厂里使用的变频器越来越多了，发生故障和损坏的变频器也多了起来，领导就要求小孙自己学会修理。不消说，小孙又去找张老师了。
从变频器的控制框图说起
小孙说：“以前主要考虑如何用好变频器，掌握变频器的主电路也就可以了。但要修理变频器，必须涉及到变频器的内部控制电路，我打开变频器一看，觉得实在太复杂了，一时摸不着头绪。”
张老师说：“要摸到变频器内部控制电路的头绪，必须首先要弄清楚这控制电路里究竟包含些什么？”说着，张老师拿出了一张如图7－1所示的变频器控制框图，然后说：“这控制电路里有几个大的部分，分别是主控电路、开关电源、采样及信号的处理电路、CPU的外围电路、以及IGBT的驱动电路，等。下面，我们要一个部分、一个部分地分析一下它们的作用。”
主控电路
张老师说：“这是控制电路的核心，相当于人的大脑。里面的主要部件是计算机的中央处理器CPU。但现在变频器里的CPU，是已经加进了许多变频器的专用功能了，和一般计算机里的CPU很不一样了，估且叫它专用CPU吧。现在，你思考一下，这主控电路应该完成哪些任务？”
小孙拿着控制框图，歪着脑袋思考了一会儿，就说：“主要功能有以下几个方面：
1．接收各种输入信号
主要有：
（1）从键盘发出的操作指令；
（2）从输入控制端输入的频率给定信号和操作指令；
（3）从各采样器件检测到的各种数据。
2．发出各种输出信号
主要有：
（1）向驱动模块输出IGBT的控制信号；
（2）向模拟量输出端输出当前的运行数据；
（3）向开关量输出端输出当前变频器的各种状态信号；
（4）向显示屏发出显示信号。”
小孙很有些得意，心想，毕竟我对变频器的基本结构已经比较熟悉了。没想到张老师竟说：“可是，你遗漏了主控电路的最重要的任务！”
“啊？”小孙一时不知道张老师指的是什么。张老师见小孙尚未醒悟，就直接说：
“方才说了，主控电路的主要部件是计算机的中央处理器CPU，计算机是要进行计算的，计算什么呢？
首先，它要计算出正弦脉宽调制（SPWM）的控制信号，提供给IGBT的驱动电路。计算的依据有：
用户调定的给定频率信号；
通过键盘预置的控制方式信号；
如果是V／F控制方式，则还有所预置的转矩提升量；
如果是矢量控制方式，则还有转速反馈信号（有编码器或无编码器），等。如图7－2所示。
其次，CPU还要根据采样电路所检测到的变频器运行数据，或变换成模拟量输出信号，提供给模拟量输出端，以便在外部进行测量；或将采样所得数据和由键盘输入的额定数据或基准数据进行比较和判断，以便向开关量输出端提供变频器当前运行状态的信号，如图7－3所示。
瞧，这是不是更为重要的任务呀？”
“这短路保护信号，为什么是从驱动电路发出的呢？”小孙问。
“变频器输出侧的短路，是最容易损坏IGBT的故障。因为当外电路短路时，IGBT很快进入放大状态，而我们曾经讨论过，IGBT在放大状态时的功耗将数十倍于额定功耗，导致迅速损坏。如果等CPU接收到信号，再进行判断，然后再保护，岂不误事？所以，在驱动电路里设置了过电流保护的功能。就是说，一旦外电路发生短路，驱动电路将立即将IGBT封锁，然后再通知CPU，从而可靠地进行保护。”
