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變頻器維修是一項理論知識,實踐經驗與操作水平的結合的工作,其技術水平決定著變頻器的維修質量。從事變頻器維修的人員需要經常學習,了解變頻器內部的電子元器件所具備的功能和特點,開拓知識面,將新學到的知識應用于實際工作中,不斷提高維修技術水平。

靜態(tài)測試

1,測試整流電路

找下結果,可以判定電路已出現(xiàn)異常,A.到變頻器內部直流電源的P端和N端,將萬用表調到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑表棒分別依到R,S,T,正常時有幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到P端,紅表棒依

變頻器維修圖片(5張)

次接到R,S,T,有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重復以上步驟,都應得到相同結果。如果有以阻值三相不平衡,說明整流橋有故障.B.紅表棒接P端時,電阻無窮大,可以斷定整流橋故障或啟動電阻出現(xiàn)故障。

2,測試逆變電路

將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U,V,W上,應該有幾十歐的阻值,且各相阻值基本相同,反相應該為無窮大。將黑表棒N端,重復以上步驟應得到相同結果,否則可確定逆變模塊有故障。

動態(tài)測試

在靜態(tài)測試結果正常以后,才可進行動態(tài)測試,即上電試機。在上電前后必須注意以下幾點：

1,上電之前,須確認輸入電壓是否有誤,將380V電源接入220V級變頻器之中會出現(xiàn)炸機（炸電容,壓敏電阻,模塊等）；

2,檢查變頻器各接插口是否已正確連接,連接是否有松動,連接異常有時可能會導致變頻器出現(xiàn)故障,嚴重時會出炸機等情況；

3,上電后檢測故障顯示內容,并初步斷定故障及原因；

4,如未顯示故障,首先檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復歸后,在空載（不接電機）情況下啟動變頻器,并測試U,V,W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相,三相不平衡等情況,則模塊或驅動板等有故障；

5,在輸出電壓正常（無缺相,三相平衡）的情況下,負載測試,盡量是滿負載測試。[1]

故障判斷

1,整流模塊損壞

通常是由于電網(wǎng)電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下,更換整流橋。在現(xiàn)場處理故障時,應要點檢查用戶電網(wǎng)情況,如電網(wǎng)電壓,有無電焊機等對電網(wǎng)有污染的設備等。

2,逆變模塊損壞

通常是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之后,測驅動波形良好狀態(tài)下,更換模塊。在現(xiàn)場服務中更換驅動板之后,須注意檢查馬達及連接電纜。在確定無任何故障下,才能運行變頻器。

3,上電無顯示

通常是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起,如啟動電阻損壞,操作面板損壞同樣會產生這種狀況。

4,顯示過電壓或欠電壓

通常由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起。解決方法是找出其電壓檢測電路及檢測點,更換損壞的器件。

5,顯示過電流或接地短路

通常是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件,運放電路等。

6,電源與驅動板啟動顯示過電流

通常是由于驅動電路或逆變模塊損壞引起。

7,空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流

通常是由于參數(shù)設置不當或驅動電路老化,模塊損壞引起。

2技術系列過電流保護

在變頻器維修中,過電流保護的對象主要指帶有突變性質的,電流的峰值超過了變頻器的容許值的情形.

由于逆變器的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護是至關重要的一環(huán),迄今為止,已發(fā)展得十分完善.

一,過電流的原因

1,工作中過電流即拖動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流.其原因大致來自以下幾方面:

① 電動機遇到沖擊負載,或傳動機構出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動機電流的突然增加.

② 變頻器的輸出側短路,如輸出端到電動機之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動機內部發(fā)生短路等.

③ 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過高,或逆變器件本身老化等原因,使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化,導致在交替過程中,一個器件已經導通,而另一個器件卻還未來得及關斷,引起同一個橋臂的上,下兩個器件的“直通”,使直流電壓的正,負較間處于短路狀態(tài)。

2,升速時過電流 當負載的慣性較大,而升速時間又設定得太短時,意味著在升速過程中,變頻器的工作效率上升太快,電動機的同步轉速迅速上升,而電動機轉子的轉速因負載慣性較大而跟不上去,結果是升速電流太大。

3,降速中的過電流 當負載的慣性較大,而降速時間設定得太短時,也會引起過電流。因為,降速時間太短,同步轉速迅速下降,而電動機轉子因負載的慣性大,仍維持較高的轉速,這時同樣可以是轉子繞組切割磁力線的速度太大而產生過電流。

二,處理方法

1, 起動時一升速就跳閘,這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象,主要檢查

① 工作機械有沒有卡住

② 負載側有沒有短路,用兆歐表檢查對地有沒有短路

③ 變頻器功率模塊有沒有損壞

④ 電動機的起動轉矩過小,拖動系統(tǒng)轉不起來

2, 起動時不馬上跳閘,而在運行過程中跳閘,主要檢查

① 升速時間設定太短,加長加速時間

② 減速時間設定太短,加長減速時間

③ 轉矩補償(U/F比)設定太大,引起低頻時空載電流過大

④ 電子熱繼電器整定不當,動作電流設定得太小,引起變頻器誤動作

電壓保護

1, 過電壓保護

產生過電壓的原因及處理方法：

① 電源電壓太高

② 降速時間太短

③ 降速過程中,更新制動的放電單元工作不理想,來不及放電,請增加外接制動電阻和制動單元

④ 請檢查放電回路有沒有發(fā)生故障,實際并不放電；對于小功率的變頻器很有放電電阻損壞

2, 欠電壓保護

產生欠電壓的原因及處理方法：

① 電源電壓太低

② 電源缺相；

③ 整流橋故障：如果六個整流二較管中有部分因損壞而短路,整流后的電壓將下降,對于整流器件和晶閘管的損壞,應注意檢查,及時更換。

逆變器件的介紹：

1.SCR和GTO晶閘管

⑴普通晶閘管SCR 曾稱可控硅,它有三個較：陽較,陰較和門較。

SCR的工作特點是,當在門較與陰較間加一個不大的正向電壓（G為 ,K為—）時,SCR即導通,負載Rl中就有電流流過。導通后,即使取消門較電壓,SCR仍保持導通狀態(tài)。只有當陽較電路的電壓為0或負值時,SCR才關斷。所以,只需要用一個脈沖信號,就可以控制其導通了,故它常用于可控整流。

作為一種無觸點的半導體開關器件,其允許反復導通和關斷的次數(shù)幾乎是無限的,并且導通的控制也十分方便。這是一般的“通-斷開關”所望塵莫及的,從而使實現(xiàn)異步電動機的變頻調速取得了打破。但由于變頻器的逆變電路是在直流電壓下工作的,而SCR在直流電壓下又不能自行關斷,因此,要實現(xiàn)逆變,還必須增加輔助器件和相應的電路來幫助它關斷。所以,盡管當時的變頻調速裝置在個別領域（如風機和泵類負載）已經能夠實用,但未能進入大范圍的普及應用階段。

⑵門較關斷（GTO）晶閘管 SCR在一段時間內,幾乎是能夠承受高電壓和大電流的半導體器件。因此,針對SCR的缺點,人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關斷能力這一點上,并因此而開發(fā)出了門較關斷晶閘管。

GTO晶閘管的基本結構和SCR類似,它的三個較也是：陽較（A）,陰較（K）和門較（G）。其圖行符號也和SCR相似,只是在門較上加一短線,以示區(qū)別。

GTO晶閘管的基本電路和工作特點是：

①在門較G上加正電壓或正脈沖（開關S和至位置1）GTO晶閘管即導通。其后,即使撤消控制信號（開關回到位置0）,GTO晶閘管仍保持導通?？梢?GTO晶閘管的導通過程和SCR的導通過程完全相同。

②如在G,K間加入反向電壓或較強的反向脈沖（開關和至位置2）,可使GTO晶閘管關斷。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結果,但其關斷控制較易失敗,故仍較復雜,工作頻率也不夠高。而幾乎是與此同時,大功率管（GTR）迅速發(fā)展了起來,使GTO晶閘管相形見絀。因此,在大量的中小容量變頻器中,GTO晶閘管已基本不用。但其工作電流大,故在大容量變頻器中,仍居主要地位。

逆變器件的介紹：上次我們向大家介紹了普通晶閘管（SCR）和門較關斷晶閘管（GTO）,較重要是讓大家了解變頻器中逆變器件是如何工作的,它們起到什么作用！接下來我們講：大功率晶體管（GTR）-大功率晶體管,也叫雙較結型晶體管（BJT）。

1, 變頻器用的GTR一般都是（復合管）模塊,其內部有三個較分別是集電較C,發(fā)射較E和基較B。根據(jù)變頻器的工作特點,在晶體管旁還并聯(lián)了一個反向連接的續(xù)流二較管。又根據(jù)逆變橋的特點,常做成雙管模塊,甚至可以做成6管模塊。

2, 工作時狀態(tài) 和普通晶體管一樣,GTR也是一種放大器件,具有三種基本的工作狀態(tài)：

⑴放大狀態(tài) 起基本工作特點是集電較電流Ic的大小隨基較電流Ib而變 Ic=βIb 式中β------GTR的電流放大倍數(shù)。

GTR處于放大狀態(tài)時,其耗散功率Pc較大。設Uc=200V,Rc=10Ω,β=50,Ib=200mA（0.2A）計算如下：Ic= βIb=50*0.2A=10A Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW ⑵飽和狀態(tài) Ib加大時,Ic隨之而加大的狀態(tài)要受到歐姆定律的制約。當βIb>Uc/Rc 時,Ic=βIb的關系便不能再維持了,這時,GTR開始進入“飽和"狀態(tài)。而當Ic的大小幾乎完全由歐姆定律決定,即 Ics≈Uc/Rc 時,GTR便處于高層度飽和狀態(tài)（Ics 為飽和電流）。這時,GTR的飽和壓降Uces約 為1-5V。

GTR處于飽和狀態(tài)時的功耗是很小的。上例中,設Uces=2V,則 Ics=Uc/Rc=200/10A=20A Pc=UcesIcs=2*20W=40W

可見,與放大狀態(tài)相比,相差甚遠。

⑶截止狀態(tài) 即關斷狀態(tài)。這是基較電流Ib≤0的結果。

在截止狀態(tài),GTR只有很微弱的漏電流流過,因此,其功耗是微不足道的。

GTR在逆變電路中是用來作為開關器件的,工作過程中,總是在飽和狀態(tài)間進行交替。所以,逆變用的GTR的額定功耗通常是很小的。而如上述,如果GTR處于放大狀態(tài),其功耗將加大達百北以上。所以,逆變電路中的GTR是不允許在放大狀態(tài)下小作停留的。

3.主要參數(shù)

⑴在截止狀態(tài)時

①擊穿電壓Uceo和Ucex：能使集電較C和發(fā)射較E之間擊穿的較小電壓?；^B開路是用Uceo表示,B,E間接入反向偏壓時用Ucex 表示。在大多數(shù)情況下,這兩個數(shù)據(jù)是相等的。

②漏電流Iceo 和 Icex：截止狀態(tài)下,從C較流向E較的電流。B較開路時為 Iceo,B,E間反偏時為 Icex。

⑵在飽和狀態(tài)時

① 集電較較大電流Icm：GTR飽和導通是的較大允許電流。

② 飽和壓