變頻器用GTR的選用
⑴Uceo 通常按電源線電壓U峰值的2倍來選擇。
Uceo≥2廠2U 在電源電壓為380V的變頻器中,應有 Uceo≥2廠2U*380V=1074.8V,故選用 Uceo=1200V的GTR是適宜的。
⑵Icm 按額定電流In峰值的2倍來選擇 Icm≥2廠2 In GTR是用電流信號進行驅(qū)動的,所需驅(qū)動功率較大,故基極驅(qū)動系統(tǒng)比較復雜,并使工作頻率難以提高,這是其不足之處。 今天我告訴大家的是MOSFET以及IGBT
功率場效應晶體管(POWER MOSFET) 它的3個極分別是源極S、漏極D和柵極G
其工作特點是,G、S間的控制信號是電壓信號Ugs。改變Ugs的大小,主電路的漏極電流Id也跟著改變。由于G、S間的輸入阻抗很大,故控制電流幾乎為0,所需驅(qū)動功率很小。和GTR相比,其驅(qū)動系統(tǒng)比較簡單,工作頻率也比較高。此外,MOSFET還具有熱穩(wěn)定性好、工作區(qū)大 等優(yōu)點。
但是,功率場效應晶體管在提高擊穿電壓和增大電流方面進展較慢,故在變頻器中的應用尚不能居主導地位。
怎樣才能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢?
當變頻器安裝在控制機柜中時,要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。
根據(jù)機柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加,要適當?shù)卦黾訖C柜的尺寸。因此,要使控制機柜的尺寸盡量減小,就必須要使機柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。
如果在變頻器安裝時,把變頻器的散熱器部分放到控制機柜的外面,將會使變頻器有70%的發(fā)熱量釋放到控制機柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,所以對大容量變頻器更加有效。
還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。注意:變頻器散熱設計中都是以垂直安裝為基礎的,橫著放散熱會變差的!
開關電源
開關電源電路提供變頻器的整機控制用電,是變頻器正常工作的先決條件。變頻器應用的開關電源電路,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、輸出電壓由開關變壓器相隔離,開關變壓器起到功率傳遞、電壓/電流變換的作用。開關變壓器為降壓變壓器。開關電源的特點如下:
1)開關電源的振蕩和調(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。開關管飽和導通時, 二次繞組連接的整流器受反偏壓而截止,開關變壓器的一次繞組流入電流而儲能〈電磁轉(zhuǎn)換)。開關管截止時,二次繞組經(jīng)負載電路釋放電能(磁電轉(zhuǎn)換)。正激方式則與此相反, 實際應用不多。
3)從開關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)開關電源。兩種電路結(jié)構(gòu)都有應用。 4)開關管有采用雙極型器件和采用場效應晶體管的。
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、負電源供驅(qū)動電路,為IGBT逆變輸出電路提供激勵電流。
任何電子設備,電源電路的故障率總是相當高的一因其要提供整機的電源供應,負擔重。變頻器的開關電源電路,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。開關電源的檢修不像線性電源那么直觀,電路的任一個小環(huán)節(jié)一振蕩、穩(wěn)壓、保護、負載等出現(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,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電源電路了。