ABB变频器内部原理主要涉及电力电子变换和控制技术,其核心功能是将输入电源的固定频率和电压转换为可调节频率和电压的输出,以适应不同负载的需求。以下是对ABB变频器内部原理的详细解析:
一、主电路结构
ABB变频器的主电路主要由整流器、平波回路和逆变器三部分构成。
整流器:将工频电源(通常为交流电)变换为直流电源。大量使用的是二极管的变流器,也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,其功率方向可逆,可以进行再生运转。
平波回路:用于吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动,以抑制电压波动。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。
逆变器:将直流功率变换为所要求频率的交流功率。通过控制6个开关器件的导通和关断时间,可以得到三相交流输出。逆变器是变频器最关键的部分。
二、控制电路
控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路。它主要由以下部分组成:
运算电路:用于频率和电压的运算。
电压、电流检测电路:用于检测主电路的电压和电流。
速度检测电路:用于检测电动机的速度。
驱动电路:用于将运算电路的控制信号进行放大,以驱动逆变器的开关器件。
保护电路:用于保护逆变器和电动机,防止过流、过压、欠压、过热等故障的发生。
三、工作原理
输入部分:变频器接收来自电网或其他电源的交流电。输入电流经过整流和滤波,将交流电转换为直流电。在某些情况下,输入电源也可以是直流电源。
逆变部分:直流电通过逆变器部分,转换为可调频率和电压的交流电。逆变器根据控制电路的指令,通过控制开关器件的导通和关断时间,得到所需的交流输出。
控制部分:控制单元负责监测和控制逆变器的输出频率和电压。根据用户需求和设定参数,控制单元调整电流、电压和频率的波形,以满足负载的需求。
输出部分:变频器输出的电流通过输出电源供应给电机或其他负载。输出电源的频率和电压可以通过调整变频器的参数进行控制。
四、保护功能
ABB变频器具有多种保护功能,以确保设备的安全运行。这些保护功能包括:
过流保护:防止电流过大而损坏设备。
过压保护:防止电压过高而损坏变频器或电机。
欠压保护:防止电压过低而导致设备无法正常工作。
过热保护:防止设备过热而损坏。
短路保护:防止短路故障的发生。
接地保护:确保设备的接地安全。
ABB变频器通过其内部的主电路、控制电路以及先进的控制技术,实现了对电机或其他负载的精确控制。同时,其多种保护功能也确保了设备的安全运行。