變頻器主電路的維修(新)

1、變頻器主電路的維修主電路是包括電源輸入端子 R S T、輸出端子U V W和制動(dòng)、直流電抗器端子的內(nèi)電路。其作用為：將輸入端三相交流電變成直流電，再逆變成交流電的功率處理電路。該電路在應(yīng)用中，是故障率較高的部分電路。一、主電路工作原理（一）主電路結(jié)構(gòu)1.標(biāo)準(zhǔn)變頻器主電路2.個(gè)別變頻器主電路線(xiàn)電壓380V電壓等級(jí)的變頻器，整流后直流電壓平均值為513V，最大值為 每個(gè)周期有6個(gè)小波峰，還需要整流加以濾除。 （二）整流濾波電路1.整流2. 濾波1）濾波電容C1、C2；均壓電阻：R1、R2濾波作用：將整流后的直流電濾平。通過(guò)濾波電容，可以使直流電的平均值上升。最高可以達(dá)到波峰值。變頻器空載時(shí)電壓可達(dá)

2、540V。3.充電限流電阻：RL 作用：限制接通瞬間的充電電流，保護(hù)整流二極管。當(dāng)電容上充電電壓上升到一定值后，繼電器SL閉合，電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 4.直流母線(xiàn)直流母線(xiàn)就是整流后得到的正負(fù)電壓的兩條電源線(xiàn)，正電的一端叫正母線(xiàn)，負(fù)電的一端叫負(fù)母線(xiàn)。該母線(xiàn)有相應(yīng)的外接端子，連接制動(dòng)電路，在故障測(cè)量時(shí)有著重要的作用。（三） 制動(dòng)電路圖中RB電阻和VTB是制動(dòng)選件（外購(gòu)），當(dāng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生回饋電能，使UPN電壓達(dá)到700V以上， VTB受控導(dǎo)通（由單片機(jī)控制），電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的回饋電流流過(guò)制動(dòng)電阻，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成的電能通過(guò)RB電阻消耗，電動(dòng)機(jī)得到制動(dòng)力矩而停止。（四）逆變電路VT1VT6六只IGBT開(kāi)關(guān)管

3、相當(dāng)于6只開(kāi)關(guān)，閉合導(dǎo)通，打開(kāi)截止。開(kāi)關(guān)規(guī)律：上下兩只開(kāi)關(guān)管為一相，當(dāng)該相電流流出時(shí)，上橋臂管子導(dǎo)通，流進(jìn)時(shí)，下橋臂管子導(dǎo)通，兩管絕對(duì)不能同時(shí)導(dǎo)通，同時(shí)導(dǎo)通會(huì)造成管子損壞。（五） 解決回饋電能的其他方法公用直流母線(xiàn)在多臺(tái)變頻器并聯(lián)應(yīng)用時(shí)，公用直流母線(xiàn)是消耗回饋電能的好方法。正常工作的條件是：電路中消耗電能的變頻器任何時(shí)刻消耗掉的電能必須比此時(shí)釋放電能的變頻器釋放的電能大，否則直流母線(xiàn)會(huì)過(guò)壓跳閘。解決方法：錯(cuò)開(kāi)變頻器的制動(dòng)時(shí)間，防止回饋能量集中。為了防止特殊情況下過(guò)壓跳閘，在母線(xiàn)上安裝制動(dòng)電阻，該電阻是應(yīng)急電阻，容量可選的小一些。二、整流電路的維修（一）維修目的1. 維修原因：變頻器出現(xiàn)了缺相、

4、欠電壓報(bào)警跳閘，變頻器不能正常工作。2. 故障原因：外電壓缺相、整流管缺相、電容濾波不良、限流電阻RL損壞、繼電器SL接觸不良（損壞）等。3. 維修方法：首先進(jìn)行R、S、T電壓、直流母線(xiàn)電壓測(cè)量，用以鑒別問(wèn)題是出在外電路還是變頻器。4. 測(cè)量順序：先測(cè)量RST三相電壓（測(cè)接線(xiàn)樁），如正常（三相都為380V，不缺相、不欠壓），再測(cè)量直流母線(xiàn)電壓（測(cè)接線(xiàn)樁），分負(fù)載測(cè)量和空載測(cè)量。 5. 問(wèn)題初步判斷：（1）如直流母線(xiàn)電壓空載在500540V，負(fù)載時(shí)在500V左右，整流濾波電路都沒(méi)問(wèn)題，問(wèn)題出在檢測(cè)電路（誤報(bào)）。（2）如空載正常，負(fù)載時(shí)電壓明顯下降（低于450V），當(dāng)頻率上升到一定值，變頻器又跳閘

5、，整流二極管壞。（3）如空載電壓正常，負(fù)載電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電壓下降到十幾伏，繼電器不吸合。（4）直流母線(xiàn)無(wú)電壓，限流電阻斷。（二）具體損壞器件的外線(xiàn)測(cè)量當(dāng)我們?cè)跍y(cè)量外電路的電壓過(guò)程中，如果認(rèn)為變頻器的內(nèi)部有的器件損壞，可利用測(cè)量外線(xiàn)電阻的方法進(jìn)行確認(rèn)，在整流電路中，具體器件就是整流橋、濾波電容、制動(dòng)組件（有時(shí)沒(méi)有）、限流電阻和繼電器。用測(cè)量直流電阻的方法可有效的確定上述器件的質(zhì)量問(wèn)題。1. 測(cè)量表具：指針萬(wàn)用表的100或10擋，數(shù)字萬(wàn)用表的測(cè)晶體管擋。2. 用指針萬(wàn)用表測(cè)量（1） 確定整流管的好壞注意：指針萬(wàn)用表電阻擋的紅表筆接內(nèi)部電池的“”極；黑表筆接內(nèi)部電池的“”極，在測(cè)量有極性器件時(shí)要注意。

6、黑表筆接R、S、T，紅表筆接P， 測(cè)量上橋臂。表針擺動(dòng)到刻度的3/5，正常，不擺動(dòng)，斷路；擺動(dòng)到0，管子短路（該現(xiàn)象很少見(jiàn)，因短路電流很大，管子必然燒斷）。由此可確定出VD1VD3哪個(gè)管子損壞。紅表筆接R、S、T，黑表筆接N， 測(cè)量下橋臂。表針擺動(dòng)到刻度的3/5，正常，不擺動(dòng)，斷路；擺動(dòng)到0，管子短路（該現(xiàn)象很少見(jiàn)，因短路電流很大，管子必然燒斷）由此可確定出VD4VD6哪個(gè)管子損壞。（2）測(cè)量限流電阻的好壞當(dāng)繼電器SL損壞，較長(zhǎng)時(shí)間不能閉合，會(huì)造成直流母線(xiàn)電壓低，變頻器報(bào)欠壓；限流電阻損壞；制動(dòng)電阻的制動(dòng)選件短路損壞，造成啟動(dòng)時(shí)制動(dòng)電阻并聯(lián)在直流母線(xiàn)上，將限流電阻燒壞;限流電阻根據(jù)變頻器型號(hào)不

7、同，有的安裝在上母線(xiàn)，有的安裝在下母線(xiàn)。在測(cè)量整流管時(shí)，如果有一臂的三只整流管導(dǎo)通電阻明顯增大，則限流電阻壞（限流電阻的正常值在500以下，變頻器的功率越大，阻值越小）。（3）確定繼電器的好壞繼電器的工作原理是線(xiàn)圈通電，觸點(diǎn)吸合。如果線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)電源損壞，會(huì)造成觸點(diǎn)不閉合。判斷方法：開(kāi)機(jī)時(shí)能否聽(tīng)到繼電器閉合的聲音；如果聽(tīng)不到閉合的聲音，可能繼電器驅(qū)動(dòng)電源壞。變頻器報(bào)欠壓，起機(jī)時(shí)頻率上升到13Hz時(shí)就不再上升，電動(dòng)機(jī)沒(méi)有輸出電流，用電壓表測(cè)量直流母線(xiàn)電壓很低（十幾伏幾十伏）?？膳袛酁槔^電器不吸合。（三）變頻器欠壓、缺相案例分析案例1：一臺(tái)三肯160kW變頻器，在工作中，偶爾報(bào)欠壓停機(jī)。案例現(xiàn)象：該

8、變頻器為恒壓供水系統(tǒng)，在一年前就有時(shí)報(bào)欠壓跳閘，復(fù)位后能正常工作。最近一段時(shí)間，跳閘比較頻繁，每個(gè)星期就跳幾次，影響到正常工作。案例檢查：首先測(cè)量三相交流電壓，均為385V，正常；再測(cè)量直流母線(xiàn)上電壓，為510V，正常。該廠(chǎng)共有兩臺(tái)同型號(hào)的三肯160kW變頻器，將兩臺(tái)變頻器啟動(dòng)，輸出頻率調(diào)整為40Hz，再測(cè)量?jī)膳_(tái)變頻器的直流母線(xiàn)電壓，均為505V。故障判斷：由于兩臺(tái)變頻器型號(hào)相同、功率相同、外加電壓和母線(xiàn)電壓相同，均都在正常范圍，一臺(tái)變頻器工作始終正常，而另一臺(tái)變頻器近期頻繁的報(bào)欠壓故障，判斷為變頻器的內(nèi)部檢測(cè)電路出了問(wèn)題，發(fā)出誤報(bào)信號(hào)。變頻器必須做解體維修。案例2 變頻器起動(dòng)后跳“LU”案例

9、現(xiàn)象：一臺(tái)富士FRN11G11S變頻器在頻率上升到15Hz以上時(shí)，“LU”欠電壓保護(hù)動(dòng)作。案例分析：變頻器欠壓故障是在使用中經(jīng)常碰到的問(wèn)題，主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?220V系列低于200V，380V系列低于350V)或變頻器自身原因。變頻器自身的主要原因有：整流模塊某一路損壞、濾波電容容量不足；其次是主回路繼電器損壞，導(dǎo)致直流母線(xiàn)電壓損耗在充電電阻上而導(dǎo)致欠壓；再有就是電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓?jiǎn)栴}。故障判斷：經(jīng)停機(jī)后檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)是一只整流管損壞，更換后正常。三、逆變電路的維修（一） 維修目的1. 維修原因：變頻器輸出出現(xiàn)了缺相、過(guò)流、電動(dòng)機(jī)異常報(bào)警跳閘，變頻器不能正常工作等。2. 故障原

10、因：電動(dòng)機(jī)有問(wèn)題，造成過(guò)流；變頻器逆變電路有問(wèn)題，造成缺相、輸出電壓不平衡等。3. 故障初步確認(rèn)：首先進(jìn)行U、V、W電壓測(cè)量，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行正確判斷。（1）變頻器輸出三相電壓平衡，變頻器沒(méi)問(wèn)題。（2）缺相，變頻器一個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)管損壞。哪一相缺相，對(duì)應(yīng)的那一路上下橋臂開(kāi)關(guān)管損壞。（3）如輸出電壓不平衡，去掉電動(dòng)機(jī)，仍不平衡，變頻器不平衡相的橋臂開(kāi)關(guān)管性能不良或有一只開(kāi)關(guān)管已經(jīng)損壞。4.測(cè)量6只逆變開(kāi)關(guān)管的好壞將變頻器輸出頻率調(diào)到3Hz左右，萬(wàn)用表打到500V直流擋，分別測(cè)量：P-U、P-V、P-W及U-N、V-N、W-N之間的直流電壓。管子正常時(shí)，測(cè)出的電壓應(yīng)為1/2UPN，如果哪路電壓偏高

11、，則那路IGBT開(kāi)路或開(kāi)關(guān)不良。（二）IGBT測(cè)量在逆變電路中，具體器件就是IGBT和二極管，首先介紹IGBT的工作原理和好壞判斷。二極管具有單向?qū)щ娦?，好的IGBT怎么測(cè)量都不通。獨(dú)立測(cè)量：將獨(dú)立的IGBT（管子沒(méi)有接到電路中），用萬(wàn)用表的10k擋，黑表筆接C極，紅表筆接E極，用手指短路C、G極，表針擺動(dòng)，管子是好的?！癇SM10GD120DN2” IGBT功率模塊管腳圖對(duì)應(yīng)模塊測(cè)量 IGBT好壞（四）測(cè)量直流電阻確定其他器件的損壞1. 測(cè)量表具：指針萬(wàn)用表的100或10擋，數(shù)字萬(wàn)用表的測(cè)二極管專(zhuān)用擋。2. 測(cè)量方法：測(cè)量輸出端子U、V、W到直流母線(xiàn)端子P、N 之間的直流電阻?？纱_定VD7VD12續(xù)流二極管的好壞。3.測(cè)量上橋臂在電路中，IGBT短路的可能性很小，因?yàn)橐坏┒搪罚瑥?qiáng)大的電流會(huì)很快將其燒斷。所以IGBT在電路中損壞是以開(kāi)路居多。因?yàn)镮GBT開(kāi)路對(duì)測(cè)量6個(gè)續(xù)流二極管沒(méi)有影響，所以可以用測(cè)量整流管的方法測(cè)