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變頻器檢修注意事項及工作原理

時間:2020-04-12    來源:儀多多儀器網    作者:儀多多商城     

變頻器檢修注意事項

  1、確定的故障范圍

  在實際經驗檢修中,一般在沒有變頻器電路原理圖情況下,變頻器多由主電路元件的損壞造成。對于主回路部分首先應判斷故障范圍,給變頻器上電,測量直流母線電壓值是否等于輸入電壓有效值的1.35倍。若電壓正常可分判斷逆變部分故障,否則可能是整流功率元件、預充電回路或濾波等元件損壞。

  對于少數內部有的變頻器,接觸器是直流母線預充電部分,其啟動是由變頻器上電后,自檢測無故障報警信號和給定“啟動”信號后才啟動接觸器。接觸器如果不啟動沒有直流母線電壓,就無法判斷故障范圍。首先,模擬給定逆變部分“無故障”反饋信號和外部啟動信號,人為讓接觸器吸合,可測量到直流母線電壓,根據直流電壓大小判斷故障范圍,方法同上。注意啟動預充電接觸器前,給定的信號有時是脈沖觸發(fā)信號而不是電平信號。

  2、整流單元靜態(tài)檢測

  判斷整流部分某個功率元件損壞方法是利用整流元件的單向導電性,在靜態(tài)下正、反阻值正常時應不同,具體方法如下:

  整流部分的三相橋式整流電路可能是整流、可控硅半控整流、可控硅全控整流或是igbt整流。不管是哪種方式,三相整流電路是對稱的,則靜態(tài)測試阻值結果應符合對稱原則,即在靜態(tài)下三相輸入或輸出端相對直流母線正、負極正反測試值應是對稱的。選擇的“二極管”檔。

  (1)第一步,將紅表筆接直流母線正極,黑表筆分別接輸入三相接線端處,3個測試值應該是相同的。再反過來,將黑表筆接直流母線正極,紅表筆分別接輸入電源三相接線處,3個測試值也應該是相同的。若采用二極管整流橋進行整流導通時萬用表顯示0.4~0.6v,反向截止時顯示無窮大。如果三相測量值偏差較大,或是某相正反測量值相近或相同,則此二極管元件損壞。

  (2)第二步,將紅表筆接直流母線負極,黑表筆分別接輸入電源三相接線處,3個測試值應該是相同的。再反過來,將黑表筆接直流母線負極,紅表筆分別接輸入電源三相接線處,3個測試值也應該是相同的,對于預充電回路設計在整流橋后的,這樣操作就可同樣判斷整流橋負半周3個整流元件的好壞(對于12脈波整流橋測試方法同上)。

  注意:對于預充電回路設計在整流回路之前的,是采用可控硅半控或全控橋整流,測試結果應有一相與其他兩相正反電阻測試值不相同,也就是說有一相實際是測試的二極管預充電回路的電阻值。

  3、逆變單元靜態(tài)檢測

  對于6脈波觸發(fā)的三相逆變橋原理也是利用每個逆變igbt模塊內都并聯一個續(xù)流二極管,靜態(tài)下存在單向導電性,測量方法同整流橋檢測方法相同,就是直流母線正、負極對三相輸出點的測試值進行比較,應三相測試值相同。元件單相導通時萬用表顯示0.3~0.4v,反向截止時顯示無窮大。主回路短路故障也有可能是保護功率元件的壓敏電阻異常所致,造成經常損壞功率元件。

  4、控制電路檢測

  控制電路的檢測方法以acs800-04為例,變頻器加電后觀察aint主板上信號燈v204亮綠燈表示+5v正常、v309亮紅燈表示防誤起保護處于on狀態(tài)、v310亮綠燈表示igbt門極驅動正常,rmio外部信號接口板上紅燈亮表示故障、綠燈亮表示電源+24v正常。最后用檢測每個功率元件的觸發(fā)極是否有觸發(fā)信號,一般正常有5v電壓觸發(fā)。沒有信號燈的電路板(rint主電路接口板、rrfc濾波板、rvar壓敏電阻板等)可以靜態(tài)測試可能損壞元件的阻值,進行粗略判斷,也不防換塊同型號電路板試試。通常情況下,控制板上應該是綠燈正常,亮紅燈表示有故障。

  5、常見故障檢測

  控制電路常出現故障較多的是電源板,檢查其輸出應有+24v、+5v、±15v或±12v等電源,若某相電壓不正常應仔細檢查其供電負載和電源板本身;若出現“過流報警”信號應檢查igbt模塊或電流部分?;魻栯娏?span title="傳感器" target="_blank">傳感器電源一般是雙電源供電,其輸出是0~10v或4~20am標準信號,隨負載電流變化而變化;若有“高溫報警”通常是風機故障或測溫元件損壞,測溫元件一般安裝在散熱器上或內置于igbt模塊中,其通常采用負溫度系數(ntc)電阻,常溫靜態(tài)下測試時承高阻值;若出現“直流母線過壓”信號應檢查電源電壓、電壓和制動斬波器部分,因負載工作不穩(wěn)定時常發(fā)生;有的變頻器內部工作的直流電源有兩路,一路由輸入電壓降壓整流產生,另一路是采樣直流母線電壓經串電阻降壓或直流斬波得到。

  檢修作業(yè)前應注意安全,建議有專人監(jiān)護,確保人身、設備安全,不要人為將故障擴大。切忌將變頻器的輸入輸出端接反,否則直接損壞變頻器;在檢修過程中注意變頻器停電后直流母線上會有高壓,應等待5分鐘以上,方可觸摸,或者人為對電容放電,按電容放電標準安全作業(yè),放完電后方可繼續(xù)作業(yè);變頻器在通電待機狀態(tài)下或已啟動在給定零轉速狀態(tài)下,其輸出端三相對地都有直流200v左右高壓,請注意人身安全;在對控制板檢測時建議不要用手觸摸板上集成芯片的管腳,以防靜電損壞集成芯片,造成不必要的損失。

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變頻器 變頻器檢修注意事項_變頻器

變頻器的原理說明

    變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變 交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元、微處理單元等組成。它是一種控制交流電機運轉的控制器,它把固定頻率的交流電源變成頻率電壓可調的交流電源,從而控制電機的轉速。

    變頻調整系統的原理框圖

    由處理器,按V/F恒定原則,產生PWM控制信號,令IGBT8了逆變模塊逬行功率放大后輸出,電路中還有電流檢測等單元,組成保護。在開環(huán)變頻調速系統中,速度指令可通過電位器,模擬電壓等形式輸入給DSP;將速度指令轉換為頻率,幅值,可變的電機定子電壓與電流,以控制電機的轉速。
    1.頻率給定
    在使用一臺變頻器的時候,目的是通過改變變頻器的輸出頻率。如何調節(jié)變頻器的輸出頻率呢?關鍵是向變頻器提供改變頻率的命令信號,這個信號,就稱為"頻率給定信號"。所謂頻率給定方式,就是調節(jié)變頻器輸出頻率的具體方法,變頻器常見的頻率給定方式主要有操作器鍵盤給定,接點信號給定,模擬信號給定,脈沖信號給定和通信方式給定等。這些頻率給定方式各有特點,必須按照實際的需要進行選擇設置,同時也可以根據功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。
    2.V/F控制
    在逬行電動機調速時,通常要考慮的一個重要因素是保持電動機中每極磁通量為額定值如果磁通量太小,則電動機的出力不夠;如果過分增大磁通量,又會使鐵心飽和,過大的勵磁電流會使繞組過熱,從而損壞電動機。V/F控制是使變頻器的輸出在改變頻率的同時也改變電壓,通常是使V/F為常數,這樣可使電動機磁通保持一定,在較寬的調速范圍內,電動機的轉矩,功率,功率因數不下降。
    3.PWM調制
    變頻器的調制方式為PWM。
    PWM調制是保持整流得到的直流,電壓幅值不變的條件下,以一定的規(guī)律,在改變輸出頻率的同時,通過改變輸出脈沖的寬度,來達到改變等效輸出電壓的一種方式。PWM是一種調制方式來控制逆變模塊的通斷。
    4.功率放大
    目前功率放大的開關器件主要采用大功率晶體管IGBT,功率器件從整體上可以分為不可控器件,半可控器件和全可控器件。不可控器件導通和關斷無法通過控制信號進行控制,完全由其在電路中所承受的電流,電壓情況決定,屬于自然導通和自然關斷,包括功率二極管;半可控器件指能用控制信號控制導通J旦不能控制關斷,關斷只能由其在主電路中承受的電壓,電流情況決定,屬于自然關斷,包括晶閘管和由其派生出來的可控雙向晶閘管。全可控器件指能使用控制信號控制其導通和關斷的器件,包括功率三極管,功率場效應管,可關斷晶閘管,絕緣柵雙極三極管,靜電感應晶體管。靜電感應晶閘管等等。
    全可控器件從控制形式上還可以分為電流控制型和電壓控制型兩大類。屬于電流控制型的有GTR(功率三極管),SCR(可控晶閘管),TRIAC(可控雙向晶閘管),GTO(可關斷晶體管)等;屬于電壓控制型的有功率MOSFET,IGBT,MCT和SIT。
    5.電流檢測
    變頻器電流信號可以用于電機的轉矩和電流控制,以及過流保護。其檢測方法主要有直接串聯取樣電阻法霍爾傳感器法。直接串聯取樣電阻法,簡單可靠不失真速度快,但是有損耗,不隔離,只適用于小電流且不需要隔離的情況,多用于小容量變頻器中?;魻杺鞲衅鞣ň哂芯雀?,線性好,頻帶款,相應快,過載能力強和不損失測量電路能量等優(yōu)點。

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變頻器 變頻器的原理說明_變頻器

變頻器日常維護項目

  長期運行中,由于溫度、濕度、灰塵、振動等使用和環(huán)境的影響,內部零部件會發(fā)生變化或老化,為了確保變頻器的正常運行,防患于未然,必須進行維護保養(yǎng)。變頻器的維護保養(yǎng)工作分為日常維護和定期維護兩部分。

  日常維護的目的是盡早發(fā)現異?,F象,主要包括不停止變頻器運行或不拆卸其蓋板進行通電和啟動試驗,通過目測變頻器的運行情況,確定有無異常情況。日常維護的的項目有以下幾項。

  (1)鍵盤面板顯示是否正常,有無缺少字符,儀表指示是否正確,是否有振動、振蕩等情況。

  (2)冷卻風扇轉動是否正常,是否有異常聲音等。

  (3)變頻器引出線是否有過熱、變色、變形、異味等現象。

  (4)變頻器周圍環(huán)境是否符合標準規(guī)范,溫度和濕度是否正常。

  (5)變頻器散熱溫度是否正常,是否有過熱、異味、噪聲、振動等異常現象。

  (6)通過變頻器操作面板檢查變頻器輸出電流、電壓、頻率、直流母線電壓等運行數據有無異常。

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變頻器 變頻器日常維護項目_變頻器

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