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變頻器維修是一項(xiàng)理論知識(shí),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與操作水平的結(jié)合的工作,其技術(shù)水平?jīng)Q定著變頻器的維修質(zhì)量。從事變頻器維修的人員需要經(jīng)常學(xué)習(xí),了解變頻器內(nèi)部的電子元器件所具備的功能和特點(diǎn),開(kāi)拓知識(shí)面,將新學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工作中,不斷提高維修技術(shù)水平。

靜態(tài)測(cè)試

1,測(cè)試整流電路

找下結(jié)果,可以判定電路已出現(xiàn)異常,A.到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端,將萬(wàn)用表調(diào)到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑表棒分別依到R,S,T,正常時(shí)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(gè)接近于無(wú)窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重復(fù)以上步驟,都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以阻值三相不平衡,說(shuō)明整流橋有故障.B.紅表棒接P端時(shí),電阻無(wú)窮大,可以斷定整流橋故障或啟動(dòng)電阻出現(xiàn)故障。

2,測(cè)試逆變電路

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

動(dòng)態(tài)測(cè)試

在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后,才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試,即上電試機(jī)。在上電前后必須注意以下幾點(diǎn)：

1,上電之前,須確認(rèn)輸入電壓是否有誤,將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)（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(dòng),連接異常有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出炸機(jī)等情況；

3,上電后檢測(cè)故障顯示內(nèi)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(fù)歸后,在空載（不接電機(jī)）情況下啟動(dòng)變頻器,并測(cè)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(qū)動(dòng)板等有故障；

5,在輸出電壓正常（無(wú)缺相,三相平衡）的情況下,負(fù)載測(cè)試,盡量是滿負(fù)載測(cè)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(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下,更換整流橋。在現(xiàn)場(chǎng)處理故障時(shí),應(yīng)要點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況,如電網(wǎng)電壓,有無(wú)電焊機(jī)等對(duì)電網(wǎng)有污染的設(shè)備等。

2,逆變模塊損壞

通常是由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動(dòng)電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路之后,測(cè)驅(qū)動(dòng)波形良好狀態(tài)下,更換模塊。在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中更換驅(qū)動(dòng)板之后,須注意檢查馬達(dá)及連接電纜。在確定無(wú)任何故障下,才能運(yùn)行變頻器。

3,上電無(wú)顯示

通常是由于開(kāi)關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無(wú)直流電引起,如啟動(dòng)電阻損壞,操作面板損壞同樣會(huì)產(chǎn)生這種狀況。

4,顯示過(guò)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(cè)電路及檢測(cè)點(diǎn),更換損壞的器件。

5,顯示過(guò)電流或接地短路

通常是由于電流檢測(cè)電路損壞。如霍爾元件,運(yùn)放電路等。

6,電源與驅(qū)動(dòng)板啟動(dòng)顯示過(guò)電流

通常是由于驅(qū)動(dòng)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(guò)載或過(guò)電流

通常是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動(dòng)電路老化,模塊損壞引起。

2技術(shù)系列過(guò)電流保護(hù)

在變頻器維修中,過(guò)電流保護(hù)的對(duì)象主要指帶有突變性質(zhì)的,電流的峰值超過(guò)了變頻器的容許值的情形.

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

一,過(guò)電流的原因

1,工作中過(guò)電流即拖動(dòng)系統(tǒng)在工作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電流.其原因大致來(lái)自以下幾方面:

① 電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載,或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增加.

② 變頻器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動(dòng)機(jī)內(nèi)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(gè)逆變器件在不斷交替的工作過(guò)程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過(guò)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(dǎo)致在交替過(guò)程中,一個(gè)器件已經(jīng)導(dǎo)通,而另一個(gè)器件卻還未來(lái)得及關(guān)斷,引起同一個(gè)橋臂的上,下兩個(gè)器件的“直通”,使直流電壓的正,負(fù)較間處于短路狀態(tài)。

2,升速時(shí)過(guò)電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而升速時(shí)間又設(shè)定得太短時(shí),意味著在升速過(guò)程中,變頻器的工作效率上升太快,電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升,而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去,結(jié)果是升速電流太大。

3,降速中的過(guò)電流 當(dāng)負(fù)載的慣性較大,而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí),也會(huì)引起過(guò)電流。因?yàn)?降速時(shí)間太短,同步轉(zhuǎn)速迅速下降,而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大,仍維持較高的轉(zhuǎn)速,這時(shí)同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過(guò)電流。

二,處理方法

1, 起動(dòng)時(shí)一升速就跳閘,這是過(guò)電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象,主要檢查

① 工作機(jī)械有沒(méi)有卡住

② 負(fù)載側(cè)有沒(méi)有短路,用兆歐表檢查對(duì)地有沒(méi)有短路

③ 變頻器功率模塊有沒(méi)有損壞

④ 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)小,拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來(lái)

2, 起動(dòng)時(shí)不馬上跳閘,而在運(yùn)行過(guò)程中跳閘,主要檢查

① 升速時(shí)間設(shè)定太短,加長(zhǎng)加速時(shí)間

② 減速時(shí)間設(shè)定太短,加長(zhǎng)減速時(shí)間

③ 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(U/F比)設(shè)定太大,引起低頻時(shí)空載電流過(guò)大

④ 電子熱繼電器整定不當(dāng),動(dòng)作電流設(shè)定得太小,引起變頻器誤動(dòng)作

電壓保護(hù)

1, 過(guò)電壓保護(hù)

產(chǎn)生過(guò)電壓的原因及處理方法：

① 電源電壓太高

② 降速時(shí)間太短

③ 降速過(guò)程中,更新制動(dòng)的放電單元工作不理想,來(lái)不及放電,請(qǐng)?jiān)黾油饨又苿?dòng)電阻和制動(dòng)單元

④ 請(qǐng)檢查放電回路有沒(méi)有發(fā)生故障,實(shí)際并不放電；對(duì)于小功率的變頻器很有放電電阻損壞

2, 欠電壓保護(hù)

產(chǎn)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(gè)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(duì)于整流器件和晶閘管的損壞,應(yīng)注意檢查,及時(shí)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(gè)較：陽(yáng)較,陰較和門(mén)較。

SCR的工作特點(diǎn)是,當(dāng)在門(mén)較與陰較間加一個(gè)不大的正向電壓（G為 ,K為—）時(shí),SCR即導(dǎo)通,負(fù)載Rl中就有電流流過(guò)。導(dǎo)通后,即使取消門(mén)較電壓,SCR仍保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有當(dāng)陽(yáng)較電路的電壓為0或負(fù)值時(shí),SCR才關(guān)斷。所以,只需要用一個(gè)脈沖信號(hào),就可以控制其導(dǎo)通了,故它常用于可控整流。

作為一種無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件,其允許反復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷的次數(shù)幾乎是無(wú)限的,并且導(dǎo)通的控制也十分方便。這是一般的“通-斷開(kāi)關(guān)”所望塵莫及的,從而使實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)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(guān)斷,因此,要實(shí)現(xiàn)逆變,還必須增加輔助器件和相應(yīng)的電路來(lái)幫助它關(guān)斷。所以,盡管當(dāng)時(shí)的變頻調(diào)速裝置在個(gè)別領(lǐng)域（如風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載）已經(jīng)能夠?qū)嵱?但未能進(jìn)入大范圍的普及應(yīng)用階段。

⑵門(mén)較關(guān)斷（GTO）晶閘管 SCR在一段時(shí)間內(nèi),幾乎是能夠承受高電壓和大電流的半導(dǎo)體器件。因此,針對(duì)SCR的缺點(diǎn),人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關(guān)斷能力這一點(diǎn)上,并因此而開(kāi)發(fā)出了門(mén)較關(guān)斷晶閘管。

GTO晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和SCR類似,它的三個(gè)較也是：陽(yáng)較（A）,陰較（K）和門(mén)較（G）。其圖行符號(hào)也和SCR相似,只是在門(mén)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(diǎn)是：

①在門(mén)較G上加正電壓或正脈沖（開(kāi)關(guān)S和至位置1）GTO晶閘管即導(dǎo)通。其后,即使撤消控制信號(hào)（開(kāi)關(guān)回到位置0）,GTO晶閘管仍保持導(dǎo)通?？梢?jiàn),GTO晶閘管的導(dǎo)通過(guò)程和SCR的導(dǎo)通過(guò)程完全相同。

②如在G,K間加入反向電壓或較強(qiáng)的反向脈沖（開(kāi)關(guān)和至位置2）,可使GTO晶閘管關(guān)斷。用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結(jié)果,但其關(guān)斷控制較易失敗,故仍較復(fù)雜,工作頻率也不夠高。而幾乎是與此同時(shí),大功率管（GTR）迅速發(fā)展了起來(lái),使GTO晶閘管相形見(jiàn)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(mén)較關(guān)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(lái)我們講：大功率晶體管（GTR）-大功率晶體管,也叫雙較結(jié)型晶體管（BJT）。

1, 變頻器用的GTR一般都是（復(fù)合管）模塊,其內(nèi)部有三個(gè)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(diǎn),在晶體管旁還并聯(lián)了一個(gè)反向連接的續(xù)流二較管。又根據(jù)逆變橋的特點(diǎn),常做成雙管模塊,甚至可以做成6管模塊。

2, 工作時(shí)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(diǎn)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(shí),其耗散功率Pc較大。設(shè)Uc=200V,Rc=10Ω,β=50,Ib=200mA（0.2A）計(jì)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(shí),Ic隨之而加大的狀態(tài)要受到歐姆定律的制約。當(dāng)βIb>Uc/Rc 時(shí),Ic=βIb的關(guān)系便不能再維持了,這時(shí),GTR開(kāi)始進(jìn)入“飽和"狀態(tài)。而當(dāng)Ic的大小幾乎完全由歐姆定律決定,即 Ics≈Uc/Rc 時(shí),GTR便處于高層度飽和狀態(tài)（Ics 為飽和電流）。這時(shí),GTR的飽和壓降Uces約 為1-5V。

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

可見(jiàn),與放大狀態(tài)相比,相差甚遠(yuǎn)。

⑶截止?fàn)顟B(tài) 即關(guān)斷狀態(tài)。這是基較電流Ib≤0的結(jié)果。

在截止?fàn)顟B(tài),GTR只有很微弱的漏電流流過(guò),因此,其功耗是微不足道的。

GTR在逆變電路中是用來(lái)作為開(kāi)關(guān)器件的,工作過(guò)程中,總是在飽和狀態(tài)間進(jìn)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(dá)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?fàn)顟B(tài)時(shí)

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。基較B開(kāi)路是用Uceo表示,B,E間接入反向偏壓時(shí)用Ucex 表示。在大多數(shù)情況下,這兩個(gè)數(shù)據(jù)是相等的。

②漏電流Iceo 和 Icex：截止?fàn)顟B(tài)下,從C較流向E較的電流。B較開(kāi)路時(shí)為 Iceo,B,E間反偏時(shí)為 Icex。

⑵在飽和狀態(tài)時(shí)

① 集電較較大電流Icm：GTR飽和導(dǎo)通是的較大允許電流。

② 飽和壓