变频器微机控制的硬件结构概况

    近年来，新型的变频器几乎全都采用微处理器和高集成度的基极固体驱动电路(用户订制LSI)相结合的微机控制。

    由于微机控制技术的迅猛发展以及电动机驱动电路的改进，CPU一般均采用32位单片机（例如Texas公司的TMS-320系列）芯片或称DSP（数字信号处理器），甚至是普通的通用变频器也用这种价格低廉的CPU芯片，使变频器的性价比大大提高。简单的V/f变频调速系统虽在数据处理方面占用内存不多，但可以利用多余的计算机资源增加诸如显示、通信、故障诊断等功能，使新品变频器得以升级换代。下面以日本安川公司的产品VS-616G5为例来说明其硬件结构及如何实现变频器的高性能和多功能。

    图2-32为微机控制变频器的硬件结构框图。因为微处理器担负着海量信息的高速处理和高精度运算，故一般选用32位精简指令集计算机(ReducedInstruction Set Computer, RISC)型的CPU。

    图2-32    微机控制变频器的硬件结构框图

    此外，对应于变频器的多功能要求，用PC代替传统的用PROM写入应用程序以保证能进行快速大容量的寄存。除CPU的外部电路外，变频器还有自己一套特有的硬件电路，具体列出如下。

    ①变频器高速开关器件IGBT（或IPM）主电路及其驱动电路。

    ②满足生产工艺要求的程序指令输入电路，例如起动、停止、点动等。

    ③用模拟量表示的调频指令和转矩指令的输入电路。

    ④当运行状态改变或发生故障时发出信号的输出电路。

    ⑤含可调V/f特性和加减速时间等常数的寄存器（不可擦除）。

    ⑥变频器工作状态显示和各种参数设定用的LCD和操作器。

    ⑦传递和检测转速（频率）信号的I/f操作电路。

    变频器本身已包含PWM发生电路、故障自检电路、I/f操作电路等，它们均已被高度集成于基极驱动电路中，其集成度高达2000～10000个子电路。由于分立元件的减小，新型变频器体积变得更小。