变频器故障分析.doc

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1、变频器故障分析变频器的使用越来越普遍，在变频器使用的使用过程中产生了一些故障，在使用公共整流器的场合，时常发生整流/逆变单元烧块熔的情况，在其它场合也时常发生由于变频器造成其它元件损坏的情况，这些故障大多是由于马达对地引起的。一.对地短路所造成的影响从实际发生的整流/逆变单元烧块熔故障（或损坏其它设备）的现象来看，有的故障只烧整流桥或逆变桥上的快熔，有的故障同时烧断逆变桥和整流桥上的快熔，有的故障造成同一电网下其它设备的损坏，但无论何种情况，都同时伴随有马达对地的情况。变频器的简化电路如图1所示：图1：变频器的简化电路图2：变频器的输入电压波形从一台逆变器

2、的角度来看，可将“由整流/逆变单元给直流母线供电、直流母线上挂置多台逆变器”的结构看成一台变频器。它们之间的区别在于：在直流母线给多台逆变器供电的结构中，某些逆变器回馈到直流母线的能量可以供给其它逆变器适用。整流/逆变单元工作在整流状态时：在整流桥上，除了导通的2只可控硅以外，其余4只可控硅均承受反向电压；逆变桥上，除了2只可控硅不承受电压以外，其余4只可控硅承受正向电压。具体情况如下：lV11和V12导通V13承受的电压为Uba，是反向电压V14、V15承受的电压为Uca，是反向电压V16承受的电压为Ucb，是反向电压V21、V22不承受电压V23承受的

3、电压为Uab，是正向电压V24、V25承受的电压为Uac，是正向电压V26承受的电压为Ubc，是正向电压lV12和V13导通V11承受的电压为Uab，是反向电压V15、V16承受的电压为Ucb，是反向电压V14承受的电压为Uca，是反向电压V22、V23不承受电压V21承受的电压为Uba，是正向电压V25、V26承受的电压为Ubc，是正向电压V24承受的电压为Uac，是正向电压lV13和V14导通V11、V16承受的电压为Uab，是反向电压V12承受的电压为Uac，是反向电压V15承受的电压为Ucb，是反向电压V23、V24不承受电压V21、V26承受的电

4、压为Uba，是正向电压V25承受的电压为Ubc，是正向电压V22承受的电压为Uca，是正向电压lV14和V15导通V11、V12承受的电压为Uac，是反向电压V13承受的电压为Ubc，是反向电压V16承受的电压为Uab，是反向电压V24、V25不承受电压V21、V22承受的电压为Uca，是正向电压V23承受的电压为Ucb，是正向电压V26承受的电压为Uba，是正向电压lV15和V16导通V11承受的电压为Uac，是反向电压V12、V13承受的电压为Ubc，是反向电压V14承受的电压为Uba，是反向电压V25、V26不承受电压V21承受的电压为Uca，是正向

5、电压V22、V23承受的电压为Ucb，是正向电压V24承受的电压为Uab，是正向电压lV16和V11导通V13、V14承受的电压为Uba，是反向电压V15承受的电压为Uca，是反向电压V12承受的电压为Ubc，是反向电压V21、V26不承受电压V23、V24承受的电压为Uab，是正向电压V25承受的电压为Uac，是正向电压V22承受的电压为Ucb，是正向电压有各种接地情况会造成整流/逆变单元烧块熔1.二个对地点的情况直流母线上有多台逆变器，每台逆变器驱动多台马达，将一个逆变器所驱动的马达看作是一台马达。有多种二点对地的情况：l同一台逆变器下面的马达二相对地

6、l二台逆变器下面的马达各有一个对地点l同一电网下，逆变器下面有一对地点，MASTERDRIVES外有一对地点1.1同一台逆变器下面的马达二相对地假设当马达出现二相对地时，整流/逆变单元处于整流状态，电流的流向大概如图3所示：图3：马达二相对地供给马达的电流由整流桥和直流母线上的电容提供。正常情况下，马达的电压和电流波形如图4所示：图4：正常状态下的电压和电流波形当发生马达二相对地时，如图3所示，当S1和S2导通或S5和S4导通时，通过接地点电流被短路，形成很大的脉冲直流电流，如图5所示：由于回路中存在电感，脉冲直流电流的变化率又很大，将产生很大的自感电动势

7、E=L*di/dt，自感电动势将施加在整流/逆变单元的可控硅上，过大的du/dt或过高的电压会造成可控硅的误导通。此时，如果整流/逆变单元的整流桥的可控硅处于换流状态，不导通的可控硅将被施加上突变的电压（例如，由V11和V12换流到V12和V13，V11快速关断，由于线路上存在电感，将产生很高的自感电压）。可控硅换流的电压突变和脉冲直流电流引起的电压变化叠加在一起，形成更大的du/dt或更高的电压，更容易造成可控硅的误导通。图5：二相短路时的电压、电流波形1.1二台逆变器下面的马达各有一个对地点假设发生对地时，整流/逆变单元处于整流状态，电流的流向大概如图

8、6所示：图6：二台逆变器下面的马达各有一个对地点二台逆变器下面的马