第2章 变频器主电路的维修.ppt

思考题： 我们在使用变频器的过程中，如果有一天： 1.电动机工作无力、噪声大，变频器报输出缺相、过流等故障，查电动机无问题，下一步如何查变频器？ 2.变频器报输入欠压、缺相跳闸，查三相电压正常，下一步如何查变频器？ 3.变频器的主电路中容易出问题的有哪些器件，我们在不分解变频器的前提下，如何测量变频器主电路中哪一个器件出了问题？ 第2章 变频器主电路的维修 2.1 主电路的作用 主电路是包括电源输入端子 R S T、输出端子U V W和制动、直流电抗器端子的内电路。 其作用为：将输入端三相交流电变成直流电，再逆变成交流电的功率处理电路。 该电路在应用中，是故障率较高的部分电路。 第2章 变频器主电路的维修 2.1 主电路工作原理 2.1.1主电路结构 该电路是现在通用的低压变频器主电路图。不管什么品牌的变频器，其主电路结构基本如此。因为：整流电路和逆变电路是两个标准模块，没有变化的空间。 第2章 变频器主电路的维修 2.1.2 整流滤波电路 1.整流 VD1—VD6整流二极管，完成将交流电整成直流电的工作。 整流原理： 第2章 变频器主电路的维修 1）整流波形 在整流过程中，电流总是从电压最高的相流到电压最低 的相。 第2章 变频器主电路的维修 2）整流电路减小电流谐波的措施 在输入电路加入 交流和直流电抗 器，利用电感的 储能作用，可使 输入电流变得较 为平滑，减少谐 波，电抗器是变 频器的重要外选 件。 第2章 变频器主电路的维修 2.滤波 1）滤波电容 C1、C2；均压电阻：R1、R2 滤波作用：将整流后的直流电滤平。通过滤波电容，可以使直流电的平均值上升。最高可以达到波峰值。 2）充电限流电阻：RL 作用：限制接通瞬间的充电电流，保护整流二极管。当电容上充电电压上升到一定值后，继电器SL闭合，电路进入正常工作状态。 第2章 变频器主电路的维修 3.直流母线 直流母线就是整流后得到的正负电压的两条电源线，正电的一端叫正母线，负电的一端叫负母线。该母线有相应的外接端子，连接制动电路，在故障测量时有着重要的作用。 第2章 变频器主电路的维修 2.1.3 制动电路 图中RB电阻和VTB是制动选件（外购），当电动机产生回馈电能，使UPN电压达到700V以上， VTB受控导通（由单片机控制），电动机产生的回馈电流流过制动电阻，将机械能转换成的电能通过RB电阻消耗，电动机得到制动力矩而停止。 第2章 变频器主电路的维修 1.制动电路的必要性 电动机变为发电机的条件是：①当负载拖着电动机转动或因为电动机自身惯性转动：②变频器有频率输出，并且输出频率低于电动机的转速。电动机变为发电机，向变频器回馈电能。 1）减速制动 为了使电动机尽快停止，变频器采用降速停机的方法。在降速过程中，电动机的转速高于了变频器的输出频率，电动机变为发电机，将机械 能变为电能，这个电能由制 动电阻所消耗，使电动机 得到制动力矩而停止转动。 第2章 变频器主电路的维修 2）起重、升降设备制动 当负载重物下降时，拉着电动机转动，电动机将重物的动能转化为电能回馈给变频器。P=nT（T为常数），回馈电能和变频器的下降速度成正比，相应的制动电阻的阻值和功率也要与下降速度相适应。 没有回馈电能的场合，不用安装制动电阻。 3）风机 风机因为没有制动电阻， 要设置较长的频率下降 时间，以防产生回馈电 能。 第2章 变频器主电路的维修 2.1.4 解决回馈电能的其他方法 1. 公用直流母线 在多台变频器并联应用时，公用直流母线是消耗回馈电能的好方法。正常工作的条件是： 电路中消耗电能的变频器任何时刻消耗掉的电能必须比此时释放电能的变频器释放的电能大，否则直流母线会过压跳闸。 第2章 变频器主电路的维修 解决方法： 错开变频器的制动时间，防止回馈能量集中。为了防止特殊情况下过压跳闸，在母线上安装制动电阻，该电阻是应急电阻，容量可选的小一些。 第2章 变频器主电路的维修 2. 采用回馈整流电路 1)用于整流的原理 第2章 变频器主电路的维修 2）用于回馈 当直流母线上的电压超过了正常整流电压，6只开关管按照PWM调制原理开关工作，将回馈电能回馈电网。该回馈电路不论是整流还是处理回馈电能，交流电抗器是一个关键部件，它的电感量和储能特性关系到开关管的工作安全。 第2章 变频器主电路的维修 2.1.4 逆变电路 VT1~VT6六只IGBT开关管相当于6只开关，闭合导通，打开截止。 开关规律：上下两只开关管为一相，当该相电流流出时，上桥臂管子导通，流进时，下桥臂管子导通，两管绝对不能同时导通，同时导通会造成管子损坏。 第2章 变频器主电路的维修 1. 逆变电路器件作用 1）6个IGBT开关管相当于6只开关，按照PWM波的导通要求，开