通用通用变频器的结构与功能如下：

　　通用通用变频器主要由主电路、控制电路、检测与保护电路、接口电路和各种外设组成。

　　通用变频器结构图

　　1. 主电路

　　给异步电动机提供调频调压电源的电力变换部分，称为主电路 (1)整流电路 (2)直流中间电路 (3)逆变电路

　　(1)整流电路

　　二极管整流器 ：工频电源变换为直流电 源，电功率的传送是不可逆的 变流器 ：两组晶闸管整流器构成可逆整 流器，其功率方向可逆，可以进行再生 制动运行，

　　(2) 直流中间电路

　　电容器或电抗滤波制动电阻及其他辅助电路限流电路——接在整流桥和滤波器件之间， 接入电源的瞬间有效，稳定时自动切除。 制动电路——交流或直流制动。 7.5KW以下内置， 7.5KW以上外置制动电阻。电容数值大,所充电压高。为了限制初始电容充电电流,一般在整流桥与电容器之间设置限流电阻R0。

　　通用通用变频器的中间直流环节还设置有泵升电压吸收电路Rb和VTb。它们的作用是：在通用变频器快速降频的过程中，异步电动机处于发电制动状态，电能通过逆变桥开关元件反并联的二极管回送到中间电容，引起电容电压异常升高，此时触发VTb导通，电容器中的过量储能通过电阻Rb释放掉，维持直流母线电压基本不变，保证逆变器和电解电容的**。

　　(3)逆变电路

　　核心部件 用六个功率开关(IGBT、GTO)组成三 相桥式逆变电路 小容量采用功率模块或智能功率模块IPM。目前，逆变桥开关元件大都采用高速全控型器件IGBT，由控制电路产生的PWM信号经光电隔离放大后去驱动IGBT。由于采用PWM技术，调压和调频都在逆变桥完成，它们的协调由计算机软件实现。

　　主电路采用模块化结构，功率不大时，一般整流桥封装在一个模块中，逆变桥封装在另一个模块***率在1~2千瓦以下时，甚至整流桥、逆变桥、驱动电路和部分保护电路封装在一个模块中，称为智能功率模块IPM(Intelligent Power Module)或功率集成电路PIC(Power Integrated Circuit)。

　　2. 控制电路

　　控制电路是通用通用变频器中*复杂、*关键的部分，其主要任务是完成变频电路开关器件的通断控制和提供多种保护功能。主要由中央运算处理单元电路、信号检测单元CPU电路、驱动控制单元LSI电路、保护及报警单元电路等组成。现代通用通用变频器的控制电路大都采用高性能微处理器和专用大规模集成电路作为数字电路的核心。控制电路的作用是根据事先确定的变频 器控制方式产生进行U/f或矢量控制时需 要的各种门极驱动信号或基极驱动信号。 (1)主控制电路 (2)门极或基极驱动电路 (3)保护电路 (4)数字操作显示盒

　　(1)主控制电路

　　控制电路的核心是一个高性能的微处理器，并配有 PROM、RAM、ASIC芯片和其他必要的周边电路。它通 过A/D，D/A等接口电路接收检测电路和外部接口电路 送来的各种检测信号和参数设定值，利用事先编制好 的软件进行必要的处理计算，并为通用变频器的其他部分 提供各种必要的控制信号后显示信息。 1)输入信号的处理。 2)加减速速率调节功能。 3)运算处理。 4)SPWM波形的演算。

　　(2)门极或基极驱动电路

　　基极或门极驱动电路指的是逆变电路的驱动电路，而 对于带有电源回馈功能的大容量通用变频器来说，还包括 对整流电路的控制电路。 1)对于功率晶体管、IGBT和功率MOSFET来说，为了 达到快速关断换流器件的目的，需要设置施加反向电 压(电流)的电路。 2)由于晶闸管不具有自我关断的能力，所以门极驱动 电路非常简单。 3)对于GTO来说。由于需要为门极提供反向电流才能 够关断器件，所以电路较为复杂。

　　(3)保护电路

　　瞬时过电流保护。 过载保护。 再生过电压保护。 瞬时掉电保护。 对地过电流保护。 冷却风机异常保护。

　　(4)数字操作显示盒

　　数字操作显示盒的作用主要是给用户提 供一个良好的人机界面，使通用变频器及变 频器控制系统的操作和故障检测等工作 变得更加简单。用户可以利用数字操作 盒对系统进行各种运行、停止操作，监 测通用变频器的运行状态，显示故障内容及 发生顺序，以及根据系统运行的需要进 行各种参数的设定等;

　　控制功能大致分如下三部分：

　　1)设定与显示

　　主要的设定包括：运行模式的选择(V/F模式、矢量控制模式、速度闭环模式等)、V/f曲线的设定、运行频率的设定、升频时间与降频时间的设定、*高频率限制的设定、*低频率限制的设定等。

　　主要的显示包括：设定值的显示、运行状态的显示(电压、 电流、频率、速度、转矩等)、故障状态的显示(故障类型、报警类型、历史纪录等)。

　　2) PWM信号的生成 按照要求的频率、电压、载波比、死区时间自动生成六路PWM信号输出。

　　3) 各种控制规律和控制功能的实现 如V/F控制、矢量控

　　制、闭环控制、转矩提升、转差补偿、死区补偿、自动

　　电压补偿、工频切换、瞬时停电重启动、DC制动等。

　　信号处理与故障保护

　　采样电路获取的的电流、电压、温度、转速等信号经分压、放大、滤波、光电隔离等适当处理后进入A/D转换器,其结果作为CPU控制算法的依据或供显示用,或者作为一个电平信号送至故障保护电路。故障保护有过流、过载、过压、欠压、过热、缺相、短路等。

　　一般说来,当一台通用变频器拖动一台电机时,可以根据电动机的容量,相应设定通用变频器的过载保护门限值,不必再使用外部的热继电器对异步电动机进行热保护。

　　3、检测电路

　　检测电路的主要作用是将通用变频器和电动机的工 作状态反馈至微处理器,并由微处理器按照事先 确定的算法进行处理后为各部分电路给出所需 的控制信号或保护信号，以达到控制通用变频器输 出和为通用变频器及电动机提供必要的保护的目的。 直流电压检测电路、电流检测电路,输出电压检 测电路、给通用变频器和电动机提供电子热保护所 需要的温度检测电路。而在矢量控制通用变频器中 则除了上述检测电路之外，还包括速度检测电 路、磁通检测电路等。

　　4、外部接口电路

　　外部接口电路的主要作用就是为了使用 户能够根据系统的不同需要对通用变频器进 行各种操作，并和其它电路一起构成高 性能的自动控制系统。 通用变频器的外部接口电路通常包括以下的 硬件电路：顺序控制指令输入电路;频 率指令输入电路;监测信号输出电路; 数字信号输入输出电路。

　　1)、I/O接口

　　I/O接口电路指从外部(PLC或继电器)输入控制信号，如启动、停止、正转、反转、电动、复位等二位信号或频率给定、附加频率给定等模拟量信号;将故障等二位信号输出供外部使用;或将正常运转的状态信号，如电压、电流、频率、速度、转矩输出供外部显示或使用。它们以接线端子的形式提供给用户，方便现场配线。

　　2)、通讯接口

　　现代的通用变频器上都配有通讯接口，如RS-485串行通讯接口，使通用变频器可以组成控制网络。借助上位机，如PLC或工业控制计算机，对通用变频器实行远程设定和控制。*新的通用变频器上已经配备有工业以太网接口,从而可以进入企业网，进而与互联网相连。作为配件,用户可以选用各种现场总线(如CAN、Profibus-DC等)板卡,使通用变频器具备组成工业现场底层网络的能力。

　　通过通讯接口对通用变频器实行远程设定和控制，比起接线端子控制和操作面板控制来说，更方便和节省布线，因而也更受欢迎。