本变频器工艺说明主要参照中华人民共和国国家标准GB/T 12668.4-2006/IEC 61800-4:2002，即调速电气传动系统第4部分：一般要求 交流电压1000V以上但不超过35kv的交流调速电气传动系统额定值的规定。 一.低温油墨变频器工作原理
1.变频器的基本原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
现在使用的变频器主要采用交-直-交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成交流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（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的。
变频器的功用是将频率固定（通常为工频50Hz）的交流电（三相的或单相的）变换成频率连续可调（多数为0~400Hz）电压可调的（三相或单相）交流电源。变频过程中只有频率变化，电能不发生变化。
2.变频器的类型
（1）按变换环节可分为：
①交-直-交变频器：先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频器，是目前广泛应用的通用型变频器；
②交-交变频器：将工频交流直接变换成频率电压可调的交流，又称直接式变频器。
（2）按直流电源性质可分为：
①电压型变频器：其特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较稳定，直流电环内阻较小，相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较大的场合；
②电流型变频器：其特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节，缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流内阻较大，故称电流源型变频器（电流型）。电流型变频器的优点是能扼制负载电流频率而急剧的变化。常选用与负载电流变化较大的场合。 ip调度（3棉花糖制造机）按工作原理可分为：
①V/f控制变频器；
②转差频率控制变频器；
③矢量控制变频器。
（4）按开关方式可分为：
①PAM控制变频器；
②PWM控制变频器；
③高载频PWM控制变频器。
（5）按用途可分为：
①通用变频器；
②高性能专用变频器；
③高频率变频器；
④单相变频器；
⑤三相变频器等。
（6）按变频器调压方法可分为：
①PAM变频器：通过改变电压源Ud或电流源Id的幅值进行输出控制的。
②PWM变频器：在变频器输出波形的一个周期产生的脉冲波的脉冲，其等值电压为正弦波，波形较平滑。
（7）按工作原理可分为：
①U/f控制变频器（VVVF控制）；
②SF控制变频器（转差频率控制）；
③VC控制变频器（Vectory Control矢量控制）。
（8）按电压等级可分为：
①高压变频器（输入电压为3kv、3.3kv、6kv、10kv等）；
②中压变频器（输入电压为690V1140V、2300V等）；
③低压变频器（输入电压不高于690V，常见的由110V、220V、380V）。
为了防止变频器本身和三相异步电动机损坏，使变频器能停止工作或者有效地抑制电压、电流值，变频器的保护回路设置了多种保护功能失速。
（1）过压保护
过压保护又分为电源过电压、再生过电压。电源过电压是对于电源电压的上限，一般规定不能超过额定电压的10%，当电源线电压为380V时，其上限值为420V。当变频器输入电源电压发生冲突，电压急剧升高，变频器对直流母线电压进行实时检测，达到保护值时进行OU保护。再生过电压一般是变频器停车时、减速太快、电动机回馈能量使PN电压急剧升高引起。此保护采用变频器使电动机快速减速时，再生功率直流电路电压将升高，有时超过允许值，可采取停止变频器运转或停止快速减速的办法，防止过电压。
（2）欠压保护
当电源电压太低，电源瞬时停电，电网容量太小或电网内有较大的冲击电流。
（3）电流限幅保护
当变频器执行加速运行时，由于加速过快或电机负载过大，变频器输出电流会急速上升，若电流过大，则自动降频，以保证不跳过流，当电流低于标准时，频率回升到设定值。
（4）过流及瞬时过电流保护
在正常工作或是在升、降速过程中，短时间的过电流总是难免的。为此变频器配置了防止跳闸的功能，只有当冲击电流的峰值太大时，才迅速跳闸。 由于逆变器负载侧短路等，流过逆变器元件的电流达到异常值（超过允许值）时，瞬时停止变频器运转，切断电源。
(5)过载保护
当负载过大或造成电动机堵转使逆变器输出电流超过保护值，且持续流通达规定的时间以上时，为了防止逆变器元件、电线等损坏，变频器会停止变频器运转。
（6）电子热继电器
为防止自冷式电机在低速运转时发生电机过热现象，通过电子热继电器进行校正，当电机特性变化不大而电机容量变化时（比变频器额定容量变小），也可用此功能进行修正，以达到保护电机的目的。
（7）过热保护
因为环境温度过高、冷却风扇不运转或载波频率过大，都会使变频器在运行过程中能量损
耗和散热通风不畅。所以过热保护可以分为风扇运转保护、逆变模块散热板的过热保护、制动电阻过热保护。风扇运转保护是变频器的内装风扇是箱体内部散热的主要手段，它将保证控制电路正常工作。逆变模块是变频器内发生热量的主要部件，也是变频器中最重要而又最脆弱的部件，所以对于逆变模块散热板也要施加过热保护。制动电阻过热保护主要是针对于制动电阻一旦通电时间过长，应暂停使用，待冷却后再用。
（8）过压失速
变频器减速时，由于电机负载惯量的影响，电机会产生很高的回馈电压至变频器内部，导致直流侧电压升高或超过允许最大值，此时变频器停止减速（输出频率保持不变），直到直流侧电压低于设定值，变频器才会再执行减速。
二．变频器的结构
图2.1 变频器结构图
变频器由主回路和控制回路构成。其中主回路是一个交-直-交结构。控制回路是整个变频器的核心，发出各种指令以使变频器有不同的响应和动作。具体构成如图2.1所示。
1.主回路
1.1交-直回路部分
（1）整流电路
由整流管组成三相整流桥，将电源的三相交流全波整流成直流。如电源的线电压为UL，则三相全波整流后平均直流电压Ud 的大小是Ud=1.35UL。
（2）滤波电路
利用电容滤平全波整流后的电压纹波，当负载变化时，使直流电压保持平稳。
（3）限流电路
利用限流电阻限流，因为变频器在上电瞬间，电解电容的充电电流很大，为了防止过大的冲击电流损坏主电容和整流桥，电路内串入限流电阻，其作用是将电容的充电电流限制在允许的范围以内。
图2.2 主回路原理图
1.2直-交回路部分
（1）逆变电路
利用逆变管组成逆变桥，把整流所得的直流电，再“逆变”成频率可调的交流电。这是变频器实现变频的具体环节，因而是变频器的核心部分。
（2）续流电路
利用续流二极管实现。其主要功能是：
①因为电动机的绕组是电感性的，其电流具有无功分量。为无功电流返回直流电源时提供“通道”。
②当频率下降、电动机处于再生制动状态时，再生电流返回给直流电路。
③在逆变过程中，同一桥臂的两个逆变管，处于不停地交替导通和截止的状态。在交替导通和截止的换相过程中，需要它提供通路。
1.3能耗制动电路
（1）制动电阻
电动机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态，拖动系统的机械能转换成电能回馈到直流电路中，使直流电压Ud 不断地上升，甚至可能达到危险的地步。利用制动电阻来消耗这部分回馈电压，使Ud 保持在允许范围内。
（2）制动单元
制动单元Vb由单颗IGBT及其驱动电路构成。其功能是为放电电流Ib流经Rb提供通路。
1.4咖啡玉米外部接线
如下图2.3所示，变频器的输入端接至频率固定的三相交流电源；输出端输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电动机。
图2.3 外部接线图
2.控制回路
2.1内部控制回路
（1）控制板：顾名思义，它控制着整个变频器信号的运作, 通过中央处理器发出各种工作信号和各种警示信号，发出各种运行指令和保护指令，以使变频器功能实现。
（2）键盘
①显示分为待机参数显示、运行数据显示、故障、保护显示。 在待机状态下查参数。在运行状态下，显示各种运行数据，如频率、电流、电压。当变频器出现故障显示跳保护参数。
②操作通过键盘可以实现变频器的正转，反转，停车以及一些参数的修改，方法。
裤衩裙（3）电源板：电源板的作用是为整个变频器内部的元器件提供工作电源，以满足元器件的工作。
（4）驱动板:当驱动板接收到CPU的驱动信号后，开始驱动，以使IGBT实现逆变效果。
2.2外部控制电路
（1）外接给定电路
①开关状态控制
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②脉冲信号控制
（2）外接输入控制电路：外部的控制信号通常是由开关来传递的。控制开关的通、断信息，通过变频器输入电路的光耦合器而传递到内部的控制电路中。
（3）外部输出控制电路：一种是内部继电器的触点；另一种是晶体管的集电极输出。
3.制动单元
（1）制动单元（BRAKE UNIT）主要用在变频器需急降速、刹车、定位的场合，变频器在降速时，由于负载惯性的关系，急降速时会将动能变成电能储存在直流母线上，因此必须使用本制动（电阻）器将回生电压予以消耗，否则变频器将会跳过压保护或故障。
（2）一般适用于离心机、洗衣机、天车、电梯、纺织机械、造纸机械、伸线机械（拉丝机）、绕线机、制药、比例联动系统中均可使用。
（3）其他方面
①适用于各种品牌的变频器；
②规格齐全200V/380V/440V/480V；
③容量范围大，单台可使用到110KW（400V）；
④允许并联使用，没有容量限制；
⑤允许在电网变动大的场合使用；
⑥保护齐全：具有短路、低电压、过电压、快速保险丝、过热等保护功能；
⑦性能价格比佳；
⑧功率电阻为选用件；
⑨可订制电阻箱。
4.变频器中的电阻
（1）功率电阻：上电瞬间起限流作用，之后被继电器常开触点短路。
（2）均压电阻：分别与两主电容并联，使两主电容分得电压相等。
（3）驱动电阻：根据模块的不同进行选择。
（4）热敏电阻：在一定温度范围内，随着温度变化阻值也会相应变化，所以可用来测量IGBT的温度。
（5）压敏电阻：起过电压防护作用。常用的压敏电阻有14D471K(220V机器使用)，14D821K（380V机器使用，现已不用），14D102K（380V机器使用），20D510E（适用于2N4及以上机型）。压敏电阻两引脚间要点胶，以改善在恶劣环境下的绝缘性能。
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