Разбор особенностей драйверов частотных преобразователей VFD от MEAN WELL

26.03.2024 |

Одна из важных категорий устройств для управления электродвигателями различных типов и мощностей — это частотные преобразователи электропривода. Компания MEAN WELL разработала несколько серий силовых модулей (драйверов) для частотных преобразователей, предназначенных для управления трехфазными электродвигателями различных типов: бесколлекторными постоянного тока (BLDC), асинхронными и синхронными реактивными двигателями (SynRM).

Для создания полноценного частотного преобразователя на основе драйвера VFD необходим модуль управления. Модуль управления подключается к драйверу частотного преобразователя серии VFD через набор входов и выходов, которые определяют набор функций силового модуля. На сегодняшний день у MEAN WELL нет готовых решений модуля управления, поэтому пользователь разрабатывает такие решения самостоятельно при поддержке партнеров MEAN WELL.

Например, для серий VFD, подключаемых к сети переменного тока 230В, полная схема  с модулем управления выглядит следующим образом:

Схема управления драйвером частотного преобразователя MEAN WELL VDF

Схема управления драйвером частотного преобразователя MEAN WELL VDF

На разъем CN93 выведены входы и выходы управления драйвером частотного преобразователя:

 Разъем подключения модуля управления на драйвере VFD и его выводы

Разъем подключения модуля управления на драйвере VFD и его выводы

Вход управления силовыми ключами IGBT (три фазы, верхнее и нижнее плечо). В силовом модуле VFD содержатся три пары силовых ключей IGBT. Ключи включены по полумостовой схеме (half-bridge) и образуют трехфазную шестиключевую схему питания мотора. Все шесть ключей IGBT управляются ШИМ сигналами PWM_UH / PWM_UL / PWM_VH / PWM_VL / PWM_WH / PWM_WL (выводы PIN8-13). Входные сигналы по уровню совместимы с TTL и CMOS с напряжением 3.3В. Рекомендуемое подключение:

Входы управления силовыми ключами драйвера VFD

Входы управления силовыми ключами драйвера VFD

Контроль тока каждой фазы и защита от перегрузок. Драйверы серии VFD имеют три встроенных токовых шунтирующих резистора. Резисторы подключенны к нижнему плечу каждой из трех фаз соответственно. Этот сигнал можно использовать для внутренней защиты драйвера VFD от перегрузки по току и/или подавать на внешний модуль управления для определения тока фазы. Рекомендуемое подключение для этого сигнала должно быть как можно более коротким к операционному усилителю схемы считывания, чтобы наиболее точно определить значение тока.

Выходы детекторов тока каждой фазы и защита от перегрузки драйвера VFD

Выходы детекторов тока каждой фазы и защита от перегрузки драйвера VFD

Контроль напряжения на шине постоянного тока драйвера VFD. Силовые модули VFD имеют встроенный датчик определения напряжения на шине постоянного тока – HV+ sensor. Уровень выходного сигнала прямо пропорционален уровню напряжения на шине постоянного тока драйвера VFD. Когда напряжение шины составляет 380В (для моделей VFD с питанием от сети переменного тока) или 48В (для моделей VFD c питанием от сети постоянного тока), сигнал HV+ будет находиться на уровне 2.5В. Аналогично приведенным выше рекомендациям по контролю тока каждой фазы, желательно использовать операционный усилитель для схемы считывания сигнала HV+ sensor.

Контроль шины постоянного тока драйвера VFD

Контроль шины постоянного тока драйвера VFD

Мониторинг температуры силовых ключей IGBT. Драйвер VFD определяет температуру силовых ключей IGBT при помощи встроенного резистора NTC или датчика температуры. Этот сигнал можно использовать для проектирования функций управления или защиты силовых ключей и/или модуля VFD в целом. Нижен преведена рекомендуемая схема подключения (кроме модели VFD-750C-230, необходимо уточнить по Спецификации):

Контроль температуры драйвера VFD

Контроль температуры драйвера VFD

Сигнал ошибки драйвера VFD. Если в силовом модуле VFD возникает перегрузка по току, выдается сигнал неисправности FAULT (уровень active-low). Когда длительность перегрузки по току превышает tTripmin, сигнал на выходе FAULT меняет состояние и уведомляет внешнюю схему управления о возникновении ошибки драйвера VFD.

Формирование сигнала ошибки драйвера VDF

Формирование сигнала ошибки драйвера VDF

Обратитесь к менеджерам VD MAIS, чтобы более детально узнать об особенностях работы драйверов частотных преобразователей MEAN WELL серии VDF.