下载文档原格式
变频器的工作原理图1、变频器的主回路电压型变频器主电路包括：整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分组，交-直-交型变频器结构见附图11）整流电路：VD1~VD6组成三相不可控整流桥，220V系列采用单相全波整流桥电路；380V系列采用桥式全波整流电路。
2）中间滤波电路：整流后的电压为脉动电压，必须加以滤波；滤波电容CF除滤波作用外，还在整流与逆变之间起去耦作用、消除干扰、提高功率因素，由于该大电容储存能量，在断电的短时间内电容两端存在高压电，因而要在电容充分放电后才可进行操作。
3）限流电路：由于储能电容较大，接入电源时电容两端电压为零，因而在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大，过大的电流会损坏整流桥二极管，为保护整流桥上电瞬间将充电电阻RL串入直流母线中以限制充电电流，当CF充电到一定程度时由开关SL将RL短路。
4）逆变电路：逆变管V1~V6组成逆变桥将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电，是变频器的核心部分。
常用逆变模块有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模块化结构有2单元、4单元、6单元5）续流二极管D1~D6：其主要作用为：（1）电机绕组为感性具有无功分量，VD1~VD7为无功电流返回到直流电源提供通道（2）当电机处于制动状态时，再生电流通过VD1~VD7返回直流电路。
（3）V1~V6进行逆变过程是同一桥臂两个逆变管不停地交替导通和截止，在换相过程中也需要D1~D6提供通路。
6）缓冲电路由于逆变管V1~V6每次由导通切换到截止状态的瞬间，C极和E极间的电压将由近乎0V上升到直流电压值UD，这过高的电压增长率可能会损坏逆变管，吸收电容的作用便是降低V1~V6关断时的电压增长率。
7）制动单元电机在减速时转子的转速将可能超过此时的同步转速（n=60f/P）而处于再生制动（发电）状态，拖动系统的动能将反馈到直流电路中使直流母线（滤波电容两端）电压UD不断上升（即所说的泵升电压），这样变频器将会产生过压保护，甚至可能损坏变频器，因而需将反馈能量消耗掉，制动电阻就是用来消耗这部分能量的。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
变频器工作原理图解(总5页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-变频器工作原理图解1 变频器的工作原理变频器分为 1 交---交型输入是交流，输出也是交流将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器2 交—直---交型输入是交流，变成直流再变成交流输出将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电又称为间接变频器。
多数情况都是交直交型的变频器。
2 变频器的组成由主电路和控制电路组成主电路由整流器中间直流环节逆变器组成先看主电路原理图三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。
经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。
由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。
耐压就提高了一倍。
又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。
继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。
接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。
我们知道，由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。
当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。
当电机较大时，还可并联外接电阻。
一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。
系 列 原 理一. 机型简介整个30X 系列包括以下几个类型，同功率的机型在硬件上的区别就是控制板的 功能上有优化，驱动板都是相同的。
不同功率段的硬件设计模式上， 15KW 以下 包括15KW 采取驱动板带整流桥+单管IGBT+DSP 板的模式，30KW~45KW 采用 可控硅+驱动板45DRV 不带整流部分+IGNT 模块+DSP 板的模式，55KW~75KW 采用可控硅+驱动板55POWER 不带整流部分+55DRV+IGNT 模块+DSP 板的模 式,90KW 以上的结构和55KW 不同之处在于55DRV 不同。
二. 系统框图三. 4KW 驱动板驱动板按功率段分，15KW 以下的驱动板模式和18.5KW 以上驱动板模式。
这里 主要以4KW 小功率机型和45KW 大功率机型为例讲解。
先以4KW 为例进行介 绍。
驱动板主要包括整流滤波+软启动+开关电源+电源指示灯+UVW 电流检测 +PWM 光耦隔离+电平转换+故障保护电路+母线电压检测，下面分别介绍：3.1软启动+母线电压检测iM1 1 匚：「•斗 | f — I - 1 1丄问f 丄 匸丄 ； 亠 £・「 | .—— i L L R 石丄^ J ——■ 左图母线电压检测是变压器副边输出经过电阻分压后 Ude 信号给DSP 标准是母 线电压为53DVWPdS=150V 右图为软启动电路，刚通电瞬间电容相当于短路,母 ,到电容充好电后通过继电器将琴R 92短 400V 继电器动作.右图中还有电源指示灯电路通过*3.2开关电源单端反激式开关电源由反激式变压器 +UC3844电源控制芯片+MOS 管,单端反 激工作原理：MOS 管导通,母线电压加在变压器原边线圈，副边线圈为上负下正，二极管反向，副 边绕组没有电流；MOS 管截止，副边线圈为上正下负，绕组中储存的能量向负载释 放.根据IN=I'N'，在MOS 管导通期间储存的能量在截止期间有多少释放,取决于 截止时间.UC3844电源管理器主要是控制 MOS 管的脉冲占空比，根据IF ，VF ，+15V 三 个反馈信号调整输出脉冲占空比，IF>1v,VF>15V,+15V>15V,三种情况下都会自动 调节标准是+15V 误差为土 0.02V ;电感的作用，滤除占波开关电流中的脉动成份。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
连接器隔离开关主接触器感应器电流测量功率级连接器功率级功率级参见第02页图名：主电路电路图ACS800-704-0630/0910-7电源模块D4电流测量配电板—功率级电桥控制板变阻器弹簧触点I/O电缆20I/O电缆风扇单元DC熔丝DSAB附件板图名：功率级ACS800-704-0630/0910-7电源模块D4电路图DC输入AGDR-6门驱动器板门驱动器板门驱动器板AC输出插塞式连接器产品电路图输出滤波器注：A431是可选件板。
如果不用的话，应将板A42的插脚互相连接：主电路接口板电源正常X5:1与X5:3相连，X5:4与X5:5相连门驱动器电源板风扇单元产品电路图DOL风扇辅助电压源主开关主接触器单相变压器注：括号中的地址表示选项扁平电缆，来自整流器模块D4，参见文件三相变压器整流器模块D4，参见文件图名：电源主电路ACS800-072xD4+电源选择+主触点产品电路图EFS2变频器模块RBi，参见模块电路图电动机连接变频器模块RBi，参见模块电路图电动机连接变频器模块RBi，参见模块电路图电动机连接图名：驱动器主电路ACS800-073xR8i+prev.of防止意外启动产品电路图EFS2变压器注注注变频器风扇电源变压器T10连接，参见硬件手册控制电压分布ACU风扇单元注1）：使用60Hz电源时，变频器风扇电源必须连接到320 V。
注2）：括号中的地址表示选项图名：辅助电压分布ACS800-071变频器风扇断路器产品电路图EFS2电源运行控制继电器-X12端子变频器风扇变频器风扇控制继电器的保持电压变频器风扇的启动脉冲继电器注：括号中的地址表示选项。
图名：控制继电器产品电路图EFS2AC电压测量DC电压测量通信扁平电缆DC电压源，最大负载3A 应急停机输入端应急停机开关外部应急停机二极管电源系统板控制面板，关于控制面板的功能，请参见手册。
缺省设置6A接地故障设置（A）示例：2个模块模块量（个）本地数字输入端断／通／启动复位下接第16页启动通/断复位复位LED外部联锁电源复位启动开关注：括号中的地址表示选项图名：电源控制板ACS800-07应急停机，0类产品电路图EFS2二极管电源系统板DSSB-01 上接第15页输入端名称DI1...DI4：标称电压24-250V AC/DC远程ON1 = ON远程启动0 - > 1启动远程复位0 - > 1复位外部故障1 = 故障输出端名称：RO1...RO5：标称电压24-250V AC/DC故障0 = 故障运行1 = 运行不用接地故障监视0 = 故障应急停机确认，对变频器输出端名称相电流值0 – 1 mA图名：电源控制板产品电路图EFS2控制面板 CDP-312RIO-板外壳转速设定值实际转速注：括号中的地址表示选项电动机控制和I/O 单元 RMIO-02外部电源插槽1插槽2电源故障绿色红色变频器控制面板输入端名称 输出端名称不用0(2) (10V)转速设定值 4...20mA 0...1649rpm 不用不用4...20mA<-->实际转速 4...20mA<--> 0...3509rpm下接第18页图名：I/O 和电动机控制板 产品电路图EFS2启动／停机就绪运行故障（-1）电动机控制和I/O单元RMIO-02 上接第17页最大负载缺省输入端名称DI1...DI6：标称电压24VDC停机／启动正向／反向未定加速／减速1/2恒定转速选择启动联锁（0 = 停机）24V输出最大负载250mA输出端名称就绪运行故障（-1）图名：I/O和电动机控制板产品电路图EFS2PPCS分路器NPBU-42图名：PPCS分路器产品电路图EFS2过压和短路保护监视逻辑未检测到交叉故障检测到交叉故障自动启动手动启动图名：防止意外启动产品电路图EFS2温度传感器温度传感器温度传感器图名：PT-100继电器ACS800-073xPT-100继电器产品电路图EFS2绕组过热绕组过热主电源机柜共用P E 母线主电源*）注：*）注：用于12脉冲连接时，应拆下母线图名：电源保险丝 产品电路图EFS2B07S105V001 - - 3变频器风扇断路器,1风扇保护开关B07S120V003 - - 3PT-100继电器，230V800 600（驱动器）插头60102D4 DC母线2D4，上部2D4，下部插头6010门，4002000 门，4002000 门，6002000 门，80020004002000（ACU）4002000（进线单元）6002000（电源单元）8002000（驱动器单元）。
变频器维修工作原理要想做好变频器维修，了解变频器基础知识当然是相当重要的，但是对于变频器维修，仅了解以上基本电路还远远不够的，还须深刻了解主回路电路，主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。
下图是它的结构图。
图1.1变频器基本电路图分析目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通用，其主回路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流回路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成，当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。
图1.21）整流电路如图1.2所示，通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。
它的功能是将工频电源进行整流，经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。
三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。
网络的作用，是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压，从而避免由此而损坏变频器。
当电源电压为三相380V时，整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V，最大整流电流为变频器额定电流的两倍。
2）滤波电路逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。
同时，三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。
为了减小直流电压和电流的波动，直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。
通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容，通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组，以得到所需的耐压值和容量。
另外，因为电解电容器容量有较大的离散性，这将使它们随的电压不相等。
因此，电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻，消除离散性的影响，因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。
3）逆变电路逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。
变频器模块内部原理图
变频器模块是一种用于控制电机转速的设备，它通过改变电源的频率和电压来控制电机的转速，从而实现对电机的精确控制。
在本文中，我们将详细介绍变频器模块的内部原理图，以便更好地理解其工作原理。
首先，让我们来看一下变频器模块内部的主要组成部分。
变频器模块通常由整流器、滤波器、逆变器、控制电路和保护电路等几个主要部分组成。
整流器用于将交流电源转换为直流电源，而滤波器则用于滤除电源中的杂波和谐波。
逆变器则是将直流电源转换为可变频率和电压的交流电源，以供给电机使用。
控制电路则用于监控和调节变频器模块的工作状态，而保护电路则用于保护变频器模块和电机不受过载、短路等异常情况的影响。
接下来，我们将详细介绍变频器模块内部的工作原理。
当电源接入变频器模块时，整流器将交流电源转换为直流电源，并通过滤波器滤除电源中的杂波和谐波。
然后，直流电源进入逆变器，逆变器将其转换为可变频率和电压的交流电源，以供给电机使用。
同时，控制电路监控电机的运行状态，并根据需要调节逆变器的输出频率和电压，从而实现对电机的精确控制。
在电机运行过程中，保护电路会监测电机和变频器模块的工作状态，一旦发现异常情况，如过载、短路等，就会及时采取保护措施，以保证设备的安全运行。
总的来说，变频器模块内部的工作原理主要是通过整流器、滤波器、逆变器、控制电路和保护电路等部分共同协作，实现对电机的精确控制和保护。
通过了解变频器模块内部的原理图，我们可以更好地理解其工作原理，从而更好地应用和维护变频器模块。
希望本文对您有所帮助，如果您对变频器模块内部原理图还有其他疑问，欢迎随时与我们联系。
