变频器硬件结构和功能

变频器原理图

一、整流电路（交—直）

整流器是变频器中用来将交流变成直流的部分，它由整流单元、滤波电路、开启电路、吸收回路组成。

1、整流单元

图中三相桥式整流电路其作用是将三相工频380V的交流电整流成直流电，直流平均电压值Ud可用下式表示：

Ud = 1.35UL = 2.34U2 = DC 513V 。式中， UL为电源的线电压；U2 为电源的相电压 。

2、滤波电容（C5、C6） 图中电解电容C5、C6，其作用是对整流输出电压进行滤波。C5、C6是大容量的电容器，是电压型变频器的主要标志，对电流型变频器来说滤波元件是电感。

3、开启电流吸收回路（R1、K）

在电压型变频器的二极管整流电路中，由于在电源接通时，串联电解电容C5、C6中将有一个很大的充电电流，该电流有可能烧坏二极管，容量较大时还可能形成对电网的干扰，影响同一电源系统的其它装置正常工作，所以在电路中加装了由R1、K组成的限流回路。刚开机时，R1串入电路，限制C5、C6的充电电流，充电到一定的程度后K闭合将其切除。

二、逆变部分（直—交）

逆变部分的基本作用是将直流变成交流，是变频器的核心部分。

1、逆变桥

上图中三相逆变桥，V导通时相当于开关接通，V截止时相当于开关断开。现常用的逆变管有绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

2、反馈续流二极管

反馈续流二极管功能有以下几点：

1）由于电动机是一种感性负载，工作时其无功电流返回直流电源需要提供续流通道；

2）降速时电动机处于再生制动状态，为再生电流提供反馈回直流的通路；

3）逆变时快速高频率地交替切换，同一桥臂的两管交替地工作在导通和截止状态，在切换的过程中，也需要给线路的分布电感提供释放能量通道。

三、制动电路

1、制动电阻

制动电阻实物图

变频调速在降速时处于再生制动状态，电动机回馈的能量到达直流电路，会使直流电压上升，这是很危险的。需要将这部分能量消耗掉，电路中制动电阻R，就是用于消耗该部分能量。

2、制动单元

制动单元由大功率晶体管（或IGBT等）及采样、比较和驱动电路构成，其功能是为放电电流流过RB提供通道。