第3章 变频器主电路的维修.ppt

第3章 变频器主电路的维修 一、本章基本内容： 1.低压变频器主电路结构、工作原理 包括：主电路内部结构、整流原理、逆变原理。 2.整流电流不连续造成传导干扰 包括：传导干扰的危害、解决方法。 3.整流电路的维修 包括：三相电源的测量、直流母线的测量，通过测量，判断整流电路故障。 4.逆变电路测量维修 包括：电压测量、直流电阻测量，判断逆变模块的好坏。 二、解决的问题 上述测量是在不分解变频器的前提下进行的，能够判断主电路大部分故障，操作简单，应用价值高。 第3章 变频器主电路的维修 3.1 主电路工作原理 3.1.1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3章 变频器主电路的维修 3.1.2 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3章 变频器主电路的维修 1）整流波形 三个正弦波形整流为一个直流电，必然有2/3的区间重合。在重合区没有相电流，只有1/3非重合区有电流。并且电流总是从电压最高的相流出，从电压最低的相流进。 第3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3章 变频器主电路的维修 整流电路产生的谐波是造成差模传导干扰的根源。解决方法： 谐波干扰一是在输入端加屏蔽，防止谐波辐射，二是加电抗器滤除。 第3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。 第3章 变频器主电路的维修 3.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3章 变频器主电路的维修 4.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3章 变频器主电路的维修 3.2 逆变电路 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，开通或关闭。 2）6只二极管起续流作用，因为变频器的负载是电动机，为感性负载，感性负载的电流和电压不同相位，会使IGBT产生反向电压，当产生反向电压时由续流二极管续流。 第3章 变频器主电路的维修 第3章 变频器主电路的维修 逆变电路的开关波形是产生辐射干扰和共模传导干扰的根源。 第3章 变频器主电路的维修 由于输出端输出的是开关信号，该信号对地产生零序电压（零序电压就是变压器的中性点N和电动机的中性点N/不等电位，出现变化的交流电压UNN/），该电压通过相线对地的分布电容CP形成接地电流，即共模电流。因为共模电流也必须构成回路，如果变频器的输入输出端采用屏蔽电缆，电缆的屏蔽层连接到变频器的外壳，有相当一部分共模电流通过变频器的外壳、输入输出电缆的屏蔽层分布电容CP构成回路。该回路的共模电流因为在变频器附近构成回路，对其他设备不会形成干扰。 第3章 变频器主电路的维修 如果变频器输入输出不采用屏蔽电缆，共模电流通过接地电阻ZE、ZN（ZN为动力电缆和变压器二者的总阻抗）构成回路，在ZE、ZN上形成接地电压，该电压是串联在变压器的公共端，会对工作在同一变压器上的其他电器产生干扰。 因为在工程上很多变频器在输入输出端不采用屏蔽电缆，产生的共模电流会对变频器配用的传感器、PLC、控制系统等产生干扰，因为他们和变频器应用的是同一电源；还会对工作在同一变压器上的其他易感设备产生干扰。 第3章 变频器主电路的维修 3.2 整流电路的维修 3.2.1 维修目的 1. 维修原因：变频器出现了缺相、欠电压报警跳闸，变频器不能正常工作。 2. 故障原因：外电压缺相、整流管缺相、电容滤波不良、限流电阻RL损坏、继电器SL接触不良（损坏）等。 第3章 变频器主电路的维修 3. 维修方法：首先进行R、S、T电压测量，用以鉴别问题是出在外电路还是变频器。 4. 测量顺序：先测量RST三相电压（测接线桩），如正常（三相都为380V，不缺相、不欠压），再测量直流母线电压（测接线桩），分负载测量和空载测量。 第3章 变频器主电路的维修 5. 问题初步判断： 1）如直流母线电压空载和负载时都在500V左右，整流滤波电路都没问题，问题出在检测电路（误报）。 2）如空载正常，负载时电压明显下降（低于450V），整流电路有