浅谈变频器结构原理及故障.doc

浅谈变频器结构原理及故障

张海臣

2013-1-2

变频器的整体结构主要有主回路，驱动贿赂，开关电源回路，保护检测回路，通讯接口电路，控制电路组成。
在这些电路中，中央为处理器，数字处理器，等集成电路涉及到程序问题。这个资料每个厂商都是绝对保密的。各品牌，各厂家各不相同。这方面出故障，只有厂方和委托代理方能解决。以外故障基本上都能解决。
主回路有整流回路，线路回路，制动电路，逆变电路，和检测电路组成。
1整流电路
整流电路实际上就是一块整流模块。它的作用是三相（单项）50HZ，380V（220V）的交流电，通过整流模块的桥式整流成脉动直流电。
整流电路（整流模块）的故障；
整流模块中的整流二极管一个或多个损坏而开路，导致主回路PN点烟下降虎屋电压值。
整流模块中的整流二极管一个或多个损坏而短路，导致变频器输入电源短路，供电电源跳闸，变频器无法接上电源。
2限流电路
限流电路是限流电阻和继电器（或可控硅）相并联电路。变频器开机瞬间有一个很大的充电电流。为了保护整流模块，充电电路中串联限流电阻。以限制充电电流值。随着充电时间的延长，他的充电电流逐渐减小。减小到一定数值时，继电器动作触电闭合，短接了限流电阻。变频器正常运行时，主回路的电流流经继电器的触点。
限流电路故障；
继电器触电氧化，接触不良。导致变频器工作时，主回路电流，部分或全部经限流电阻，限流电阻被烧毁。
继电器线圈损坏不能工作，导致变频器工作时，主回路电流全部流经限流电阻，限流电阻被烧毁。限流电阻烧毁，或是限流电阻老化。变频器接通电源后，主回路无直流电压输出。因此，也就无低压直流供电。这时变频器的操作面板没有显示，高压指示灯也不会亮。
一些变频器中限流电路，不用继电器，而用可控硅。可控硅开关器件损坏后开路，短路无触发信号三种情况其故障类似继电器，可以测量可控硅两端电压值判断可控硅的好坏。
3滤波电路
滤波电路是将整流电路输出的脉动直流电压，变成波动很小的直流电压。通常变频器为电压型，由滤波电解电容对整流电路的输出进行平滑。对于380V电源供电的变频器，是有两个电解电容串联后在并联。均压电阻是为了使直流电压平分后再加到每一个电容上。
滤波电路故障;
滤波电容老化。其容量低于额定值的85％，致使变频器运行时，输出电压低于正常值。
滤波电容损坏成开路，导致变频器运行时输出电压低于正常值。损坏成短路，会导致另一只滤波电容损坏，进而可能损坏限流电阻，损坏整流模块。
均压电阻损坏后，由于两个电容受压不均而逐个损坏。
4制动电路
制动电路工作时，可以使变频器在减速工作中，增加电动机的制动转矩，同时吸收制动过程中产生的泵升电压，使主回路的直流电压不至于过高。
制动电路故障：
制动控制管损坏。损坏后成开路，失去制动功能，损坏成短路制动电路使终处于工作状态，制动电阻会损坏，同时增加整流模块的负荷，整流模块易老化，甚至损坏。
5逆变电路
逆变电路的基本作用是，在驱动信号的作用下，将直流电源转换成频率和电压可以任意套接的交流电源。及变频器的输出电源，它有六个开关器件IGBT组成三相桥式逆变电路。这些开关器件都是做成模块形式，通常有同一桥臂，上下两个开关器件组成一个模块。由六个开关器件组成一个逆变组。

逆变电路故障：
六个开关器件中的一个或一个以上损坏，造成输出电压抖动，断相或我输出现象。同一桥臂上下两个开关器件损坏短路造成限流电路的继电器或可控硅，整流模块损坏。损毁阿原因是负载电流过大，主回路直流电压过高，而过流保护和过压保护又未起到保护作用，驱动信号不正常，出现同一桥臂上下两个开关器件同时导通，逆变模块老化等。同时已有许多许多小功率变频器采用继成功率模块或智能功率模块。智能功率模块内部高度集成了整流模块，限流电路中的可控硅，你变模块，驱动电路，保护电路及各种传感器。它的优点是使变频器外围电路减少，只有一块功率模块，安装方便，体积减小。缺点是智能模块中只要已不见损坏，整个模块就要更换。
6主回路常见故障现象，原因和处理方法。
变频器无显示，PN之间无电压，高压指示灯不亮。属主回路无输出之路电压。
主回路无直流电压的原因有限流电阻开路造成，使滤波电路无脉动直流电压输入。
主回路无直流电压的第二个原因，整流模块损坏，整流电路无脉动直流电压输出。这时不能简单地更换整流模块。还必须查找整流模块损坏的原因。整流模块损坏的原因是本身自然老化，主回路有短路现象。
判断方法：首先换下整流模块，用万用表检测主回路，若主回路无无短路现象，说明模块是自然损坏，更换新元件即可。若主回路有短路现象，又要找出是哪个元件引起短路的，可能是制动电路中RBG均短路，滤波电容短路，逆变模块短路。通过检测具体落实主回路短路的原因，同时还要查找出造成这些原件短路的原