技術(shù)發(fā)展
直流電動(dòng)拖動(dòng)和交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)先后生于19世紀(jì),距今已有100多年的歷史,并已成為動(dòng)力機(jī)械的主要驅(qū)動(dòng)裝置。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)問(wèn)題,在很長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)間內(nèi),需要進(jìn)行調(diào)速控制的拖動(dòng)系統(tǒng)中則基本上采用的是直流電動(dòng)機(jī)。
直流電動(dòng)機(jī)存在以下缺點(diǎn)是由于結(jié)構(gòu)上的原因:
1、由于直流電動(dòng)機(jī)存在換向火花,難以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境;
2、需要定期更換電刷和換向器,維護(hù)保養(yǎng)困難,壽命較短;
3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動(dòng)機(jī)。
而與直流電動(dòng)機(jī)相比,交流電動(dòng)機(jī)則具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、不存在換向火花,可以應(yīng)用于存在易燃易火暴氣體的惡劣環(huán)境;
2、容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的交流電動(dòng)機(jī);
3、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,工作可靠,易于維護(hù)保養(yǎng)。
就是因?yàn)檫@樣,限制了交流高速系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。經(jīng)過(guò)20世紀(jì)70年代中期的第二次石油危機(jī)之后和電子技術(shù)的發(fā)展,交流高速系統(tǒng)的變頻器技術(shù)得到了高速的發(fā)展。
開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源電路提供變頻器的整機(jī)控制用電,是變頻器正常工作的先決條件。變頻器應(yīng)用的開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)變壓器相隔離,開(kāi)關(guān)變壓器起到功率傳遞、電壓/電流變換的作用。開(kāi)關(guān)變壓器為降壓變壓器。開(kāi)關(guān)電源的特點(diǎn)如下:
1)開(kāi)關(guān)電源的振蕩和調(diào)壓方式是利用改變脈沖寬度或周期來(lái)調(diào)整輸出電壓的,稱為時(shí)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(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通時(shí),二次繞組連接的整流器受反偏壓而截止,開(kāi)關(guān)變壓器的一次繞組流入電流而儲(chǔ)能〈電磁轉(zhuǎn)換)。開(kāi)關(guān)管截止時(shí),二次繞組經(jīng)負(fù)載電路釋放電能(磁電轉(zhuǎn)換)。正激方式則與此相反,實(shí)際應(yīng)用不多。
3)從開(kāi)關(guān)變壓器的一次電路結(jié)構(gòu)來(lái)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(hào)的來(lái)源看,又分為自激(分立零件)和他激式(IC電路)開(kāi)關(guān)電源。兩種電路結(jié)構(gòu)都有應(yīng)用。4)開(kāi)關(guān)管有采用雙極型器件和采用場(chǎng)效應(yīng)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(kāi)關(guān)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(cè)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(dòng)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(fù)電源供驅(qū)動(dòng)電路,為IGBT逆變輸出電路提供激勵(lì)電流。
任何電子設(shè)備,電源電路的故障率總是相當(dāng)高的一因其要提供整機(jī)的電源供應(yīng),負(fù)擔(dān)最重。變頻器的開(kāi)關(guān)電源電路,形式上比較單一,結(jié)構(gòu)上也比較簡(jiǎn)單。但是簡(jiǎn)單電路也可能會(huì)產(chǎn)生疑難故障。開(kāi)關(guān)電源的檢修不像線性電源那么直觀,電路的任一個(gè)小環(huán)節(jié)一振蕩、穩(wěn)壓、保護(hù)、負(fù)載等出現(xiàn)異常,都會(huì)使電路出現(xiàn)各種各樣的故障現(xiàn)象。
上電后無(wú)反應(yīng),操作顯示面板無(wú)顯示,變頻器好像沒(méi)通電一樣。測(cè)量控制端子的控制電壓和10V頻率調(diào)整電壓都為0,測(cè)量變頻器主接線端子電阻正常,那么大致上可以斷定問(wèn)題是出在開(kāi)關(guān)電源電路了。