變頻器原理講義

變頻器原理培訓(xùn)培訓(xùn)內(nèi)容一：變頻器工作原理1;電機的特性：電機是電感線圈，其電壓可以突變，電流不能突變。電機的旋轉(zhuǎn)由電流來決定。2；變頻器的輸出電壓和電流波形（如下圖）3；對變頻器輸出測試的注意事項（1） 變頻器電壓輸出測試a：一般情況下不對變頻器進行測試，主要是通過變頻器的操作面板來顯示。b；低頻時進行對比測試。（2） 變頻器的電流測試a;用常規(guī)儀表進行測試（比如鉗形電流表）。b;可能低頻時（V10HZ）實測值偏?。梢耘c變頻器面板顯示值對比）。c;50HZ以下輸出電流大于輸入電流。4；三相變頻器的結(jié)構(gòu)（主回路結(jié)構(gòu)）如下圖。限流存電制動逆變（將直流電逆變?yōu)槿嚯妷侯l率可調(diào)的直流電〕5；三相通用變頻器主回路結(jié)構(gòu)（如下圖）圖中①J0、R0為限流充電。 ②C1、C2為濾波電容（電解電容組）Rd、G7為制動單元 ④G1-G6為逆變單元C3為高頻無極性濾波電容。D1-D6為普通整流二極管，耐壓：1600V\1400V（1） D1-D6損壞主要表現(xiàn)為a二極管擊穿一測量現(xiàn)象是短路；b開路。其故障為過壓或過流；其故障現(xiàn)象是上級保護動作（空開、斷路器、快熔）（2）R0、J0構(gòu)成充電電路，只在上電的幾秒鐘起作用。R0是充電電阻，其作用是限流充電，封裝在水泥或金屬中，電阻值為幾歐到幾十歐，功率為幾瓦到幾十瓦不等，J0是旁路繼電器（交流接觸器），當(dāng)充電完成后J0閉合。在小功率變頻器中用T0來代替R0。當(dāng)R0損壞時一般為開路，其損壞原因是1：上電時后面電路短路；2：在運行過程中，J0沒有工作或開路，此時變頻器就要報欠壓故障，其表現(xiàn)為：上電后變頻器沒有顯示，任何操作都不能進行。J0損壞主要是接觸器接觸不良或線圈損壞（主要是過壓及諧波造成）。如果J0損壞則會1：在運行過程中損壞R0；2：帶載啟動時報欠壓（頻率上升一段時間后報欠壓）同時損壞R0。（3） C1、C2為電解電容組，可能是一個或多個并聯(lián)。C1、C2之間則為串聯(lián)，其耐壓為400V-450V，所以它需要串聯(lián)分壓。R1、R2的作用是1、均壓電阻；2、放電電阻。其單個值大約為51K左右，功率為幾瓦，并且不易損壞。C1、C2損壞時的現(xiàn)象（基頻濾波）。1、短路（由于過壓、過熱、過多的諧波造成）；出現(xiàn)短路則損壞D1-D6,并且保護動作。2、容量不足（由于長時間使用，環(huán)境溫度過高造成），當(dāng)出現(xiàn)容量不足相當(dāng)于小馬拉大車，就會出現(xiàn)過載、過流、過壓等故障。（4） Rd、G7為制動部分，Rd是制動電阻，G7為制動單元。當(dāng)電機處在發(fā)電狀態(tài)時Rd電阻來吸收能量，并以熱量的形式散發(fā)。它的主要目標(biāo)是放過壓。在一些高精度的控制場合或?qū)υO(shè)備、人身、安全高的場合，制動單元只起輔助作用（防過壓）。在選型時注意：制動單元電阻是否內(nèi)置，只有小功率變頻器才有制動單元，大功率變頻器則很少有。（5） C3為高頻無極性電容，耐壓大于1200V-1400V，其作用是高頻濾波。C3不易損壞，如果損壞，變頻器就會出現(xiàn)過流或模塊損壞故障。（6） G1-G6構(gòu)成三相橋式逆變電路，可以把G1-G6當(dāng)作六個開關(guān)來看（如下圖所示）它其實就為六個IGBT功率開關(guān)。6、變頻器的變形結(jié)構(gòu)：（1）在直流中加直流保險（圖1）

（2）在直流中加直流電抗器（圖2）圖27（2）在直流中加直流電抗器（圖2）圖27、單相變頻器的主回路通過D1-D4TO'總結(jié)：1；變頻器簡單的控制原理，輸出電壓、電流波形及輸出測試。2；能畫出主回路圖（三相和單相）。3能對圖中的元件、參數(shù)、損壞時的故障現(xiàn)象比較清楚。培訓(xùn)內(nèi)容:變頻器不具有升壓功能最高輸出電壓=電源電壓（單相變頻器）一、 單相變頻器與三相（380V）變頻器的互換單相變頻器P^4.0KW、最大5.5/7.5KW二者互換時注意的問題.1、電機的接法要正確三相380V變頻器---Y單相220V變頻器---△如果相反：三相380V---△ 會出現(xiàn)磁飽和單相220V---Y 轉(zhuǎn)距不足、易堵轉(zhuǎn)二、 變頻器的測試1、 整流單元的6個整流二極管2、 逆變單元的6個續(xù)流二極管3、 變頻器的測試4、 測試的注意事項（1） 由于D1-D6為普通二極管，管壓降值較低大約在0.5V左右，上下半橋之間可能不太平衡.（2） 逆變單元測試（如下圖）上半橋及下半橋之間比較平衡（測試方法如下表）三、可控硅的測試可控硅的測試可分為：動態(tài)測試和靜態(tài)測試大中功率變頻器（歐洲）、軟啟動器、直流調(diào)速器、低壓配電室直流屏、穩(wěn)壓電源、電加熱系統(tǒng)上都用可控硅。（一）靜態(tài)測試（如下圖）

rkg、rak的值Rkg用萬用表的200。檔正反測RKG值一樣（6---20。）（功率越大越小）國產(chǎn)偏大（8 25。）Rak用萬用表的20M。檔正反測RAK值＞2M。.用兆歐表測量（500V/1000V）用兆歐表進行正反檢測其值＞50M。，典型值80--100M。左右.注意：1、不能用M。表測KG，有可能損壞控制端。（單個可控硅）2、獨立測試（單個可控硅）（二）、動態(tài)測試（如下圖）1、加直流電進行測試（如下圖）負(fù)載使用電爐（功率足夠大）R0=100--200。 電池使用1.5V十電池K1閉合,H不亮閉合K2,H亮斷開K2,H仍亮斷開K1,H不亮2、加交流電進行測試（如下圖）K1K1閉合K2閉合K2斷開K1斷開H不亮H亮（沒有平時亮）H不亮（過零關(guān)斷）H滅三、大中功率（歐洲）變頻器主回路圖及測試ABB:半控橋結(jié)構(gòu)（整流部分）SIMS:全控橋結(jié)構(gòu)（一）、ABB結(jié)構(gòu)（如下圖）UDC+R0D0構(gòu)成充電電路D0不易損壞 R0損壞，上電不顯示T1、T3、T5不工作就是欠壓，或R0損壞其余和前面講的一樣.測試:T1、T3、T5中兩相（T1、T3）沒有電阻，而T5就有電阻值。D1—D6不易損，R01、R02容易損壞其損壞原因：①后面有短路在運行過程中T1—T6突然不工作。T1—T6沒有工作，在啟動時（帶載）就會報欠壓。測試：如上種方法一樣，當(dāng)電阻為直接聯(lián)接變頻器的模塊（一）整流模塊整流模塊包括三種：1、 二極管模塊（1）二單元（2）六單元（3）混合單元2、 半控橋模塊（1）二單元（2）六單元3、 可控硅模塊（1）二單元模塊（2）一單元模塊其圖型如下:六單元二極管模塊（二）逆變模塊1、 早期時使用的為GTR模塊（品體管或達(dá)林頓管）2、 IGBT模塊（MOSFET+GTR）如下圖：它分為二單元、六單元、一單元、混合單元3、IPM模塊（智能模塊）是由IGBT+驅(qū)動+檢測+保護等分裝在一起。本節(jié)主要講解一下IGBT模塊：（如下圖）三；變頻器的驅(qū)動電路（6路驅(qū)動）1;上半橋三路驅(qū)動結(jié)構(gòu)一樣，必須相互隔離，有獨立的電源供電。2；下半橋三路驅(qū)動結(jié)構(gòu)一樣，可以不隔離，可用共同的電源供電（驅(qū)動）。3；驅(qū)動電路的波形六路驅(qū)動的波形都是一組方波（如下圖）加導(dǎo)通.電壓+17V負(fù)電壓蕓V到-7V左右，為了使其不導(dǎo)逋4；驅(qū)動電路的測試（1） 靜態(tài)測試上半橋之間進行對比測試用萬用表測試G1E1、G3E3、G5E5進行對比測試（二極管檔）。下半橋之間進行對比測試（進行正反對比測試）上電測試G1E1—G6E6間的靜態(tài)電壓（由于在下半橋加了負(fù)電壓，測試時應(yīng)該注意）（2） 動態(tài)測試將變頻器運行在2HZ以下，然后用萬用表的直流電壓檔分別對上半橋之間及下半橋之間進行對比測試。（其波動的幅值及頻率基本一致）（如下圖）（3）示