变频器控制电路的主控板

    变频器的控制电路为主电路提供控制信号，其主要任务是完成对逆变器开关元件的开关控制和提供多种保护功能。控制方式有模拟控制和数字控制两种。通用变频器控制电路的控制框图如图1-20所示，主要由主控板、键盘与显示板、电源板与驱动板、外接控制电路等构成。
    图1-20    变频器控制电路框图    主控板是变频器运行的控制中心，其核心器件是控制器（单片微机）或数字信号处理器(DSP)，其主要功能有：    ①接受并处理从键盘、外部控制电路输入的各种信号，如修改参数、正反转指令等；    ②接受并处理内部的各种采样信号，如主电路中电压与电流的采样信号、各部分温度的采样信号、各逆变管工作状态的采样信号；    ③向外电路发出控制信号及显示信号，如正常运行信号、频率到达信号等。检测主电路的电压、电流等，一旦发现过载或过电压等异常情况，为了防止逆变器和异步电动机损坏，立刻发出保护指令进行保护或停车，并输出故障信号。    逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护。    ①逆变器保护    a．瞬时过电流保护。由于逆变器负载侧短路等，流过逆变器器件的电流超过容许值时，瞬时停止逆变器运转，切断电流。变流器的输出电流异常，也同样停止逆变器运转；    b．过载保护。逆变器输出电流超过额定值，且持续时间在规定值以上，为了防止逆变器器件、线路等损坏而停止运转。恰当的保护需要反时限特性，采用电子热保护；    c．再生过电压保护。采用逆变器使电动机快速减速时，由于再生功率直流电路电压将升高，有时超过容许值，可以采取停止逆变器运转或停止快速减速的办法，防止过电压；    d．瞬时停电保护。对于数毫秒以内的瞬时停电，控制电路工作正常。但瞬时停电如果达数10ms以上时，通常不仅控制电路误动作，主电路也不能供电，所以检出后使逆变器停止运转；    e．接地过电流保护。逆变器负载侧接地时，为了保护逆变器有时要有接地过电流保护功能。为了确保人身安全，需要装设漏电断路器；    f．冷却风机异常。有冷却风机的装置，当风机异常时装置内温度将上升，因此采用风机热继电器或器件散热片温度传感器，检出异常后停止逆变器。在温度上升很小对运转无妨碍的场合，可以省略。    ②异步电动机的保护    a．过载保护。过载检出装置与逆变器保护共用，但考虑低速运转的过热，在异步电动机内埋入温度检出器，或者利用装在逆变器内的电子热保护来检出过热。动作频繁时，可以考虑减轻电动机负载、增加电动机及逆变器容量等。    b．超频（超速）保护。逆变器的输出频率或者异步电动机的速度超过规定值时，停止逆变器运转。    ③其他保护    a．防止失速过电流。急加速时，如果异步电动机跟踪迟缓，则过电流保护电路动作，运转就不能继续进行（失速）。所以在负载电流减小之前要进行控制，抵制频率上升或使频率下降。对于恒速运转中的过电流，有时也进行同样的控制。    b．防止失速再生过电压。减速时产生的再生能量使主电路直流电压上升，为了防止再生过电压保护电路动作，在直流电压下降之前要进行控制，抑制频率下降，防止失速。    ④完成SPWM调制    将接受的各种信号进行判断和综合运算，产生相应的SPWM调制指令，并分配给各逆变管的驱动电路。    ⑤向显示板或显示屏发出各种显示信号。