佛山西门子主板维修之变频器是如何通过中间直流总线供电的

大部分变频器厂家生产的传统变频器（Variable-frequency Drive，VFD），其控制系统和其他应用的电源直接由单相或三相电网提供。但由于VFD和伺服电机放大器的应用越来越多，可能会出现一种新的电源:由VFD的中间DC总线供电。这种电源的优点是，存储在运行电机中的“自由”动能可以用来为控制系统供电。如果这种可能性成为现实，将大大提高电源对抗电网波动的鲁棒性，而无需使用需要频繁维护的电池缓冲系统。

要理解这个应用，我们可以以起重机为例:如果在起重机刚刚吊起货物的时候，供电网络突然中断，会发生什么？通常，控制系统必须配备电池缓冲器，以便提升的货物可以安全下降。如果控制系统由中间DC总线供电，当货物下降时，起重机的电机将作为发电机，保持中间DC总线和控制系统上的电压。致动器和控制系统之间的这种强制同步可以使系统设计更加简单和安全。

那么，为了适合由中间DC总线供电的应用，电源必须满足什么要求呢？有人可能会说没有要求，因为从基本原理推断，开关电源内部总是对交流电进行整流，所以开关电源可以交直流供电。而且很多开关电源的产品说明都会明确标明一定的DC输入范围，比如450…750Vdc等。那么，为什么在实践中普通开关电源直接接入中间DC母线会出现问题呢？

其中一个原因是中间DC总线上的电压往往是一个高频交流电压，对地的幅度为几百伏，这就是所谓的“共模噪声”。符号“DC电压”实际上仅指正负电极之间的电压，而不是对地电压，因为整个中间DC总线以相同的节奏变化到地。这种效应是由于变频中的快速开关(IGBT)通过电机和其他电容以高频周期性地将正极和负极接地。

变频器虽然自带滤波器，但只对外工作，也就是面对输入电网；对内，也就是面对中间的DC公交，是不行的。而且因为这地方属于设备内部，因此没有明确的EMC标准要求。但是电源的电磁兼容标准并没有涵盖这种应用，因为普通电源的输入端在600V和几千Hz的频率范围内不会有长时间的干扰，超过普通电源要求的输入可靠值几十倍。因此，中间DC总线对电源的要求与普通电源完全不同。

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