变频器常见的十大故障现象和故障分析.doc

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1、变频器讲义第一章：变频调速基础知识1）关于调速n=60f/p(1-s)p---变极调速特点：有级调速，系统简单，最多4段速s---调压调速、转子串电阻调速特点：无级调速，调速范围窄电机最大出力能力下降，效率低，系统简单，性能较差。f---变频调速特点：真正无级调速，调速范围宽，电机最大出力能力不变，效率高,系统复杂，性能好，可以和直流调速系统相媲美。2）变频技术交流变频是强弱电混合综合性技术，既要处理大电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，因此它的技术分成功率转换和弱电控制两大部分。前者要解决与高压大电流变流技术有关的问题和新

2、型电力电子器件的应用技术问题，后者要解决基于现代控制理论的控制策略和智能控制策略的硬、软件开发问题，目前广泛应用的是全数字控制技术。变频器的控制对象：三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是2/4极。3）变频调速的发展历程P7大功率半导体技术：70年代：可控硅(SCR:SiliconControlledRectifier)是可控硅整流器的简称，也称晶闸管。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。单向可控

3、硅用于直流电路，也是可控整流电子元件（相当于可控制输出的二极管）；双向可控硅可用于交、直流电路。GTR是三极管的一种，GiantTransistor，巨型晶体管由于可工作在高电压、高电流下，也称电力晶体管。 BJT也是三极管的一种，BipolarJunctionTransistor，双极型面接触晶体管。80年代以后：IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通

4、压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。脉冲宽度调制技术：PWM(PulseWidthModulation)即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值）出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，其中SPWM

5、法又包括：等面积法、硬件调制法、软件生成法（包括自然采样法、规则采样法）等等。采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同.PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率.5)变频器简要工作原理主要由四大部分组成：（1）整流部分：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，

6、带有丰富的谐波。（2）储能环节：含预充电电阻、储能电容及均压电阻、制动电阻及再生制动的放电回路等。（3）逆变部分：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦。（4）控制系统：包括单片机、PWM发生器、驱动电路、电压、电流、温度检测等装置。滤波电容要均压充电过程要限流逆变电路的结构思考:每个逆变器旁并的是什么,起什么作用?续流二极管续流二极管作用：1）电动机的绕组是电感性的，其电流具有无功分量。续流二极管作为无功分量返回直流电源的通道。2）当频率下降得较快时，电动机可能处于再生制动状态，此时的再生电流将通过续流二极管

7、整流后回馈给直流回路。3）进行逆变的基本工作过程是，同一桥臂的两个逆变管处于不停地交替导通和截止状态。在这交替导通和截止的换相过程中，也不时地需要提供通路。6）变频器故障维修方法：望—即目视检查,以发现形态上的异常,重点注意以下内容:i)变频器前端整流元件有无爆裂？ii)预充电电阻是否有烧毁（表面是否灰白色或掉渣）的迹象预充电电阻的切除继电器是否有拉弧、烧坏迹象iii)快熔是否熔断iv)直流母线电容器是否有爆裂与飞弧的熏黑迹象v)与功率元件相连的阻容吸收元件、压敏器件有无爆裂？vi)各线路板上是否有元器件爆裂、烧毁、开焊等现象？vii)系统内是否

8、存在异物，小动物或昆虫尸体，有无液体侵入，大量灰尘堆积等情况？闻—系统中是否留有元件爆裂、飞弧、烧毁等焦糊味道问—仔细询问对故障发生过程