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电解电容： 我们知道电解电容具有储能，滤波，平滑波形作用。在没加电解 电容前经过整流桥整流的波形好象水中的波浪（当然实际没有那 么大的幅度，只是为了直观放大），而并上电解电容后经过整流 后的母线电压就上一条很直的线。 均压电阻 ： PN端的电压经过整流后一般在540VDC左右，因为电网是波动 的，所以变频器的直流电压工作范围一般在430VDC～700VDC 之间。而一般的高压电容都在400VDC左右，为了满足耐压需 要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC用。要是不在 上下串联电容中并上均压电阻，因为二个电解电容不可能做成完 全一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高 的发热严重（电容里面有等效串联电阻）或超过耐压值而损坏。 所以必须在二个串联的电容上再并上均压电阻去满足上下电容所 承受的电压是一样的。 电解电容容量的选择： 我们知道二个电容C串联后容量为 C/2 , 二个电容并起来的容量为 2C。 （例如，470uF 的二个串联起来容量就只有235uF, 而并联起来的为 940uF ）变频器功率越大，需要的电容就越大。一般选择经验为 ≥ 60uF / A . 例如，一台15KW的变频器 额定电流为30A，需要的电容 容量为 ≥ 60uF / A × 30 A 即至少为1800uF，所以一般选择4个 2200uF（二并二串） 或者2个4700uF的电容（二串联）。当然还要 去考虑所选电容品牌，品牌不同，质量相差会很大，这样所选的电容 容量也相应需要去调整。 一般电解电容的容量都很大，特别是那些大的高压电解电容，而电 容又是储能元件。所以需要特别注意在焊接，拿、放它时注意不能 去接触电容的二个脚，或者短路它们，这样会很危险。 吸收电容： IGBT的开关动作导致有很大的过流，过压产生，还有电机的能量回馈， 要是没有吸收电容把那些尖峰滤掉，IGBT，开关电源中的MOSFET（ 开关管）还有整流桥很容易就会被击穿。所以吸收电容是一个很关键的 地方。而因为PCB板的布局，还有铜排的走线不同，产品的抗干扰效果 不一样。这样吸收电容的选择不能仅仅靠经验值去处理。还要依据整体 布局（机箱）的好与坏来定。当然在不考虑成本的情况下吸收电容是越 大越好。 注意事项： 因为吸收电容的重要性，所以对它的装配，焊接也要特别注意。 1、尽量把吸收电容放在IGBT模块的P，N端上； 2、吸收电容的引脚要尽量的短； 3、质量。 电容器原理与作用 电容的单位换算 压敏电阻及吸收电容： 压敏电阻安装在RST进线处，主要起防雷作用。在正常情况下压敏电阻 不起作用，当有雷击从电网进来时，因为瞬间的高脉冲（高压）把压敏 电阻击穿，相当于压敏电阻对地短路，这样雷击能量就在进变频器前被 吸收掉了，避免损坏模块。此处的吸收电容主要是对电网的杂波进行滤 波，把那些进去的干扰先滤掉。 霍尔最简单的理解就是一个变压器（也叫电流互感器），由变压器原理知道： I1 / I2 = n2 / n1 霍尔: 也可以这么理解：大电流很难直接去测量，所以呢要把它转换成小电流小信 号去处理，如何去转换呢，由公式知道要是I1 大（实际的电流）I2小（要 用到它去计算反馈到CPU去），只有n2大，n1小。I1为实际电流，n1就是一 条导线或一条铜排，即n1=1, n2可以查霍尔资料。这样可以算出从霍尔出来 有多少电流，I2也就知道了。 霍尔接口一般为：1正电源（+15V） 2负电源（-15V） 3输出（Output）4电源地（GND）。一般用到的霍尔又可以分为电压型霍尔还有电流型霍尔。既根据输出来判定为电流型的还是电压型的。其实二种型号的霍尔可以互换。由上面公式我们知道不管是电压型的还是电流型的，其实它们都是把大电流信号转换成小电流信号，即输出都为电流。实际上信号去CPU是以电压形式来表现的。所以到最后还是要转化为电压信号。电流信号如何转换为电压信号呢？我们知道公式V = I * R 很简单的只要并个电阻就可以把电流信号换成电压信号了。电压型的霍尔我们可以理解在霍尔里面就直接并了一个电阻到地。 一般霍尔安装在U，V，W的其中二条相上，具体哪二相上不同的软件有不同的 要求。可不可以装三个霍尔呢？肯定是可以，并且效果还很好，只是从成本上考虑才以最少量来设计的。 霍尔选择：因为霍尔的作用是把大电流信号转换成小电流信号去CPU， 让CPU去计算下一步该做什么工作。所以对于变频器来说霍尔是个很重 要的元件，要求它的抗干扰能力强。要是霍尔质量不好，转换的小信号 还没有那些干扰信号强，输到CPU的信号就成为假的信号了，不是真正 UVW相中的信号去了。这样CPU很容易出现误动作。根据不同功率的变 频器选择不同额定值的霍尔。我们知道一般变频器的过载能力在200% ，这样通过霍尔的电流就至少要大于2倍此变频器额定电流的。有这个 概念就好选择用多大电流的霍尔了。比如一台45KW的机器，额定电流 为90A，过载能力200%，就是180A的电流。那么选择霍尔就要200A 的了。霍尔的选择不一定需要选与实际产品一样的（同一个品牌），注 意电流的选择，看好产品的品质就可以去替换了。 三极管的基本原理 IGBT开通损耗 我们知道IGBT模块有大有小，一般做变频器的IGBT模块有从10A到400A的， 也就是说有那么大的电流通过IGBT的内阻R，由I*2 ×R × t （开通时间） = P （开通损耗）我们知道 要是t很大这样损耗会很大很大。实际上t （时间） 是很小很小的t = 1 / f * D (f为变频器的载波频率；D为占空 比，对D具体解 释参见开关电源部分)。一般变频器的载波频率在2KHz ～ 16KHz 。所以说 t = 1 /2KHz ～ 16KHz * D值很小。但因为I值（模块额定值）大，即使开通 时间短在期间损耗的能量也是很大的。 IGBT在关断的时候也会损耗能量 因为IGBT从开通状态到关断不是突变的，IGBT的损耗 P1= U * I * T (注意U I 都是变化的)在开通的时候一般IGBT的压降（C E 间）在2V～3V左右，关断在 540V左右，从2V到540V这段时间（T ）IGBT的损耗 P1= U * I * T (注意U I 都是变化的) 不管是在开通还是在关断过程，流过IGBT C E间的电压及其二端之间的电压 不是突变的（有个斜坡），在这个斜坡阶段既有电流又有电压，所以一定要消 耗能量。 因为IGBT的工作状态是一开一关，在这一开一关中需要消耗很大的能量， 载波频率越高，开关速度就越快！能量损耗就越大。所以一般来说在调试 变频器的时候越大的机器载波频率就需要越小，减小变频器的过热（OH）。 那是不是可以把所有机器的载波频率都调到最小值呢？ 当然什么东西好与坏都不是绝对的，在调试部分再具体分析载波频率参数的设定问题。 |
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