阿尔法ALPHA2000 18.5kW变频器模拟量端子、故障保护

    阿尔法ALPHA200018.5kW变频器模拟量端子、故障保护电路图（点击查看大图）

    本图仍为CPU主板电路的一部分。

    模拟量输入控制信号端子介绍如下。VA为0～10V的频率指令信号输入；VB为0～10V的频率指令输入。此信号由外接电位器调整输入，用于变频器输出频率的调整。信号经电阻引入，二极管双向嵌位保护后，直接输入CPU的56、57脚。0～10V的输入端子内电路，将输入信号经R70、R71分压成0～5V信号，经D8构成的CPU输入脚保护电路送入CPU。D8的作用是将输入负信号电压嵌制在5V供电的地电平，将正信号输入电压嵌制在5V供电的正电平上，以保护CPU输入脚不受输入负电压和高于5V以上正电压的冲击，来保护CPU引脚内电路的安全。IS是4～20mA电流信号的频率指令输入端，从IS端子进入的4～20mA电流信号先进入端子内由R75、R76串联到地回路，两只电阻的串联值为250Ω。4～20mA电流信号流经两电阻后，转变为1～5V电压信号，经R79输入到运算放大器U10的3脚，本级放大器连接为电压跟随器的电路形式，由1脚输出1～5V电压信号，作为第三路频率D11、C55指令信号，由D13、C59构成的保护和抗干扰电路，输入到CPU的55脚。

    开关电源输出的+15V供电，由R68、R69和稳压管Z1、Z2稳压成10V电源，为VB端子外接电位器的供电，使VB端子输入0～10V的频率指令电压信号。按说明书的说明，10V电源具有10mA的电流输出能力，可外接2. 2～4. 7kΩ的电位器，对变频器进行调速控制。接入电位器的阻值偏小，会将10V供电拉低，达不到线性调速的要求；接人电位器的阻值偏大，又因回路的高阻状态引入一些干扰。即便为电压调速信号，也应形成几毫安的回路电流。

    模拟量输出端子介绍如下。AM是从CPU的64脚输出的信号，经运放放大器U10的一级电压跟随器输出，R119限流和D19端子保护嵌位后，形成0～5V/1mA的模拟电路输出信号。FM端子与AM端子一样。二路输出的都是模拟信号，输出内容可由参数设置。出厂默认AM信号为输出电流信号，FM端子为输出频率信号。说明书定义这两个端子为模拟表信号，可外接相关0～5V的频率、电流表，以供工作人员监控变频器的工作状态。

    变频器所有故障检测电路，全在本图中了。能方便地看到各路信号的传输流程。

    变频器三相输出的缺相检测信号由排线端子CNN1的24脚输入CPU的44脚；当负载异常导致三相输出电流过大（近于额定电流的2倍）时，A316J驱动IC报出OC故障信号，变频器停机保护。用户由操作面板按键或RST控制端子输入故障复位信号后，从CPU的28脚输出一个低电平的复位信号，经CNN1的6脚输往A316J的5脚，使A316解除脉冲信号封锁状态，变频器可以重新开机运行。

    电流信号检测电路（电路机理由下面的图说详解）：从逆变电路V、W相电流互感器输出的IV、IW电流信号，输入到由U11A、U11B内部两组放大器组成的前置放大器，将电流检测信号放大到一定幅度后，又经后级U11C、U11D内部两级放大器合成为IU信号，3路信号加到D20、D21、D22组成的三相桥式整流电路，整流信号输入到由U22内部两级运算放大器组成的窗口电压比较器，当整流正压或负压达到一定幅度时，窗口电压比较器输出低电平的故障信号，送入后级电路，使CPU输出保护动作信号。另外，由U24内部两级放大器组成的电压比较器，分别输入由直流电压检测电路送来的直流电压检测信号和从驱动电路送来的逆变模块OC信号，输出电流正、负半波的过电流信号和过电压信号、模块OC信号，4路故障信号由U22、U24内部4组开路集电极输出的放大器的输出端并联为一路“故障综合信号”，送入后级由U25（74LS14N六反相器）经反相输出（高电平信号），又经U21（LS74A双D型正沿触发器，带预置和清除端）的8脚输入到DM74LS244WM的19脚和CPU的11脚。当“故障综合信号”输出时，边切断六路逆变脉冲的输出，边将故障信号报与CPU。

    由IV、IW两路电流信号合成的IU信号，又输入了CPU的51脚，用于运行电流显示之用。