3Vcc),CA=0,CB=1,Q=1,pin7高阻,pin3=1,DC5停止放電,重新充電.如此循環(huán).第28頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可控整流器控制信號(hào)的生成仿真電路SIM7:可控整流的控制信號(hào)發(fā)生源仿真由於MC1455可以直接代替NE555定時(shí)器,故此處用555來(lái)仿真.第29頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可控整流器控制信號(hào)的生成仿真效果增大DRAW7中的DR36可以增大脈衝的寬度;增大DR37可以減小脈衝的占空比,增大脈衝的週期.第30頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月RELAY電路DRAW9:單RELAY電路DRAW10:雙RELAY電路雙RELAY電路與單RELAY電路相比,提高了電路工作的可靠性,對(duì)RELAY的容量要求相對(duì)也降低了.但雙RELAY電路耗能較大.DR24,DR7A的功率要求較大.DD11,DD5為RELAY停止工作時(shí)提供續(xù)流迴路.第31頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月RELAY電路原理仿真電路RELAY仿真SIM9:RELAY仿真電路直流電壓檢出電路第32頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月RELAY仿真結(jié)果SIM9a:無(wú)限流電阻效果仿真SIM9b:有限流電阻效果仿真SIM9c:有限流電阻效果仿真的放大大沖擊電流可能毀壞整流二極管沖擊電流的峰值得到很大消弱RELAY動(dòng)作時(shí)刻第33頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月GB電路DRAW11:零電壓關(guān)斷GB電路DRAW12:負(fù)電壓關(guān)斷GB電路比較:零電壓關(guān)斷GB電路較簡(jiǎn)單;

負(fù)電壓關(guān)斷GB電路能夠減少I(mǎi)GBT關(guān)斷延遲時(shí)間,提高控制的精確性,提高了電路運(yùn)行的可靠性;第34頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月GB電路的仿真(1)IGBT導(dǎo)通電阻原因IGBT漏電流原因R5=10ohmR5=200ohmSIM11:零電壓關(guān)斷GB電路仿真第35頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月GB電路的仿真(2)SIM12:負(fù)電壓關(guān)斷GB電路仿真負(fù)壓關(guān)斷正壓導(dǎo)通0V採(cǎi)用VCVS解決仿真中壓差測(cè)量問(wèn)題第36頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Vbus電路1.Vbus電路的作用A.為RELAY提供動(dòng)作訊號(hào)B.監(jiān)測(cè)power電壓是否不足或太高2.Vbus電路的結(jié)構(gòu)一般特點(diǎn)A.電阻串聯(lián)採(cǎi)樣電路B.運(yùn)算放大電路C.二極管保護(hù)電路ABCDRAW13:Vbus電路的一般結(jié)構(gòu)第37頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IGBT電路及IGBT逆變橋模塊目前,在臺(tái)達(dá)變頻器中使用的IGBT已基本實(shí)現(xiàn)了模塊化.分立的IGBT器件只在少數(shù)小馬力中使用.IGBT模塊化節(jié)省了電路板的空間,提高了工作可靠性.但I(xiàn)GBT模塊相對(duì)來(lái)說(shuō),損壞成本較高.分立IGBT的損壞成本較低,但工作的可靠性相對(duì)較差.DRAW14:變頻器專用IGBT模塊整流橋剎車(chē)GB電路逆變橋溫度檢測(cè)第38頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月其它IGBT形式DRAW15:分立IGBT器件組成的逆變橋DRAW16:逆變橋模塊續(xù)流二極管珊源電壓保護(hù)DRAW15中分立IGBT器件組成的逆變橋在臺(tái)達(dá)LTYPE變頻器中有使用第39頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月零電壓關(guān)斷型IGBT驅(qū)動(dòng)電路5V19VGEEGDRAW17:零壓關(guān)閉型驅(qū)動(dòng)電路(1)DRAW18:零壓關(guān)閉型驅(qū)動(dòng)電路(2)來(lái)自CPU的信號(hào)第40頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月零電壓關(guān)斷型驅(qū)動(dòng)仿真電路及結(jié)果(1)以電容負(fù)載模擬IGBT減少驅(qū)動(dòng)脈衝下降沿的拖尾SIM17:零電壓關(guān)閉型控制仿真電路及結(jié)果(1)模擬光耦推挽器件第41頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月零電壓關(guān)斷型驅(qū)動(dòng)仿真電路及結(jié)果(2)硬件產(chǎn)生的死區(qū)SIM18:零電壓關(guān)閉型控制仿真電路及結(jié)果(2)第42頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)電壓關(guān)斷型IGBT驅(qū)動(dòng)電路DRAW19:負(fù)電壓關(guān)斷型驅(qū)動(dòng)電路及其仿真負(fù)壓關(guān)閉型控制電路能夠減少I(mǎi)GBT的關(guān)閉時(shí)間,從而可相應(yīng)減少軟體控制中死區(qū)時(shí)間的設(shè)置,但也對(duì)IGBT承受du/dt,di/dt的能力提出了更高的要求.來(lái)自CPU的信號(hào)第43頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IR2132----3PHASEBRIDGEDRIVERTypicalConnection檢測(cè)直流電流第44頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IR2132電路結(jié)構(gòu)框圖第45頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IR2132時(shí)序圖與引腳配線圖當(dāng)過(guò)電流時(shí),ITRAP變高;當(dāng)?shù)投溯斎肴呋騐cc過(guò)低或ITRAP高時(shí),FAULT(-)變低;這兩種情況下,高低端輸出全為低(無(wú)效);在ITRAP低,FAULT(-)高情況下,只有高低端輸入互鎖,輸出高低端才為互鎖信號(hào),其它情況下,高低端輸出全為低(無(wú)效).第46頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IR2112----HIGHANDLOWSIDEDRIVER第47頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IR2112電路結(jié)構(gòu)框圖,引腳配線圖和時(shí)序圖SR觸發(fā)器第48頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IR2112的特性1.Floatingchanneldesignedforbootstrapoperation2.Fullyoperationalto+600V3.Toleranttonegativetransientvoltagedv/dtimmune4.Gatedrivesupplyrangefrom10to20V5.Undervoltagelockoutforbothchannels6.3.3VlogiccompatibleSeparatelogicsupplyrangefrom3.3Vto20VLogicandpowerground+-5Voffset7.CMOSSchmitt-triggeredinputswithpull-down8.Cyclebycycleedge-triggeredshutdownlogic9.Matchedpropagationdelayforbothchannels10.Outputsinphasewithinputs第49頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月HCPL-316J-----FaultProtectedIGBTGateDrive典型連線圖負(fù)電壓關(guān)斷Invertingconfiguration來(lái)自CPU復(fù)位警報(bào)第50頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月HCPL-316J時(shí)序邏輯電路框圖當(dāng)IGBT導(dǎo)通期間出現(xiàn)過(guò)電流時(shí),DESAT>7V,A=1;因?yàn)榇藭r(shí)Vout=1,LED=1,所以FAULT=1,由於鎖存的作用,即使隨後出現(xiàn)DESAT<7V,FAULT仍保持1;在FAULT=1或LED=0(使Vout=0)期間,Q1導(dǎo)通,DESAT端不對(duì)Uce作出檢測(cè).ABC鎖存錯(cuò)誤訊號(hào)Q1Q2當(dāng)FAULT=1,RS觸發(fā)器輸出Q=1,Q3導(dǎo)通,Pin6輸出錯(cuò)誤訊號(hào)0給微處理器.Q=1經(jīng)過(guò)一段延時(shí)傳輸給G1,使G1輸出LED=0.Q3G15us延遲Vcc2<12V時(shí),UVLO=1,Vout=0第51頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月HCPL-316J各波形延遲關(guān)係Vout緩慢降低,防止產(chǎn)生過(guò)大的感應(yīng)電壓毀壞IGBTVout降低,導(dǎo)通電阻變大,而感性負(fù)載電流有慣性,所以Vdesat繼續(xù)增大.第52頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月PC929變頻控制下橋驅(qū)動(dòng)電路在輸入ON開(kāi)啟下橋時(shí),如果上僑未關(guān)斷,EU電壓高,PC929的Pin9高電平,根據(jù)真值表第二行,Pin11低電壓,下橋不導(dǎo)通.相反,如上橋已關(guān)斷,EU電壓低,Pin9低電平,根據(jù)真值表第一行,Pin11高電平,下橋?qū)?在輸入OFF關(guān)斷下橋時(shí),不論EU電壓高低,Pin11電平高低,下橋都將關(guān)斷.綜合,可防止開(kāi)關(guān)過(guò)程中上橋未完全關(guān)斷時(shí),下橋就導(dǎo)通所引起的過(guò)電流.第53頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月PC929電路結(jié)構(gòu)框圖和真值表如果在輸入導(dǎo)通訊號(hào)時(shí),檢測(cè)到C=1,則將導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)訊號(hào)封鎖第54頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月PC929短路保護(hù)電路的運(yùn)行和時(shí)序圖存在這樣的問(wèn)題:變頻器的輸出電流頻率只有開(kāi)關(guān)管頻率的幾十分之一.則用此器件進(jìn)行下橋驅(qū)動(dòng),就會(huì)出現(xiàn)上橋關(guān)斷後,上橋並聯(lián)的反向二極管續(xù)流,EU的電位等於直流上臂的高電位,Pin9高電平,從而導(dǎo)致下橋無(wú)法正常導(dǎo)通.123424第55頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)電路直流電流檢測(cè)的方法通常是在直流下臂串聯(lián)一小阻值,大功率的電阻,然後將電阻上採(cǎi)樣到的正比于直流電流的電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大作為相關(guān)控制的輸入.採(cǎi)樣電壓輸入直流臂電流IDRAW20:直流電流檢測(cè)電路A,BAB第56頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)電路的仿真A用電流源模擬直流臂電流電流採(cǎi)樣轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)信號(hào)反向放大及放大率SIM20:直流臂電流檢測(cè)電路的仿真A第57頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)電路的仿真BVcpVcpp模擬檢測(cè)到的電流信號(hào)放大1.2倍SIM20:直流臂電流檢測(cè)電路的仿真及仿真效果B第58頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)信號(hào)的應(yīng)用(1)----OC,CC,VCPP來(lái)自直流臂電流檢測(cè)的電壓信號(hào)使B端的放大信號(hào)延遲,且消弱了放大的突波(對(duì)於實(shí)時(shí)的檢測(cè)似乎不利,建議不使用)ABLM293,OC輸出第59頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)信號(hào)應(yīng)用(1)的仿真CCOCCC比OC先動(dòng)作第60頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)信號(hào)的應(yīng)用(2)----Vav,Vcav,Vcpn,Vcp,VcppVavVcavVcpnVcp,Vcpp第61頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)信號(hào)應(yīng)用(2)的仿真----Vav,VcavVavVcavVav,Vcav電路仿真及仿真結(jié)果煞車(chē)馬達(dá)反電勢(shì)向電容充電時(shí)情形運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)情形Vav>Vcav第62頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)信號(hào)應(yīng)用(2)的仿真----Vcpn運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)直流電流的大小與Vcpn輸出無(wú)關(guān),Vcpn輸出為低電平(約0.3V左右)煞車(chē)時(shí)馬達(dá)的反電勢(shì)向電容充電,從GND會(huì)有電流經(jīng)穩(wěn)壓二極管流向逆變橋,從而二極管的壓降(約-0.7V)作為Vcn電路的輸入,所以Vcn的輸出為較穩(wěn)定的正電壓.煞車(chē)時(shí),直流電流的大小與Vcpn輸出無(wú)關(guān),Vcpn輸出為高電平(約4.5V左右)該電路作為馬達(dá)向電容充電的標(biāo)示第63頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂電流檢測(cè)信號(hào)應(yīng)用(2)的仿真----Vcp,VcppNORMALORABNORMALOPERATIONCONDITIONVcpVcppBRAKECONDITION第64頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Vcav,Vcpp,Vcpn,Vav的輸出第65頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Vcp,Vcpn的輸出煞車(chē)反充電時(shí)屏蔽OC偵測(cè)第66頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流臂漏電檢測(cè)P1,P2串聯(lián)入直流上臂;N1,N1,串聯(lián)入直流下臂;當(dāng)直流上下臂的電流相等,即無(wú)漏電時(shí),DCS1中的霍爾元件所受的磁場(chǎng)作用為0,P5P6間輸出電壓為零;若上下臂電流不等,即有漏電時(shí),霍爾元件所受磁場(chǎng)作用不為0,P5P6間輸出電壓不為零.求P5和P6輸出的電壓差上臂串入端下臂串入端GROUNDFAULTSENSORP1P2和N1N1,的輸入應(yīng)使上下臂輸入電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反.第67頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月GROUNDFAULTSENSORHALL元件調(diào)零電阻放大電阻絕對(duì)值運(yùn)算電路1.Hall元件偵測(cè)上下臂電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)大小;產(chǎn)生穩(wěn)流源2.調(diào)節(jié)調(diào)零電阻可使霍爾元件的一端輸出為零,另一輸出端的值則可表征霍爾元件的輸出電壓;3.放大電阻可對(duì)霍爾元件的輸出電壓進(jìn)行放大;4.絕對(duì)值運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)對(duì)U1B輸出電壓的絕對(duì)值運(yùn)算,使GF端電壓輸出始終為非負(fù)值;第68頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SPS(SwitchPowerSupply)簡(jiǎn)介VFD中的SPS電路主要為控制系統(tǒng)提供所需的直流工作電壓,這些直流電壓的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是彼此隔離,可實(shí)現(xiàn)不共地的多組直流電壓輸出.SPS中採(cǎi)用脈衝變壓器,與傳統(tǒng)的交流變壓器相比,體積有了很大的降低,但脈衝變壓器需解決的磁路過(guò)飽和問(wèn)題.SPS中採(cǎi)用UC2842來(lái)產(chǎn)生脈衝變壓器的驅(qū)動(dòng)信號(hào).UC2842高性能電流型PWM控制器(HighPerformanceCurrentModePWMController)的特點(diǎn):

?Trimmedoscillatorforprecisefrequencycontrol?Oscillatorfrequencyguaranteedat250KHz?Currentmodeoperationto500KHz?Automaticfeedforwardcompensation?LatchingPWMforcycle-by-cyclecurrentlimiting?Internallytrimmedreferencewithundervoltagelockout?Highcurrenttotempoleoutput?Undervoltagelockoutwithhysteresis?Lowstart-upandoperatingcurrent第69頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月UC2842高性能電流型PWM控制器PIN1:theErrorAmplifieroutputandavailableforloopcompensation.PIN2:theinvertinginputofErrorAmplifier,connectedtotheswitchingpowersupplyoutputthrougharesistordivider.PIN3:avoltageproportionaltoinductorcurrentisconnectedtothisinput,thePWMusethisinformationtoterminateoutputswitchconduction.PIN4:theoscillatorfrequencyandmaximumoutputdutycycleare

programmedbyconnectingtoresistorRT

toVrefandcapacitorCTtoground.Operationto500KHzispossible.PIN5:thepinisthecombinedcontrolcircuitryandpowerground.

PIN6:thisoutputdirectlydrivesthegateofapowerMOSFET.Peakcurrentsupto1Aaresourcedandsunkbythispin.PIN7:thispinisthepositivesupplyofthecontrolIC.PIN8:thisisthereferenceoutput.ItprovideschargingcurrentforcapacitorCTthroughresistorRT.正常情況下:VREFGOODLOGIC=1允許OUTPUT輸出高電平;電流比較器輸出0,則PWMLATCH=0,允許OUTPUT輸出高電平;OSCTOUTPUT由於T觸發(fā)器,即toggleflipflop的存在,使輸出脈衝的最大占空比為50%.UsedonlyinUC3844BandUC3845B第70頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月UC2842OutputWaveformsandUVLO在CT充電至某一電壓Vth的過(guò)程中,OUTPUT輸出高電平,當(dāng)CT上的電壓等於Vth時(shí),OSCILLATOR輸出高電平給晶體管使之導(dǎo)通,CT放電,在放電過(guò)程中OUTPUT輸出低電平.當(dāng)Vi<Von時(shí),Icc<0.5mA,則OUTPUT輸出低電平;滯環(huán)可減少Vi波動(dòng)對(duì)UC2842正常工作的影響.第71頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月UC2842功能接口相關(guān)電路(1)第72頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月UC2842功能接口相關(guān)電路(2)第73頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SPS電路輸入側(cè)(1)RTCT5V參考電源輸出提供續(xù)流通道提供工作電流開(kāi)關(guān)管電流偵測(cè)檢測(cè)輸出電壓是否太大ErrorAmplifierCompensation見(jiàn)上頁(yè)Figure21第74頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SPS電路輸入側(cè)(2)ABCDT1T2T3當(dāng)A輸出高電平時(shí),T1繞阻同名端有電流流入,T2同名端感應(yīng)正電壓,則從T2同名端有電流經(jīng)DD9,DR11,DR42給DC20充電,電壓左負(fù)右正.同時(shí)DR42上的壓降使DQ2導(dǎo)通.當(dāng)A輸出低電平時(shí),由於續(xù)流的原因,T2同名端輸出負(fù)電壓,DC20通過(guò)DD8放電.同時(shí)DQ2的GE間結(jié)電容上的電壓使DQ4導(dǎo)通,結(jié)電容通過(guò)DR42,以及DR11,DQ4這兩通道迅速放電,從而關(guān)閉DQ2.同樣的分析使用於T3所在回路.續(xù)流開(kāi)關(guān)管電流檢測(cè)DJ2上B為UC2842的ISENSE輸入端,C為VCC的輸入端.為UC2842提供工作電流第75頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SPS電路輸入側(cè)(3)為UC2842提供工作電流提供工作電壓開(kāi)關(guān)管電流檢測(cè)CT=DC47;RT=DR60檢測(cè)輸出電壓是否太大UC2842ErrorAmplifierCompensation升降沿補(bǔ)償?shù)?6頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SPS電路輸出側(cè)鐵心檢查電壓輸出是否過(guò)大環(huán)境條件保護(hù)第77頁(yè)，課件共87頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變頻器控制電路結(jié)構(gòu)1.LED電路及按鍵開(kāi)關(guān)電路變頻器控制電路結(jié)構(gòu)一般包括:2.主速指令信號(hào)相關(guān)電路AVI,ACI,AUI,+10V3.多功能輸入端子電路Mi1~Mi6及FWD,REV,JOG,EF,TRG電路4.多機(jī)能接點(diǎn)輸出電路RA,RB,RC5.模擬輸出信號(hào)電路Mo1~Mo36.多機(jī)能模擬輸出端子電路AFM7.數(shù)字頻率輸出端子電路DFM8.保護(hù)信號(hào)檢出處理電路OC