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。
大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。
在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。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。
其实我们都知道,温度过高对任何设备都具有破坏作用,就像人的大脑那样,温度过高也会把脑子烧坏,其实变频器也一样的。温度升高时,由于半导体对温度的敏感性,逆变管的开通时间和关断时间,以及由延迟电路产生的等待时间,都将发生变化,并且具有比较准确的变化规律。当温度一旦超过某一限值时,将引起“等待时间”的不足,使逆变电路的输出波形出现“毛刺”,并终导致逆变管因直通而损坏。
开关电源损坏的一个比较明显的特征就是变频器通电后无显示。如:富士G5S变频器采用了两级开关电源,其原理是主直流回路的直流电压由500V以上降为300V左右,然后再经过一级开关降压,电源输出5V,24V等多路电源。
开关电源的损坏常见的有开关管击穿,脉冲变压器烧坏,以及次级输出整流二极管损坏,滤波电容使用时间过长,导致电容特性变化(容量降低或漏电电流较大),稳压能力下降,也容易引起开关电源的损坏。