Анализ на работата на инвертора: от основната структура до принципа на работа

Oct 08, 2025

Остави съобщение

Основната функция начестотен преобразувател(VFD) е да контролира плавно скоростта и въртящия момент на променливотоковия двигател чрез промяна на честотата и амплитудата на работното захранване на двигателя.

news-1-1

一, Основна структура на инвертора

Инверторът се състои главно от три части: токоизправител, филтърна верига и инверторен блок. Съвременните инвертори също включват контролно ядро (CPU).

1. Токоизправителен блок

Функция: Пълно-вълново изправително входно три-фазно или едно-фазно променливотоково захранване към постоянен ток.
Основен компонент: Диоден мостов токоизправител. Тази мостова схема се състои от множество захранващи диоди, използващи еднопосочната проводимост на диодите за постигане на коригиране.

2. DC шина

Функция: Пренася изправена постоянна мощност и служи като "обща постоянна шина", свързваща токоизправителя и инвертора.

Характеристики: Положителните и отрицателните шини обикновено се означават с "P+" и "N-".

3. Филтърна верига

Функция: Изглажда и филтрира изправеното пулсиращо постоянно напрежение, генерирайки стабилно постоянно напрежение.
Основен компонент: електролитни кондензатори-с голям капацитет. Те действат като резервоари, абсорбират пулсиращи компоненти и съхраняват енергия, за да стабилизират напрежението на DC шината.

4. Инверторен блок

Функция: Това е основният задвижващ механизъм на инвертора. Преобразува постояннотоковото захранване в три-фазно променливотоково захранване с регулируема честота и напрежение за задвижване на двигателя.
Основен компонент: IGBT. Това е напълно контролирано захранващо електронно устройство, което действа като бърз "превключвател", като същевременно може да издържи на високи напрежения и токове. Чрез контролиране на редовното включване и изключване на шестте IGBT се синтезира три-фазно променливотоково захранване.

5. Контролна верига

Функция: "Мозъкът" на инвертора. Той получава различни команди и сигнали за обратна връзка и след обработката им чрез вътрешния микропроцесор, генерира съответните управляващи сигнали с ШИМ за прецизно включване и изключване на IGBT.

Съдържа: CPU, задвижващи вериги, вериги за откриване, комуникационни интерфейси и др.

2, Как работи

1. Основен процес: AC-DC-AC преобразуване

Основният работен процес на aчестотен преобразувателе първо да коригирате променливотоковото захранване в постоянен ток и след това да обърнете постоянния ток в променливо променливотоково захранване. Този процес се нарича "AC-DC-AC" преобразуване.

2. Ключова технология: PWM (широчинно-импулсна модулация)

Инверторният модул (IGBT) използва ШИМ технология за „преобразуване“ на постояннотоковото захранване в променливотоково. Той всъщност не генерира перфектна синусоида, а „симулира“ ефекта на синусоида чрез високо-скоростно превключване.

Как работи ШИМ?

Генериране на управляващи сигнали

Контролната верига (CPU) генерира желаната синусоидална форма на вълната (наречена модулираща вълна).

В същото време се генерира триъгълна вълна с много по-висока честота (наречена носеща вълна).

Сравнение за генериране на PWM импулси

Сравнете синусоидалната вълна и триъгълната вълна.

Когато моментната стойност на синусоидалната вълна е по-голяма от моментната стойност на триъгълната вълна, IGBT се включва, извеждайки импулс с високо{0}}ниво.

Когато моментната стойност на синусоидалната вълна е по-малка от моментната стойност на триъгълната вълна, IGBT се изключва, извеждайки импулс с ниско-ниво.

Синтетична еквивалентна форма на вълната

Това генерира поредица от импулси с различна ширина (PWM вълни). Импулсите са по-широки близо до пика на синусоидата и по-тесни близо до нулата.

Тази поредица от импулси на ШИМ след това се изпраща към двигателя. Тъй като намотките на двигателя имат индуктивност (инерция), тя изглажда (филтрира) бързо променящия се импулсен ток. В крайна сметка токът, протичащ през двигателя, образува гладка, еквивалентна синусоида.