變頻器維修是一項理論知識、實踐經(jīng)驗與操作水平的結(jié)合的工作,其技術(shù)水平?jīng)Q定著變頻器的維修質(zhì)量。從事變頻器維修的人員需要經(jīng)常學(xué)習(xí),了解變頻器內(nèi)部的電子元器件所具備的功能和特點,開拓知識面,將新學(xué)到的知識應(yīng)用于實際工作中,不斷提高維修技術(shù)水平。
門極關(guān)斷(GTO)晶閘管 SCR在一段時間內(nèi),幾乎是能夠承受高電壓和大電流的半導(dǎo)體器件。因此,針對SCR的缺點,人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關(guān)斷能力這一點上,并因此而開發(fā)出了門極關(guān)斷晶閘管。
GTO晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和SCR類似,它的三個極也是:陽極(A)、陰極(K)和門極(G)。其圖行符號也和SCR相似,只是在門極上加一短線,以示區(qū)別。
GTO晶閘管的基本電路和工作特點是:
①在門極G上加正電壓或正脈沖(開關(guān)S和至位置1)GTO晶閘管即導(dǎo)通。其后,即使撤消控制信號(開關(guān)回到位置0),GTO晶閘管仍保持導(dǎo)通。可見,GTO晶閘管的導(dǎo)通過程和SCR的導(dǎo)通過程完全相同。
②如在G、K間加入反向電壓或較強的反向脈沖(開關(guān)和至位置2),可使GTO晶閘管關(guān)斷。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結(jié)果,但其關(guān)斷控制較易失敗,故仍較復(fù)雜,工作頻率也不夠高。而幾乎是與此同時,大功率管(GTR)迅速發(fā)展了起來,使GTO晶閘管相形見絀。因此,在大量的中小容量變頻器中,GTO晶閘管已基本不用。但其工作電流大,故在大容量變頻器中,仍居主要地位。
怎樣才能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢?
當變頻器安裝在控制機柜中時,要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。
根據(jù)機柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加,要適當?shù)卦黾訖C柜的尺寸。因此,要使控制機柜的尺寸盡量減小,就必須要使機柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。
如果在變頻器安裝時,把變頻器的散熱器部分放到控制機柜的外面,將會使變頻器有70%的發(fā)熱量釋放到控制機柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,所以對大容量變頻器更加有效。
還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。注意:變頻器散熱設(shè)計中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的,橫著放散熱會變差的!
在VVVF的實施,有兩種基本的調(diào)制方法:
1.脈幅調(diào)制 (PAM) 逆變器所得交流電壓的振幅值等于直流電壓值(Um=Ud)。因此,實現(xiàn)變頻也是變壓的容易想到的方法,便是在調(diào)節(jié)頻率的同時,也調(diào)節(jié)直流電壓;
這種方法的特點是,變頻器在改變輸出頻率的同時,也改變了電壓的振幅值,故稱為脈幅調(diào)制,常用PAM(Pulse Amplitude Modulation)表示。 PAM需要同時調(diào)節(jié)兩部分:整流部分和逆變部分,兩者之間還必須滿足Ku和Kf間的一定的關(guān)系,故其控制電路比較復(fù)雜。
2.脈寬調(diào)制(PWM) 把每半個周期內(nèi),輸出電壓的波形分割成若干個脈沖波,每個脈沖的寬度為T1,每兩個脈沖間的間隔寬度為T2,那么脈沖的占空比Υ=T1/(T1+T2)。
這時,電壓的平均值和占空比成正比,所以在調(diào)節(jié)頻率時,不改變直流電壓的幅值,而是改變輸出電壓脈沖的占空比,也同樣可以實現(xiàn)變頻也變壓的效果。當電壓周期增大(頻率降低),電壓脈沖的幅值不變,而占空比在減小,故平均電壓降低。
此法的特點是,變頻器在改變輸出頻率的同時,也改變輸出電壓的脈沖占空比(幅值不變)故稱為脈寬調(diào)制,常用PWM(Pulse width modulation)表示。
PWM只須控制逆變電路便可實現(xiàn),與PAM相比,控制電路簡化了許多。