摘要：  新型高频变频器的组成及工作成果由单片机80C196和专用脉宽调制集成电路MA818实现的变频调速系统框图，可分为主电路、控制电路、驱动电路、保护电路和接口电路。其中主电路由三相全波整流器储能电容器，充电电阻和IGBT功率模块组成。

关键字：  继电器，  变频器，  电机

在轴承的外圈沟道加工中往往使用双头磨床，一个头用于粗加工，一个头用于精加工。与两个头相对应的两根电主轴具有相同的额定电压和额定频率，但使用不同的外径沙轮，这也要求驱动电源应有足够的容量余度，不但能拖动单头，而且也能拖动双头。由于冷却水的使用，使得电主轴处于非常潮湿的环境，极易发出一相对地短路现象。这就要求其驱动电源能灵敏地检测短路现象的发生并实施有效的保护措施。既不能烧坏电主轴的绕组，也不能烧坏驱动电源的主开关模块。此外，电主轴的驱动电源还要求具有一定的输出频率稳定性，最理想的情况是能实现磨削线速度，以得到高质量的轴承套圈加工效果。新型高频变频器的组成及工作成果由单片机80C196和专用脉宽调制集成电路MA818实现的变频调速系统框图，可分为主电路、控制电路、驱动电路、保护电路和接口电路。其中主电路由三相全波整流器储能电容器，充电电阻和IGBT功率模块组成。

驱动电路采用厚膜驱动模块EXB841，保护电路实现过流保护、过热保护、过载保护、过压保护、欠压保护以及对地短路保护。接口电路由五只按键和五位八段LED显示器组成，完成变频器的启停控制和各种参数设置。三相380伏的交流电压经过可控整流桥变成514V直流电压送至直流环节。由IGBT开关元件组成的逆变桥在SPWM方式控制下，产生三相变压变频的交流输出。中间直流环节由大容量的电解电容作能量缓冲，大电容初始充电由电阻限流充电结束后，由继电器将电阻短接，以减少能量损耗。为了保护变频系统中功率元件的安全，采取了如下几种保护：

(1)触发过流保护驱动电路EXB841能够通过外接的快速二极管检测IGBT的通态压降，如果通态压降过高EXB841会对IGBT实行软关断，并送出低电平的保护状态指标。

(2)过热保护在IGBT的散热器上安装温度继电器，动作点选为80e。

(3)过载保护由霍耳传感器检测直流回路电流，电流超过所设定的额定值后开始积分，积分达到满载时产生过载保护信号输出。

(4)过压保护用电阻分压器对直流电压取样与设定值比较后输出过压动作信号。

(5)欠压保护由信号变压器对变流电压取样，与设定值比较后输出欠压动作信号。

(6)对地短路保护由变频器送往电机的三相输出线中的电流会在发生对地短路时出现严重的不平衡，据此可断定对地短路现象的发生与否，若发生对地短路则迅速停止输出。

应用效果及节能效果分析新型高频变频器在哈尔滨轴承集团公司成品一分厂进行了一年多的生产运行考核，对其输出波形，电机的电磁噪声和节能效果进行了测试。为了对新型高频变频器的节能情况作出正确鉴定，我们应用高精度测试仪表ND8310(英国产)，对该频器与正在使用的JBD3型变频器以及中频发电机组在同类型号的磨床加工同类型的产品，在同样工序情况下进行了能量平衡测试。分别其电压、空载功率、负载功率、负载电流及电能消耗量。由单片机和专用脉宽调制集成电路实现的新型高频变频器无论从输出波形，电机运转噪声还是从节能效果上看都具有非常好的指标，表明了其优良的性能完全能满足轴承加工行业对驱动电源提出的新要求，是理想的更新换代产品。