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变频器制动单元如何反馈呢?

发布时间:2012-09-29

变频器制动单元电压采样图
变频器制动单元如何反馈呢?
电路由LM393集成运算放大器、CD4081BE四2输入与门电路和7555(NE555)时基电路等构成。控制原理简述如下:
    由P、N端子引入的变频器直流回路电压,经R1至R7电阻网络的分压处理,输入到LM339的2脚,LM339的3脚接入了经由15V控制供电进一步稳压、RP1调整后的整定电压,此电压值为制动动作点整定电压。LED1兼作电源指示灯。因LM393为开路集电极输出式运放电路,故两路放大器的输出端接有R13、R14的上拉电阻,以提供制动动作时的高电平输出。第一级放大电路为一个迟滞电压比较器(有时又称滞回比较器),D1、R10接成正反馈电路,提供一定的回差电压,以使整定点电压随输出而浮动,避免了在一个点上比较而使输出频繁波动。第二级放大器为典型的电压比较器的接法。实质上,运算放大器在这里是作为开关电路来使用的,中间不存在线性放大环节,而为开关量输出。两级放大电路对信号形成了倒相之倒相处理,使输出电压在高于整定电压时,电路有高电平输出。
LM393静态时为高电平输出,此高电平经D1和R10叠加到LM393的3脚上, “垫高”了制动动作整定点电压值。当2脚输入电压(如P、N间直流回路电压为660V)高于3脚电压时,1脚由高电平变为低电平;经第二级倒相处理,输出一个高电平信号给CD4081BE的1脚。同时,由于LM393的1脚变为低电平,3脚也由“垫高”了的电压值跌落为整定值。如此一来,当制动单元动作,将制动电阻接入了P、N间,从而使P、N电压由660V开始回落,一直回落到2脚电压(P、N间电压为580V)低于3脚整定电压值,电路翻转,制动信号停止输出,避免了在660V电压时,电路频繁动作导致的不稳定输出。
时基电路7555接成一个典型的多谐振荡器,输出一个固定占空比的脉冲频率电压。在LM393电压采样电路输出制动动作信号——CD4081BE的1脚为高电平时,时基电路7555输出矩形脉冲电压的高电平成分与LM393的高电平信号相与,使CD4081BE的3脚产生一个正电压的脉冲输出。此脉冲再经主/从转换开关、第二级与门开关电路相与处理后,由Q1、Q2互补式电压跟随器做功率放大后,驱动电子开关IGBT模块。
    当主/从控制开关拨到上端时,本机器作为主机,实施制动动作,并将制动命令经端子OUT+、OUT-传送给其它从机;当主/从控制开关拨至下端时,本机器即做为从机,从端子IN+、IN-接受主机来的制动信号,经光电耦合器U5将信号输入CD4081BE的6脚,据主机来的信号进行制动动作。
    我在图纸上标为“此电路意欲何为”的这部分电路,让我们从电路本身出发,来揣摩一下设计者的本意,如我分析的不对,希望读者朋友能为之指正。正常状态下,当实施制动动作时,可以看出,U2输出的制动信号为矩形脉冲序列信号(此信号加到U4的1脚),与PB端子经降压电阻加到U4的2脚的信号恰为互为倒相的矩形脉冲序列信号,在任一时刻,U4的1、2脚总有一脚为高电平,对或非门的“有高出低特性”来说,U4的3脚总是输出低电平,Q3处于截止状态,电路实施正常的制动动作;假定输出模块一直在接通中或已经击穿,则经PB端子到U4的2脚的信号为直流低电平,与1脚的脉冲信号相或非,使有了“两低出高”的输出。经U8驱动Q3,将U2的3脚的输出信号短接到地,进而使U2的8脚也为低电平,直到将U4的1、2脚彻底锁定为地(低)电平,则Q3持续进入饱合导通状态,将U2输出的制动信号彻底封锁。须断电才能解除这种封锁。但这种保护性封锁,对模块本身瞬态过流状态或Q1、Q2驱动电路本身的故障,似乎是无能为力和鞭长莫及的。
 
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