变频器主电路的维修

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1、变频调速维护、保养实用技术培训主讲王兆义主办单位：新疆博识通咨询有限公司中国工业自动化培训网思考题：我们在使用变频器的过程中，如果有一天：1.电动机工作无力、噪声大，变频器报输出缺相、过流等故障，查电动机无问题，下一步如何查变频器？2.变频器报输入欠压、缺相跳闸，查三相电压正常，下一步如何查变频器？3.变频器的主电路中容易出问题的有哪些器件，我们在不分解变频器的前提下，如何测量变频器主电路中哪一个器件出了问题？第2章变频器主电路的维修2.1主电路的作用主电路是包括电源输入端子RST、输出端子UVW和制动、直流电抗器端子的内电路。其作用为：将输入端三相交流电变成直流电，再逆变成交流

2、电的功率处理电路。该电路在应用中，是故障率较高的部分电路。第2章变频器主电路的维修2.1主电路工作原理2.1.1主电路结构该电路是现在通用的低压变频器主电路图。不管什么品牌的变频器，其主电路结构基本如此。因为：整流电路和逆变电路是两个标准模块，没有变化的空间。2.1.2整流滤波电路1.整流VD1—VD6整流二极管，完成将交流电整成直流电的工作。整流原理：第2章变频器主电路的维修1）整流波形在整流过程中，电流总是从电压最高的相流到电压最低的相。第2章变频器主电路的维修第2章变频器主电路的维修2）整流电路减小电流谐波的措施在输入电路加入交流和直流电抗器，利用电感的储能作用，可使输入电

3、流变得较为平滑，减少谐波，电抗器是变频器的重要外选件。第2章变频器主电路的维修2.滤波1）滤波电容C1、C2；均压电阻：R1、R2滤波作用：将整流后的直流电滤平。通过滤波电容，可以使直流电的平均值上升。最高可以达到波峰值。2）充电限流电阻：RL作用：限制接通瞬间的充电电流，保护整流二极管。当电容上充电电压上升到一定值后，继电器SL闭合，电路进入正常工作状态。第2章变频器主电路的维修3.直流母线直流母线就是整流后得到的正负电压的两条电源线，正电的一端叫正母线，负电的一端叫负母线。该母线有相应的外接端子，连接制动电路，在故障测量时有着重要的作用。第2章变频器主电路的维修2.1.3制动

4、电路图中RB电阻和VTB是制动选件（外购），当电动机产生回馈电能，使UPN电压达到700V以上，VTB受控导通（由单片机控制），电动机产生的回馈电流流过制动电阻，将机械能转换成的电能通过RB电阻消耗，电动机得到制动力矩而停止。第2章变频器主电路的维修1.制动电路的必要性电动机变为发电机的条件是：①当负载拖着电动机转动或因为电动机自身惯性转动：②变频器有频率输出，并且输出频率低于电动机的转速。电动机变为发电机，向变频器回馈电能。1）减速制动为了使电动机尽快停止，变频器采用降速停机的方法。在降速过程中，电动机的转速高于了变频器的输出频率，电动机变为发电机，将机械能变为电能，这个电能由

5、制动电阻所消耗，使电动机得到制动力矩而停止转动。第2章变频器主电路的维修2）起重、升降设备制动当负载重物下降时，拉着电动机转动，电动机将重物的动能转化为电能回馈给变频器。P=nT（T为常数），回馈电能和变频器的下降速度成正比，相应的制动电阻的阻值和功率也要与下降速度相适应。没有回馈电能的场合，不用安装制动电阻。3）风机风机因为没有制动电阻，要设置较长的频率下降时间，以防产生回馈电能。第2章变频器主电路的维修2.1.4解决回馈电能的其他方法1.公用直流母线在多台变频器并联应用时，公用直流母线是消耗回馈电能的好方法。正常工作的条件是：电路中消耗电能的变频器任何时刻消耗掉的电能必须比此

6、时释放电能的变频器释放的电能大，否则直流母线会过压跳闸。第2章变频器主电路的维修解决方法：错开变频器的制动时间，防止回馈能量集中。为了防止特殊情况下过压跳闸，在母线上安装制动电阻，该电阻是应急电阻，容量可选的小一些。第2章变频器主电路的维修2.采用回馈整流电路1)用于整流的原理第2章变频器主电路的维修2）用于回馈当直流母线上的电压超过了正常整流电压，6只开关管按照PWM调制原理开关工作，将回馈电能回馈电网。该回馈电路不论是整流还是处理回馈电能，交流电抗器是一个关键部件，它的电感量和储能特性关系到开关管的工作安全。第2章变频器主电路的维修2.1.4逆变电路VT1~VT6六只IGBT

7、开关管相当于6只开关，闭合导通，打开截止。开关规律：上下两只开关管为一相，当该相电流流出时，上桥臂管子导通，流进时，下桥臂管子导通，两管绝对不能同时导通，同时导通会造成管子损坏。第2章变频器主电路的维修1.逆变电路器件作用1）6个IGBT开关管相当于6只开关，按照PWM波的导通要求，开通或关闭。2）6只二极管起续流作用，因为变频器的负载是电动机，为感性负载，感性负载的电流和电压不同相位，会使IGBT产生反向电压，当产生反向电压时由续流二极管续流。第2章变频器主电路的维修2.2整流