变频器结构以及故障讲解(服务).ppt

变频器结构以及故障讲解一、通用变频器的结构图1、通用变频器主回路图4、逆变电路：逆变管V1~V6组成逆变桥将直流电逆变成频率、幅值都可调的交流电，是变频器的核心部分。常用逆变模块有：GTR、BJT、GTO、IGBT、IGCT等，一般都采用模块化结构有2单元、4单元、6单元
5、续流二极管D1~D6：其主要作用为：
（1）电机绕组为感性具有无功分量，VD1~VD7为无功电流返回到直流电源提供通道
（2）当电机处于制动状态时，再生电流通过VD1~VD7返回直流电路。
（3）V1~V6进行逆变过程是同一桥臂两个逆变管不停地交替导通和截止，在换相过程中也需要D1~D6提供通路。
6、缓冲电路
由于逆变管V1~V6每次由导通切换到截止状态的瞬间，C极和E极间的电压将由近乎0V上升到直流电压值UD，这过高的电压增长率可能会损坏逆变管，吸收电容的作用便是降低V1~V6关断时的电压增长率。6、制动电阻RB和制动单元VB
（1）工作原理：
电机在减速时转子的转速将可能超过此时的同步转速（n=60f/P）而处于再生制动（发电）状态，拖动系统的动能将反馈到直流电路中使直流母线（滤波电容两端）电压UD不断上升（即所说的泵升电压），这样变频器将会产生过压保护，甚至可能损坏变频器，因而需将反馈能量消耗掉，制动电阻就是用来消耗这部分能量的。制动单元由开关管与驱动电路构成，其功能是用来控制流经RB的放电电流IB，如图1
（2）制动单元、制动电阻的选择
各种变频器手册上都提供该公司变频器配套的外接制动单元和制动电阻，也可用下列方法选配：
RB≥2US/IN；PB≥（0.3~0.5）US2/RB；
其中US：整流后的直流电压；IN为变频器的额定电流，选择系数当电机容量小时选小值否则选取大值。
二、变频器的控制回路

控制电路：根据用户指令、检测信号，向逆变器发出控制脉冲，控制变频器的输出。同时检测外部接口信号、变频器内部工作状态等，以及进行各种故障保护。
变频器控制部分一般有：CPU单元、显示单元、电流检测电压检测单元、输入输出控制端子、驱动放大电路、开关电源等见图2。
1、CPU单元：采用16位单片机或DSP，矢量控制型采用双CPU。
2、开关电源单元：变频器控制电源为开关电源：有+24V，±15V，+8V等输出，其输入在主电路直流母线侧取得。
3、电流检测单元：采用HALL元件检测变频器输出侧电流。对于加速、减速、运行中过流、变频过载及电机过载的检测是：由CPU通过检测输入的脉冲频谱来区分的。
4、显示单元：其功能为人机界面、参数设定、状态/故障显示、远距离操作等
５、控制端子：模拟输入、输出端子；开关量输入输出端子；故障输出端子；显示面板6、驱动单元电路：
ＣＰＵ产生的PWM波经专用驱动芯片、驱动放大电路后IGBT。
IGBT驱动电路特点及要求：
动态驱动能力强，能为IGBT栅极提供陡峭前后沿驱动脉冲。
能向IGBT提供适当的正向栅压。IGBT导通后VCE与栅极电压有关，VGE越高则VCE越低，一般为20V左右。
在关断过程中，为尽快抽取PNP管中的存贮电荷，能向IGBT提供足够的反向栅压，幅值一般为5V~15V。
有足够的输入输出隔离能力。
具有有栅压限幅电路，保护栅极不被击穿。
具有故障封锁输出功能。变频检测分两步：
（一）、冷态测试：是在不通电的状态下测量其主回路是否正常，主要就是检查主回路的整流模块、缓冲电阻、直流电抗器，滤波电容，逆变模块的是否损坏。整流电路的检测：找到变频器直流母线的+、-端子（CHE2.2KW以下没有-端子），将数字万用表打到二极管测试档，黑表笔接到﹢端，红表笔依次打到R、S、T，此时万用表显示应该为一般二极管导通压降，一般在0.3~0.5V之间，大机稍低一点，三相显示值正常应该相差无几，即三相应该平衡，若其中一相或几相偏小则说明该相整流桥短路损坏，偏大则说明该相已经击穿开路；然后将红表笔接﹣端，黑表笔依次打到R、S、T三相，以相同的依据判断其好坏。如果上桥三相开路，下桥三相管压降对称，可判断缓冲电阻或直流电抗器可能烧坏。
逆变模块电路的检测：同样是将数字万用表打到二极管测试档，将红表笔接－端，黑表笔依次接U、V、W，正常的话万用表显示值一般应在0.3~0.6V之间，大机稍低，且三相应该平衡，如果显示值偏小则说明该相模块内部已经短路损坏，偏大说明已经击穿开路；然后将黑表笔接＋端，红表笔依次接U、V、W，依照前面介绍的相同的方法判断其好坏。（二）、热态测试：所谓热态测试即在检查变频器主回路电路正常的情况下，对变频器进行上电测试，在上电前必须注意以下几点：
1.上电之前，必须确认电源输入电压与变频器电压等级相符合，若将380V电压接入220V电压等级的变频器中将会出现炸机事故（炸电解电容、压敏电阻、整流模块等）。
2.检查变频器各