变频技术

如何加强变频器自身的抗干扰能力

（1）工作环境。当变频器供电系统附近存在高频冲击负载（如电焊机、电镀电源、电解电源）或采用滑环供电的场合，变频器本身易因干扰而出现保护误动作。变频器在此环境工作必须采用以下措施：1）在变频器输入侧设置由 LC 构成的滤波网络。2）变频器电源线直接从变压器侧供电。3）条件许可时可采用单独的变压器。4）采用外部开关量控制端子控制时，连接线路较长时采用屏蔽电缆。当控制线路与主回路电源均在地沟中埋设时，除控制线必须采用屏蔽电缆外，主电路线路必须采用钢管屏蔽穿线，减小彼此干扰、防止变频器误动作。5）采用外…

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变频系统抗干扰中的串联接地与并联接地

在图8-4(a) 所示的串联接地方式中，电路 1、2、3 各有一个电流 i1、i2、i3 流向接地点。由于地线存在电阻，A、B、C 点电位不再是零，于是各电路间相互干扰，尤其是强信号电路严重干扰弱信号电路。若必须这样使用，应尽力减小公共地线阻抗，使其达到系统抗干扰容限要求。串联次序上，最怕干扰的电路的地接 A 点，最不怕干扰的电路的地接 C 点。但工业控制机中的模拟通道与数字通道不能这样串联接地。应按图8-4(b) 所示并联接地方式使用。并联接地中各电路的地电位只与其自身地线阻抗和地电流有关，互…

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变频调速系统共模噪声的抑制对策

根据工程实际经验，通常有三种基本对策用于共模噪声抑制：系统接地方式的改进、减弱噪声源与噪声屏蔽。1. 系统接地方式变频调速系统供电变压器二次侧中点 X0 的接地方式如图8-7 所示，通常由用户据需要决定，不同接地方式对系统共模噪声产生不同影响。图8-7 变频调速系统供电变压器二次侧中点 X0 的接地方式当 X0 采用可靠接地时，其对共模电流为低阻抗特性，系统 PE 网络中所有共模电流将经此中点返回到变频器内部；相对其他接地方式，可靠接地将在变频调速系统内部产生最大幅值共模电流。但从另一角度考虑，…

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变频器柜内的布线要求

变频器机壳（或其他控制设备）通常作为变频器内部控制系统的参考电位，因此必须尽量减小流过安装变频器机柜背板的噪声电流，防止出现变频器 PE 端与本系统远端其他相关电子设备参考电位之间的噪声电压，保证系统可靠性。图8-11 变频器柜布线实例图8-11 为包含多台变频器及 PLC 的变频器柜布线实例。不正确布线中，变频器输出电缆安装在靠近 PLC 背板正上方、电缆屏蔽层接机柜上方，变频器输入采用非屏蔽且不带电缆导管的三相三线电缆，变频器柜 PE 母排在靠近 PLC 背板下方与 PE 相连。该布线系统中…

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变频器的选型与功率匹配原则

我国将 50 Hz 以下区间作为变频器“恒力矩区”，即频率与转速成比例下降时电动机为恒力矩特性；50 Hz 以上区间为“恒功率区”，即频率与转速越高电动机力矩越小。变频器输出频率与拖动电动机转速成正比，其输入功率（机械功率）=转速×转矩。选择变频器时应根据以下原则：（1）电动机功率在 280 kW 以上应选择电流型变频器（多重化波形），75 kW 以下应选择电压型变频器（PWM 波形），75～280 kW 可据实际情况决定。（2）根据拖动设备特性决定：机床类设备需尽可能满足恒功率硬特性，可选用专…

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PWM 变频电源的软开关技术

PWM 功率变换技术省去庞大笨重的工频变压器，减小装置体积重量、提高电源功率密度与整机效率。然而硬开关状态下工作的 PWM 变换器，随开关频率上升，一方面开关管开关损耗成比例上升、使电路效率降低、处理功率能力减小；另一方面产生严重电磁干扰（EMI）。因功率开关管不是理想开关，开通与关断都需一定时间，其间开关管两端电压（或电流）减小同时通过的电流（或电压）上升，形成电压电流波形交叠、产生开关损耗。所谓软开关通常指零电压开关（ZVS）与零电流开关（ZCS），或近似零电压、零电流开关。硬开关过程是通过…

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变频调速系统低频特性的改善措施

1. 启动转矩的提升因系统低频时 R1 上压降影响，使系统启动转矩随 ω1 下降而减小，为此变频器设转矩提升功能。该功能可调整低频区域电动机力矩、使之与负荷配合、增大启动转矩；可选择自动转矩提升与手动转矩提升模式，其原理是提升定子电压也就相应提高启动转矩。但提升电压设置过高将导致电流过大、引起电动机饱和、过热或过电流跳闸。如 1336PLUS 系列变频器的转矩提升功能可自动调整提升电压以产生所需电压，可根据预定的所需电流选择提升电压；转矩提升在控制电流的同时使电动机处于最佳运行状态。选择手动转矩…

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高品质变频电源中基于频率跟踪技术的逆变器设计

图5-7 主电路结构及逆变器工作波形逆变器工作时，MOSFET 开关根据负载（或换能器）谐振频率切换，如图5-7 所示，S1、S4 与 S2、S3 分别组成两组开关、轮流导通，负载电流过零时开关切换。当逆变器工作频率等于负载谐振频率时，电路输出电压为方波、输出电流为正弦波（图5-7(b)）。电路采用零电流开关模式，开关损耗极小、du/dt 与 di/dt 应力大为下降、相应电磁干扰可以消除。（1）频率跟踪控制电路。频率跟踪控制电路如图5-9 所示，采用 CD4046 集成锁相环实现无相差的频率跟…

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PWM 变频电源的系统控制电路结构

系统控制电路如图4-11 所示。系统控制电路以 8051 单片机为中央单元，与 8253 16 位可编程计数/定时器、8155 可编程 RAM、I/O 口扩展芯片及 EPROM 等组成 HEF4752V 的支持电路。8051 主要完成控制工作，向 8253 送时间常数和控制字；8253 的三个计数器分别生成 HEF4752V 所需的 fvct、ffct、frct 与 foct；8155 用于扩展 I/O 口、接受控制字、给定各切换点的开关频率值。图4-11 系统控制电路原理图鉴于本系统对精度要求…

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IGBT 模块中功率开关器件的类型与参数选择

功率开关器件类型应根据变频电源容量及对体积、质量的要求确定，还要考虑开关频率、制造成本等多方面要求。把 MOS 技术引入功率半导体器件带来一系列应用优点，尤其是绝缘栅双极晶体管（IGBT），已在工业、消费与军用类电力电子系统中产生重要影响。IGBT 是 MOSFET 与双极晶体管的复合器件，既有 MOSFET 易驱动的特点，又具功率晶体管电压、电流容量大的优点；其频率特性介于两者之间，可正常工作于几万赫兹频率范围，故在较高频率的大、中功率应用中占据主导地位。IGBT 是电压控制型器件，栅极—发射…

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