丹佛斯变频器用于向标准三相感应式电动机提供经调节的交流主电源,通过提供可变频率和电压,从而控制电动机的速度。丹佛斯变频器分为以下部分:
1、整流器
丹佛斯变频器通电时,电力首先经过输入端子(L1、L2、L3),然后到达断路器和/或 RFI 选件。
2、中间电路
电压在经过整流器部分后,便会到达中间部分。整流电压通过由直流总线感应器和直流总线电容器组组成的正弦波滤波器电路进行平抑。
直流总线感应器提供用于改变电流的串联阻抗。这有助于滤波过程,同时可以减小整流器电路在通常情况下固有的交流输入电流波形的谐波失真。
3、逆变器
在逆变器部分,一旦提供了运行命令和速度参考值, 则IGBT 开始进行切换,从而形成输出波形。该波形根据Danfoss VVCplus PWM 原理在控制卡上生成, 可提供最佳性能并最大限度减小电动机中的损耗。
4、控制和调节单元
变频器接收几个来源的控制输入。
• 本地控制面板 (手动模式)
• 可编程模拟、数字和模拟/数字控制端子(自动模式)
• RS-485、USB 或串行通讯端口(自动模式)
接线和正确编程时,控制端子向变频器提供反馈、参考值和其它输入信号; 变频器的输出状态和故障状态、操作辅助设备的继电器和串行通讯接口。此外还提供 24 V 通用电压。可通过装置前端的本地控制面板 (LCP) 或外接来源选择参数选项,从而对控制端子进行各种功能编程。
5、制动选件
丹佛斯变频器可以选择配备含有制动 IGBT 以及用于连接外部制动电阻器的端子 81(R-) 和 82(R+)。
制动 IGBT 的功能是限制中间电路中的电压,以防超过电压上限。为此,它会根据需要将安装在外部的电阻器接入直流总线上来,以分担总线电容器上存在的过高直流电压。过高的直流总线电压通常来源于会使再生能量返回直流总线的牵引负载。例如,当负载驱动电动机时就会造成电压返回到直流总线电路的情况。
将制动电阻器外置有以下优点:根据应用需求选择该电阻器;在控制面板外部耗散能量;防止变频器由于制动电阻器过载而过热。
制动 IGBT 门信号从控制卡上发出,然后通过功率卡和门驱动器卡发送到制动 IGBT。此外,功率卡和控制卡还监视制动 IGBT 和制动电阻器连接,以防发生短路和过载。
6、负载选件
丹佛斯变频器带有内置负载共享选件的设备含有端子 89 (+) DC 和88 (-) DC。在变频器内,这些端子被连接到直流回路电抗器和总线电容前面的直流总线。
在使用负载共享端子时可以采用 2 种不同配置。
一种方法是用这些端子将多台变频器的直流总线电路连接到一起。这使处于发电模式的装置能够与运行电动机的另一装置共同分担其过高的总线电压。以这种方式进行负载共享可减少对外部动态制动电阻器的需求,同时还实现节能。从理论上来说,可以通过这种方式连接任意多的变频器,但是所有装置必须具有相同的电压额定值。此外,根据变频器的规格和数量,可能必须在直流回路连接中安装直流电抗器和直流熔断器,并在主电源中安装交流电抗器。
第二种方法用专门的直流电源为变频器供电。情况要略微复杂一些。首先是需要一个直流电源。其次,还需要采取一种在通电时对直流总线进行软充电的方法。最后,需要通过电压源为装置内的风扇供电。