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变频器电路板上的电子元件介绍

技术文章 2022-11-150变频器电路板上的电子元件创始人

       变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成,靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来 提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的。另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器内部包含着非常大量的电子元器件,每一个电子元器件都起着至关重要的作用。变频器内部组成按功能分,分为主电路,辅助开关电源,控制板以及驱动板。变频器的电路板主要包括操作板、电源板、驱动板、控制板。

一、电阻

电路板上字母“R”表示电阻,单位有:欧姆(Ω)、千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)。

电阻按照不同的特性分类

1、按材料分:碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和绕线电阻等;

2、按用途分:通用型、精密型、高阻型和功率型等;

3、按功能分:负载电阻、采样电阻、分流电阻、保护电阻等;

4、按安装方式分:插件电阻、贴片电阻;

5、按敏感方式分:力敏电阻、气敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等。

二、电容

电容是一种容纳电荷的器件,广泛用于隔直通交、滤波、旁路、谐振等等。创拓电气的变频器电路板也有这些功能,肯定也有电容元件。

电路板上用字母“CD”表示电容,它的单位是:F(法拉)、pF(皮法)、μF(微法)、nF(纳法)

电容按照不同的特性分类

1、按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器;

2、按电解质分类:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等;

3、按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐等等;

4、按制造材料的不同可以分为:瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容、聚丙烯电容等等;

5、高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器;

6、低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器。

三、电感

电感器(电感线圈)是用漆包线等绝缘线绕制而成的电磁感应元件。在电路板上用字母“L”表示电感器,它的单位是亨(H)、毫亨(mH)、微亨(μH)。

电感按照不同的特性分类

按结构不同分:线绕式电感器和非线绕式电感器;

按贴装不同分:贴片式电感器、插件式电感器;

按工作频率分:高频电感器、中频电感器和低频电感器;

按用途方式分:振荡电感器、校正电感器、阻流电感器、隔离电感器等等。

四、二极管

二极管是一种具有两个电极的装置,但是电流只能从一个方向流过,即导通,许多的使用是应用其整流的功能。

二极管按照不同的特性分类

按PN结构面的特点分:点接触型二极管、面接触型二极管、平面型二极管等等;

按用途分为:检波二极管、整流二极管、调制二极管、放大二极管等等。

五、三极管

三极管全名为半导体三极管,也称晶体三极管等,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的重要元件。

三极管按照不同的特性分类

1、按材质不同分为:硅管、锗管;

2、按结构不同分为:NPN 、 PNP;

3、按功能不同分为:开关管、功率管、达林顿管、光敏管等;

4、按功率不同分为:小功率管、中功率管、大功率管;

5、按工作频率不同分为:低频管、高频管、超频管;

6、按结构工艺不同分为:合金管、平面管;

7、按安装方式不同分为:插件三极管、贴片三极管。

六、IGBT

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由双极型三极管、绝缘栅型场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。

它的静态特性有伏安特性、转移特性两种特性;

它的动态特性又称作开关特性。它分为两大部分:一是开关速度,指开关过程中各部分的时间,二是开关过程的损耗。

七、光耦

光耦也名光电隔离器、光电耦合器。它是用光作为媒介,来传输电信号的,发光器与受光器通常封装在同一管壳内。

光接收单元接收到发光器发出的光线之后,就从输出端输出光电流,从而实现了“电—光—电”转换。

光耦按照不同的特性分类

1、按光路径分为:外光路光电耦合器、内光路光电耦合器;

2、按输出形式分为:光敏器件输出型、逻辑门电路输出型、功率输出型等等;

3、按封装可分为:同轴型、扁平封装性、贴片封装型等等;

4、按速度可分为:低速光电耦合器、高速光电耦合器。

变频器的常见故障分析:

(1)过流故障:过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。

(2)过载故障:过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。

(3)欠压:说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行。

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