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变频器主回路结构图及故障经验

变频器主回路结构图及故障经验
变频器主回路结构图及故障经验

下面先来说说变频器硬件故障如何判断技术人员凭借数字式万用表根据上图可简单判断主回路器件是否损坏。(主要是整流桥,IGBT,IPM)

为了人身安全,必须确保机器断电,并拆除输入电源线R 、S、T和输出线U、V、W后放可操作!首先把万用表打到?二级管?档,然后通过万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测:

1、黑色表笔接触直流母线的负极P(+),红色表笔依次接触R、S、T,记录万用表上的显示值;然后再把

红色表笔接触N(-),黑色表笔依次接触R、S、T,记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡,则表明变频器二极管整流或软启电阻无问题,反之相应位臵的整流模块或软启电阻损坏,现象:无显示。

2、红色表笔接触直流母线的负极P(+),黑色表笔依次接触U、V、W,记录万用表上的显示值;然后再把黑色表笔接触N(-),红色表笔依次接触U、V、W,记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡,则表明变频器IGBT逆变模块无问题,反之相应位臵的IGBT逆变模块损坏,现象:无输出或报故障。

故障经验

一。变频器老是跳硬件保护?OCU1?故障,赶到现场后我静态测试机器无问题,主线路、控制线路也完好。我用万用表量零线和地线是通的,问电工才知道他们工厂的零地是共用的。一般变频器接地时,如果该工厂零线与地线是共用的话,最好另处取地线,把地线取下后故障解除。故障分析:因为该厂的零线与地线是共用的,变频器接地线也等于接了零线,零线一般会传播干扰信号。而我们的变频器报?OCU1?故障有如下几种情况:1。变频器三相输出侧有短路现象;2。逆变模块损坏;3。外部干扰信号进入变频器。由于第一与第二种原因正常排除,就只有第三种外部干扰信号,干扰信号是从地线进入的,所以把地线拆除,就切断了干扰源。这时运行变频器恢复正常。

二。调试一台锅炉引风机55KW的是?OCU1?,通常我们这种?OCU1?故障是:外部干扰,三相输出有短路现象,机器内部故障问题。原因是机器一启动到运行到10HZ左右就报,(变频器是用的自由停车,风机惯性也比较大)用户要经常启停变频器。这说明机器问题不太,是干扰问题,(因为电机线放了几十M长,而且控制线和主电源线是混合在一起的)停下变频器半个小时后,观查引风机还在自转。我就把变频器参数变为?先制动,再启动?(F0-011=1 当然还有一些参数要改,大家可以进我们网站下载技术手册。)然后再启动变频器,故障还有是没有解除,用了几种方案后,最后我们把启动频率提高到3HZ(F0-012=3)问题就解决了。真是什么问题都有呀!三,上位机控制,上位机给启动指令时能启动,但给停止指令时就不能停机。具体如下,40台11-22KW的风机节能改造,每台变频器都用一个上位机DDC模块控制(加拿大生产)。上位机主要是监测变频器的故障报警、过滤网报警、频率、启停、温度等。其它都正常,就是启停时有麻烦。后来到现场检测,故障真是这样,然后查看上位机DDC模块的说明书,最后发现是DDC 模块的干接点不接受直流24V,只接受交流24V或者是无源信号都行,所以才会出现上面这种现象。后来加一个继电器就解决了。

四。也是一台变频器与上位机联机控制的变频器,故障是上位机给运行信号,变频器不接收,其它都正常,而变频器本身就能运行起来,只要一联上位机就不行。我要用户技术员,把控制线路再好好的检查一下,那技术员硬说很好,检查了好几篇都发现什么问题。要求我们公司派技术支持. 后来我们技术员赶到现场处理,检查控制线路,就发现一条控制线与另外一条控制线调换了。难怪不接收指令.其实只有有耐心,什么问题都能查出来.

干扰问题:

1、PLC给信号到变频器时,经常出不必要的故障,比如给假信息,或者变频器不接收信息. 由于客户比较急,也找不到好的处理方法.也没有专业的技术员.只好要求我们技术员赶到现场处理,我们检测了变频器,PLC,电源,设备均正常.初步认定是干扰引起.在PLC的电源模块及输入/输出的电源线上接入滤波器,问题还是得不到明显的改善,后来把变频器和PLC的电源线,控制线分开走线,这时故障才解除..

2、,由三台变频器组成的调速系统(装在同一个变频柜里),出现如下情况:用外接的电位器调频率时,发现异常,变频器转速产生波动.频率波动也比较大.然后就会报故障. 我们到现场后检查了也是查外围电源,负载,电位器,控制线路都正常.后上电运行变频器,在调试变频器时,当一台单独运行时,工作正常不报故障,当三台同时运行时就会出现异常.这就是干扰引起啊! 对策:将三台变频器移出变频柜,分别装在一个单独的变频柜里,电位器也分开,然后改用屏蔽线。最后干扰清除,三台都能同时运行.

3、多段速运行。(3。7KW)变频器单独运行印刷机很正常,当与印刷机的送纸机同步运行时,报软件过流故障。代理商技术员调了一天,没有调好,就认定是我们的机器有问题,不能用要退货。后来到现场维护处理,检测了线路,变频器都无问题。看了一下设备,印刷机里有两台电机,一台主电机,(就是改造的3。7KW的),还有一台是给送纸机用的,起上下降作用。变频器单独运行印刷机正常,就是与送纸机同

步运行时报故障。这些动做都是通过接触器,继电器工作。印刷机设备也没有接地,而我们变频器的接地也就是接在印刷机设备上,所以根本没有接地,认定是干扰故障。

处理对策:A,把所有控制线更换成屏蔽线,加磁环; b,把电源线加磁环; c,把设备和变频器分别接地,最后故障解除。

线路故障

1。伦茨5.5KW的变频器老跳故障。机器发出去检修了两次都没有问题,拿回来用就是不行,维修人员到现在也没看出什么问题,刚好碰上了客户跟我一讲,引用了我的兴趣想过去看看。到现在观看了一下现场,这台机器是接上位机控制的变频器;控制线路多;现场环境温度也很高,站一会就冒汗;机器用了好几年了。跟据这几点,我怀疑是线路有短路。我把所有的控制线路去掉,不带负载;空载运行半小时正常,接上负载后也正常,后接上控制线就报故障了。这让我心里有点低了,把所有控制线拆下测量,最后发现有两根线老化短路,其它的线也有不同的老化,只是没有这么严重。把所有控制线换掉,运行变频器一切都很正常。

2,110KW变频器用在空压机上,用PID控制。最近上电就没有显示,没有24V,其它都正常。代理商的技术员到现场更换了电路板还是不行,变频器改造时又没有改旁路,客户急得很,打了好几个电话到公司。赶到现场后检测变频器正常,把控制线去掉后,单独运行变频器完好。不过24V电路被烧坏,这肯定也是短路造成的。用户控制线走线不是靠墙走,而是从地上走线,也很随便,地上也较乱。这是一个低极错误。把控制线拉去来测量,发现有多处损坏而短路,而且都是被硬物压坏的。

3.变频器接地和接零不正常(变频器是带工频转换的,所以要接零线),现在农村电网的零线与地是共一的,而变频器接了零线,就不应该接地了。由于雷雨天气比较多,变频坏的那天刚好有下雨打雷。问题就可能出在这里了,解决方案,把地线去掉不接,只接零线,原因已经解释了,建议用户外加了一个防雷单元,根用户交待一些变频器使用事项。

4。空开跳闸,有时是某一台变频起动就跳闸,有时是两台起动跳闸。检查所有接线、变频参数设定及硬件都没用问题,到厂家总空开处看发现他们的空开是临时借用的,地线和中线短接且有漏电保护作用,只有30mA。而技术使用手册上标明每台变频都会有不大于30mA的漏电流。将对地漏电保护线拆除就好了。

5,,过载时保护,空载运行就没有问题,量三相也平衡。检查了外部线路,操作台都正常,变频器三相也正常,电路板上的电流检测电路也没有什么问题,那故障出在那里了,想到霍尔传感器,霍尔线,测量传感器阻值是正常的,可能就是霍尔线不良了,取下来用万用表测量,发现还真是有一根信号线断了,用电烙铁焊好后运行变频器就正常了。此变频器就安装在电机旁边,可能是振动引起的吧!当然变频器安装在电机旁边本来就是不合理的,希望大家注意了。跟据这个现场经验,建议我们的用户在安装变频器时,对线路走线,安装都要考虑是否符合安全规范,有条件最好套PV管或铜、铝、铁管,这样即可保护好线路又可以屏蔽,如有条件建议安装旁路,这样就避免不少麻烦。

6,漏电保护器跳闸。方法一:漏电保护器上一般会有一个调节器,把调节器调大即可;方法二:把漏电保护器更换为变频器专用漏电保护器,市面上有卖变频器专用漏电保护器的。方法三:增大设备负载,也就是马达负载,变频器在启动时漏电流就不会很大了。方法四:把漏电保护器短接掉。

7,过流?OC?保护故障,?OC?故障有几下几种情况:1。机器负载输出侧有短路;2。负载太重,加速时间太短;3。变频器模块损坏;4。外部干扰信号等。这几个现象用户说有考虑到,负载工频用没有关系,加速时间已设定到60S,变频器也加装了电抗器,最重要的一点就是变频器不带负载运行正常。听到这些我郁闷半天,最后我就问用户自己有没有维修过变频器,或者说运行过变频器没有。过了一会儿用户回电给我说,这台变频器被电工换过主控板,由于这种75KW的变频器显示不正常,电工就从一台备用机37KW 变频器机器上拆下来的更换上去的。由于我们公司变频器37KW和75KW的主控板是一样的,只是参数设定不一样,电工就很自信的更换上去,37KW的变频器参数与37KW电机参数相符合,与75KW电机参数肯定不相符如(电流、功率、极对数、转数、电流采样等)。所以用在75KW上肯定会报?OC?故障。

8,110KW的变频器,温度过高引起变频器炸,电解电容炸爆,现在是夏天来了,好多地方高温不断,我们应该多注意呀!如果自己的变频器是用在温度过高的地方,想法改善一下要作环境为上策。

9。3。7KW的变频器用在4KW的钟织纺织机上,运行几个小时后,电机不转;但变频器还有频率显示,而且还不报故障,就是电机不转。以为是变频器有问题,后又更换了一台新的,故障依然如此。以前是装的‘XX’品牌的变频器损坏了,现改装我们的变频器遇到这种情况,真是难见的问题呀!后来发现按正转按钮变频器运行时,正转和反转指示灯都亮;这就奇怪了,难道又是干扰引起,我们换成屏蔽线后,一切正常。

10,零线和地线区别 ?

1.零线和地线这两个是不同的概念,不是一回事。

2.地线的对地电位为零。使用的电器的最近点接地。

3.零线的对地电位不一定为零。零线的最近接地点是在变电所或者供电的变压器处。

4.零线有时候会电人,在什么时候呢?当你的电炉子不发热了,千万不要以为没电了,不会电人,那就错啦!

5.地线不会电人,除非很糟的情况,设计者不懂,或者胡乱搞的产品!

6.在你的电路中有零线和地线的话,你会发现有一个高耐压电容在他们中间。

11,变频器报"OCU"过压故障,这可能是变频器里面最常见的故障了。 1.首先要排除由于参数问题而导致的故障(例如限电流参数,加速时间过短都有可能导致过电流的产生); 2.然后我们就判断是否电流检测电路出问题了(如霍尔传感器,霍尔线故障。变频器输出侧是否短路)。 3.电网电压是否太高; 4.外部有干扰信号进入。

对于PLC干扰问题提出几点处理方法:

1)良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地,微机控制板的屏蔽地,应单独接地。对于某些干扰严重的场合,建议将传感器、I/0接口屏蔽层与控制板的控制地相连。

2)给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等,可以有效抑制传导干扰。另外,在辐射干扰严重的场合,如周围存在GSM、或者小灵通基站时,可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。#p#分页标题#e#

3)给变频器输入端加装EMI 滤波器,可以有效抑制变频器对电网的传导干扰,加装输入交流和直流电抗器,可以提高功率因数,减小谐波污染,综合效果好。在某些电机与变频器之间距离超过100 m 的场合,需要在变频器侧添加交流输出电抗器,解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。一个行之有效的方法就是采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,并将钢管外壳或者电缆屏蔽层与大地可靠连接。值得注意的是在不添加交流输出电抗器时,如果采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法,增大了输出对地的分布电容,容易出现过流。当然在实际应用中一般采取其中的一种或者几种方法。

4)对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。在变频器组成的控制系统设计过程中,建议尽量不要采用模拟控制,特别是控制距离大于1m,跨控制柜安装的情况下。因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出,可以满足要求。如果非要用模拟量控制时,建议一定采用屏蔽电缆,并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重,需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC模块,或者采用对v/f转换光隔离,再采用频率设定输入的方法。变频器本身抗干扰问题提出几点处理方法:当变频器的供电系统附近,存在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源或者采用滑环供电的场合,变频器本身容易因为干扰而出现保护。建议用户采用如下措施:

(1) 在变频器输入侧添加电感和电容,构成LC滤波网络。 (2) 变频器的电源线直接从变压器侧供电。 (3) 在条件许可的情况下,可以采用单独的变压器。 (4) 在采用外部开关量控制端子控制时,连接线路较长时,建议采用屏蔽电缆。当控制线路与主回路电源均在地沟中埋设时,除控制线必须采用屏蔽电缆外,主电路线路必须采用钢管屏蔽穿线,减小彼此干扰,防止变频器的误动作。 (5) 在采用外部模拟量控制端子控制时,如果连接线路在1M以内,采用屏蔽电缆连接,并实施变频器侧一点接地即可;如果线路较长,现场干扰严重的场合,建议在变频器侧加装DC/DC隔离模块或者采用经过V/F转换,采用频率指令给定模式进行控制。 (6) 在采用外部通信控制端子控制时,建议采用屏蔽双绞线,并将变频器侧的屏蔽层接地(PE),如果干扰非常严重,建议将屏蔽层接控制电源地(GND)。对于RS232通信方式,注意控制线路尽量

不要超过15m,如果要加长,必须随之降低通信波特率,在100m左右时,能够正常通信的波特率小于600bps。对于RS485通信,还必须考虑终端匹配电阻等。对于采用现场总线的高速控制系统,通信电缆必须采用专用电缆,并采用多点接地的方式,才能够提高可靠性。以上就是干扰问题一些处理方法,希望能帮到楼主.也希望能帮到大家.

变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。

1. 整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。

2. 中间电路,有以下三种作用:

a. 使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。

b. 通过开关电源为各个控制线路供电。

c. 可以配臵滤波或制动装臵以提高变频器性能。

3. 逆变器,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。

4. 控制电路,它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器,同时它也接收来自这些部分的信号。其主要组成部分是:输出驱动电路、操作控制电路。主要功能是:

a. 利用信号来开关逆变器的半导体器件。

b. 提供操作变频器的各种控制信号。

c. 监视变频器的工作状态,提供保护功能。

在现场对变频器以及周边控制装臵的进行操作的人员,如果对一些常见的故障情况能作出判断和处理,就能大大提高工作效率,并且避免一些不必要的损失。为此,我们总结了一些变频器的基本故障,供大家作参考。以下检测过程无需打开变频器机壳,仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。

1,上电跳闸或变频器主电源接线端子部分出现火花。

检测办法和判断:断开电源线,检查变频器输入端子是否短路,检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否短路。可能原因是整流器损坏或中间电路短路。

2,上电无显示

检测办法和判断:断开电源线,检查电源是否是否有缺相或断路情况,如果电源正常则再次上电后则检查检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否有电压,如果上述检查正常则判断变频器内部开关电源损坏。3,开机运行无输出(电动机不启动)

检测办法和判断:断开输出电机线,再次开机后观察变频器面板显示的输入频率,同时测量交流输出端子。可能原因是变频器启动参数设臵或运行端子接线错误、也可能是逆变部分损坏或电动机没有正确链接到变频器。

4,运行时?过电压?保护,变频器停止输出

检测办法和判断:检查电网电压是否过高,或者是电机负载惯性太大并且加减速时间太短导致的制动问题,请参考第8条。

5,运行时?过电流?保护,变频器停止输出

检测办法和判断:电机堵转或负载过大。可以检查负载情况或适当调整变频器参数。如无法奏效则说明逆变器部分出现老化或损坏。

6,运行时?过热?保护,变频器停止输出

检测办法和判断:视各品牌型号的变频器配臵不同,可能是环境温度过高超过了变频器允许限额,检查散热风机是否运转或是电动机过热导致保护关闭。

7,运行时?接地?保护,变频器停止输出

检测办法和判断:参考操作手册,检查变频器及电机是否可靠接地,或者测量电机的绝缘度是否正常。8,制动问题(过电压保护)

检测办法和判断:如果电机负载确实过大并需要在短时间内停车,则需购买带有制动单元的变频器并配

臵相当功率的制动电阻。如果已经配臵了制动功能,则可能是制动电阻损坏或制动单元检测失效。

9,变频器内部发出腐臭般的异味

检测办法和判断:切勿开机,很可能是变频器内部主滤波电容有破损漏液现象。

10,如判断出变频器部件损坏,则联系供应商或送交专业维修中心处理。

变频器故障分析

目前人们所说的交流调速系统,主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统。变频调速系统以其优越于直流传动的特点,在很多场合中都被作为首选的传动方案,现代变频调速基本都采用16位或32位单片机作为控制核心,从而实现全数字化控制,调速性能与直流调速基本相近,但使用变频器时,其维护工作要比直流复杂,一旦发生故障,企业的普通电气人员就很难处理,这里就变频器常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法。

一、参数设臵类故障

常用变频器在使用中,是否能满足传动系统的要求,变频器的参数设臵非常重要,如果参数设臵不正确,会导致变频器不能正常工作。

1、参数设臵

常用变频器,一般出厂时,厂家对每一个参数都有一个默认值,这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下,用户能以面板操作方式正常运行的,但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以,用户在正确使用变频器之前,要对变频器参数时从以下几个方面进行:

(1)确认电机参数,变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

(2)变频器采取的控制方式,即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。

(3)设定变频器的启动方式,一般变频器在出厂时设定从面板启动,用户可以根据实际情况选择启动方式,可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。

(4)给定信号的选择,一般变频器的频率给定也可以有多种方式,面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定,当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设臵以上参数之后,变频器基本上能正常工作,如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。

2、参数设臵类故障的处理

一旦发生了参数设臵类故障后,变频器都不能正常运行,一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行,最好是能够把所有参数恢复出厂值,然后按上述步骤重新设臵,对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。

二、过压类故障

变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算,则平均直流电压Ud= 1.35 U线=513V。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至760V左右时,变频器过电压保护动作。因此,变频器来说,都有一个正常的工作电压范围,当电压超过这个范围时很可能损坏变频器,常见的过电压有两类。

1、输入交流电源过压

这种情况是指输入电压超过正常范围,一般发生在节假日负载较轻,电压升高或降低而线路出现故障,此时最好断开电源,检查、处理。

2、发电类过电压

这种情况出现的概率较高,主要是电机的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态,而变频器又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障。

(1)当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设的比较小,在减速过程中,变频器输出的速度比较快,而负载靠本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量回馈单元,因而变频器支流直流回路电压升高,超出保护值,出现故障,而纸机中经常发生在干燥部分,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者修改变频器参数,把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型,并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态,产生再生能量,

这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的,当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。

(2)多个电动施动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障。在纸机经常发生在榨部及网部,处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。

三、过流故障

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。

四、过载故障

过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短,直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。

五、其他故障

1、欠压

说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行。

2、温度过高

如电动机有温度检测装臵,检查电动机的散热情况;变频器温度过高,检查变频器的通风情况。

变频器基本电路图

变频器基本电路图目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器,通常尤以电压器变频器为通用,其主回路图(见图1.1),它是变频器的核心电路,由整流回路(交—直交换),直流滤波电路(能耗电路)及逆变电路(直—交变换)组成,当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。 1)整流电路 如图1.2所示,通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用,是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V,最大整流电流为变频器额定电流的两倍。 2)滤波电路 逆变器的负载属感性负载的异步电动机,无论异步电动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路和异步电动机之间,总会有无功功率的交换,这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。同时,三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动,直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。 通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组,以得到所需的耐压值和容量。另外,因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们随的电压不相等。因此,电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻,消除离散性的影响,因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。 3)逆变电路 逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出,所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着非常重要的作用。 最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成的三相桥式逆变电路,有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断,可以得到任意频率的三相交流输出。 通常的中小容量的变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块。智能模块的内部高度集成了整流模块、逆变模块、各种传感器、保护电路及驱动电路。如三菱公司生产的IPMPM50RSA120,富士公司生产的7MBP50RA060,西门子公司生产的BSM50GD120等,内部集成了整流模块、功率因数校正电路、IGBT逆变模块及各种检测保护功能。模块的典型开关频率为20KHz,保护功能为欠电压、过电压和过热故障时输出故障信号灯。 逆变电路中都设置有续流电路。续流电路的功能是当频率下降时,异步电动机的同步转速也随之下降。为异步电动机的再生电能反馈至直流电路提供通道。在逆变过程中,寄生电感释放能量提供通道。另外,当位于同一桥臂上的两个开关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件。所以在实际的通用变频器中还设有缓冲电路等各种相应的辅助电路,以保证电路的正常工作和在发生意外情况时,对换流器件进行保护 1、概述 各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz),等等。通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器,变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变? r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm.例如:4极电机 60Hz 1,800 [r/min],4极电机 50Hz 1,500 [r/min],电机的旋转速度同频率成比例。本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机

(整理)变频器的主回路

1、变频器的主回路 电压型变频器主电路包括:整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分组,交-直-交型变频器结构见附图1 1)整流电路:VD1~VD6组成三相不可控整流桥,220V系列采用单相全波整流桥电路;380V系列采用桥式全波整流电路。 2)中间滤波电路:整流后的电压为脉动电压,必须加以滤波;滤波电容CF除滤波作用外,还在整流与逆变之间起去耦作用、消除干扰、提高功率因素,由于该大电容储存能量,在断电的短时间内电容两端存在高压电,因而要在电容充分放电后才可进行操作。 3)限流电路:由于储能电容较大,接入电源时电容两端电压为零,因而在上电瞬间滤波电容CF的充电电流很大,过大的电流会损坏整流桥二极管,为保护整流桥上电瞬间将充电电阻RL串入直流母线中以限制充电电流,当CF充电到一定程度时由开关SL将RL短路。 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。 7)制动单元 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

变频器主回路设计及计算

变频器主回路 ·设计、计算 ·要点及一些经验 主要内容 ·变频器主回路构成; ·主回路参数及所用元件的选择计算; ·主回路设计的要点及经验; ·主回路的保护; ·主回路设计的造成问题及对策; 变频器组成 变频器描述: 变频器是一种将输入固定电压和固定频率(通常为3相380V,50HZ)的电能转化为可调整电压和频率电能输出(Variable Voltage Variable Frequency,VVVF)的交流电气传动设备。 变频器分类: 交交变频器,交直交变频器; 交直交变频器分类: 电压源型变频器和电流源型变频器 产品构成 1、结构 壳体、电气部件和机械连接 涉及设计类型:产品设计、结构设计、热设计 2、电气(主回路) 主回路器件选型、计算 3、控制部分(控制回路) 主控制板(功能实现、波形发生,各种控制逻辑,……) 驱动板(主回路器件驱动和控制,各种参数检测和保护,辅助电源)人机界面(键盘)

变频器主回路构成及作用 主回路参数计算 输出容量:UoIo Po 3= 式中,Io :变频器输出电流 Uo :变频器输出电流 直流环节电压: UAC UAC UD 35.12 3== π 式中,UAC 为三相输出线电压 直流环节电流:IO IO ID 283.16 == π 式中,IO 为变频器额定输出电流 实用的近似关系: 1、三相380V 等级变频器额定输出电流与额定输出功率的关系 I=2*P 2、单相220V 等级变频器额定输出功率与输出电流的关系 I=5*P

电气连接 1、PCB 走线: 小功率(≤22KW ,西门子做到90KW )机型普遍采用。 优点:成本低,电感小,工艺好。 注意产品要求的通流能力,PCB 铜箔厚度和一致性。 2、塑胶绝缘导线: 输入:功率因数≤0.8时3Amm 2功率因数≥0.96(加直流电抗器)时4A/mm 2 输出:3A~3.5A/mm 2 优点:成本低,电感大,工艺上需注意固定等绝缘问题。 3、铜排: 6A~8Amm 2 成本高,电感大小与部线方式有关,常用于18.5KW 以上功率等级。 整流桥计算 流过整流管的电流有效值: ℃),满足设计要求(的查)(变频器的整流管:例:选择为变频器输出额定电流式中:过载系数αα)(整流管电流选择:的值标称值时对应导通的值,整流管手册值为平均值:)))() ))(1001901729.186176283.1368.05.15.16 368 .02~1908 .1~5.1.6 368.02~1368.032 3180120637.02577.03((120(180()(120A I MDD A Io I KW Io Io I I I I I I I I I I I Ir AV Vr AV vr AV Vr D D AV T AV T AV T D D AV T D D ==????=??==??=== = ??= =???π απ ππ 整流管电压额定值RRM U α???≥1.12AC RRM U U

变频器工作原理图解

变频器工作原理图解 1 变频器的工作原理 变频器分为 1 交---交型输入是交流,输出也是交流 将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流,又称直接式变频器 2 交—直---交型输入是交流,变成直流再变成交流输出 将工频交流电通过整流变成直流电,然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电 又称为间接变频器。 多数情况都是交直交型的变频器。 2 变频器的组成 由主电路和控制电路组成 主电路由整流器中间直流环节逆变器组成 先看主电路原理图

三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后,正极送入到缓冲电阻RL中,RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后,晶闸管或继电器的触点会导通

短路掉缓冲电阻RL ,这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上,这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限,所以把两个电容串起来用。 耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话,分压会不同,所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ,这样,CF1 和CF2 上的电压就一样了。 继续往下看,HL 是主电路的电源指示灯,串联了一个限流电阻接在了正负电压之间,这样三相电源一加进来,HL就会发光,指示电源送入。 接着,直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间,VB的导通由控制电路控制,VB上还串联了变频器的制动电阻RB,组成了变频器制动回路。我们知道, 由于电极的绕组是感性负载,在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势,这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高,这个电压 高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时,控制回路控制VB导通,电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时,还可并联外接电阻。 一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的,如果断开,这里可以接外加的支流电抗器,直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。 直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上,这六个大功率晶体管叫IGBT ,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。 例如:某一时刻,V1 V2 V6 受基极控制导通,电流经U相流入电机绕组,经V W 相流入负极。下一时刻同理,只要不断的切换,就把直流电变成了交流电,供电机运转。 为了保护IGBT,在每一个IGBT上都并联了一个续流二极管,还有一些阻容吸收回路。主要的功能是保护IGBT,有了续流二极管的回路,反向电压会从该回路加到直流母线 上,通过放电电阻释放掉。 变频器主电路引出端子

变频器原理经典图集

要想做好变频器维修,当然了解变频器基础知识是相当重要的,也是迫不及待的。下面我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后,如果有不正确地方,望您指正,如果觉得还行支持一下,给我一些鼓动! 变频器维修入门--电路分析图 对于变频器修理,仅了解以上基本电路还远远不够的,还须深刻了解以下主要电路。主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。图2.1是它的结构图。 1)驱动电路 驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号,经光电隔离和放大后,作为逆变电路的换流器件(逆变模块)提供驱动信号。 对驱动电路的各种要求,因换流器件的不同而异。同时,一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的专用驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用专用驱动模块。但是,大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑,这里介绍较典型的驱动电路。图2.2是较常见的驱动电路(驱动电路电源见图2.3)。

驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路,三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。 2)保护电路 当变频器出现异常时,为了使变频器因异常造成的损失减少到最小,甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能,都设法增加保护功能,提高保护功能的有效性。 在变频器保护功能的领域,厂商可谓使尽解数,作好文章。这样,也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路,软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等,内部都具有保护功能。 图2.4所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。

变频器基本电路图

变频器基本电路图 目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器,通常尤以电压器变频器为通用,其主回路图(见图1.1),它是变频器的核心电路,由整流回路(交—直交换),直流滤波电路(能耗电路)及逆变电路(直—交变换)组成,当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。 1)整流电路 如图1.2所示,通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用,是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件的最大反向电压一般为1200—1600V,最大整流电流为变频器额定电流的两倍。 2)滤波电路 逆变器的负载属感性负载的异步电动机,无论异步电动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路和异步电动机之间,总会有无功功率的交换,这种无功能量要靠直流中间电路的储能元

件来缓冲。同时,三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动,直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。 通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组,以得到所需的耐压值和容量。另外,因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们随的电压不相等。因此,电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻,消除离散性的影响,因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。 3)逆变电路 逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出,所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着非常重要的作用。 最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成的三相桥式逆变电路,有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断,可以得到任意频率的三相交流输出。 通常的中小容量的变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块。智能模块的内部高度集成了整流模块、逆变模块、各种传感器、保护电路及驱动电路。如三菱公司生产的IPMPM50 RSA120,富士公司生产的7MBP50RA060,西门子公司生产的BSM50GD120等,内部集成了整流模块、功率因数校正电路、IGBT逆变模块及各种检测保护功能。模块的典型开关频率为2 0KHz,保护功能为欠电压、过电压和过热故障时输出故障信号灯。 逆变电路中都设置有续流电路。续流电路的功能是当频率下降时,异步电动机的同步转速也随之下降。为异步电动机的再生电能反馈至直流电路提供通道。在逆变过程中,寄生电感释放能量提供通道。另外,当位于同一桥臂上的两个开关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件。所以在实际的通用变频器中还设有缓冲电路等各种相应的辅助电路,以保证电路的正常工作和在发生意外情况时,对换流器件进行保护

变频器维修之主回路充电控制电路

参考资料: https://www.doczj.com/doc/3419188531.html,/%C5%C9%BF%CB652/blog/item/5bb088a39e046e154a36 d63e.html 变频器维修之主回路充电控制电路 主电路为电压型、交直交能量转换方式的变频器,因整流与逆变电路之间有大容量电容的储能回路,因电容两端电压不能突变的特性,在上电初始阶段,电容器件形同“短路”,将形成极大的浪涌充电电流,会对整流模块很大的电流冲击而损坏,也会使变频器供电端连接的空气断路器因过流而跳闸。 常规处理方式,是在整流和电容储能回路之间串入充电了限流电阻和充电接触器(继电器),对电容充电过程的控制是这样的: 变频器上电,先由充电电阻对电容进行限流充电,抑制了最大充电电流,随着充电过程的延伸,电容上逐渐建立起充电电压,其电压幅值达到530V的80%左右时,出现两种方式的控制过程,一为变频器的开关电源电路起振,由开关电源的24V输出直接驱动充电继电器,或由此继电器,接通充电接触器的线圈供电 回路,充电接触器(继电器)闭合,当充电限流电阻短接,变频器进入待机工作状态。电容器上建立一定电压后,其充电电流幅度大为降低,充电接触器的闭合/切换电流并不是太大,此后储能电容回路与逆变电路的供电,由闭合的接触器触点供给,充电电阻被接触器常开触点所短接。二是随着电容上充电电压的建立,开关电源起振工作,C P U检测到由直流回路电压检检测电路送来电压幅度信号,判断储能电容的充电过程已经完毕,输出一个充电接触器动作指令,充电接触器得电闭合,电容上电充电过程结束。 变频器常见主电路形式及充电接触器控制电路如下图:

图二:充电接触器的控制电路 部分变频器及大功率变频器,整流电路常采用三相半控桥的电路方式,即三相整流桥的下三臂为整流二极管,而上三臂采用三只单向可控硅,用可控硅这种“无触点开关”,代替了充电接触器。节省了安装空间,提高了电路的可靠性。电路形式如下图所示:

变频器完整电路图(清晰版)

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变频器主回路结构图及故障经验

下面先来说说变频器硬件故障如何判断技术人员凭借数字式万用表根据上图可简单判断主回路器件是否损坏。(主要是整流桥,IGBT,IPM) 为了人身安全,必须确保机器断电,并拆除输入电源线R 、S、T和输出线U、V、W后放可操作!首先把万用表打到?二级管?档,然后通过万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测: 1、黑色表笔接触直流母线的负极P(+),红色表笔依次接触R、S、T,记录万用表上的显示值;然后再把

红色表笔接触N(-),黑色表笔依次接触R、S、T,记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡,则表明变频器二极管整流或软启电阻无问题,反之相应位臵的整流模块或软启电阻损坏,现象:无显示。 2、红色表笔接触直流母线的负极P(+),黑色表笔依次接触U、V、W,记录万用表上的显示值;然后再把黑色表笔接触N(-),红色表笔依次接触U、V、W,记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡,则表明变频器IGBT逆变模块无问题,反之相应位臵的IGBT逆变模块损坏,现象:无输出或报故障。 故障经验 一。变频器老是跳硬件保护?OCU1?故障,赶到现场后我静态测试机器无问题,主线路、控制线路也完好。我用万用表量零线和地线是通的,问电工才知道他们工厂的零地是共用的。一般变频器接地时,如果该工厂零线与地线是共用的话,最好另处取地线,把地线取下后故障解除。故障分析:因为该厂的零线与地线是共用的,变频器接地线也等于接了零线,零线一般会传播干扰信号。而我们的变频器报?OCU1?故障有如下几种情况:1。变频器三相输出侧有短路现象;2。逆变模块损坏;3。外部干扰信号进入变频器。由于第一与第二种原因正常排除,就只有第三种外部干扰信号,干扰信号是从地线进入的,所以把地线拆除,就切断了干扰源。这时运行变频器恢复正常。 二。调试一台锅炉引风机55KW的是?OCU1?,通常我们这种?OCU1?故障是:外部干扰,三相输出有短路现象,机器内部故障问题。原因是机器一启动到运行到10HZ左右就报,(变频器是用的自由停车,风机惯性也比较大)用户要经常启停变频器。这说明机器问题不太,是干扰问题,(因为电机线放了几十M长,而且控制线和主电源线是混合在一起的)停下变频器半个小时后,观查引风机还在自转。我就把变频器参数变为?先制动,再启动?(F0-011=1 当然还有一些参数要改,大家可以进我们网站下载技术手册。)然后再启动变频器,故障还有是没有解除,用了几种方案后,最后我们把启动频率提高到3HZ(F0-012=3)问题就解决了。真是什么问题都有呀!三,上位机控制,上位机给启动指令时能启动,但给停止指令时就不能停机。具体如下,40台11-22KW的风机节能改造,每台变频器都用一个上位机DDC模块控制(加拿大生产)。上位机主要是监测变频器的故障报警、过滤网报警、频率、启停、温度等。其它都正常,就是启停时有麻烦。后来到现场检测,故障真是这样,然后查看上位机DDC模块的说明书,最后发现是DDC 模块的干接点不接受直流24V,只接受交流24V或者是无源信号都行,所以才会出现上面这种现象。后来加一个继电器就解决了。 四。也是一台变频器与上位机联机控制的变频器,故障是上位机给运行信号,变频器不接收,其它都正常,而变频器本身就能运行起来,只要一联上位机就不行。我要用户技术员,把控制线路再好好的检查一下,那技术员硬说很好,检查了好几篇都发现什么问题。要求我们公司派技术支持. 后来我们技术员赶到现场处理,检查控制线路,就发现一条控制线与另外一条控制线调换了。难怪不接收指令.其实只有有耐心,什么问题都能查出来. 干扰问题: 1、PLC给信号到变频器时,经常出不必要的故障,比如给假信息,或者变频器不接收信息. 由于客户比较急,也找不到好的处理方法.也没有专业的技术员.只好要求我们技术员赶到现场处理,我们检测了变频器,PLC,电源,设备均正常.初步认定是干扰引起.在PLC的电源模块及输入/输出的电源线上接入滤波器,问题还是得不到明显的改善,后来把变频器和PLC的电源线,控制线分开走线,这时故障才解除.. 2、,由三台变频器组成的调速系统(装在同一个变频柜里),出现如下情况:用外接的电位器调频率时,发现异常,变频器转速产生波动.频率波动也比较大.然后就会报故障. 我们到现场后检查了也是查外围电源,负载,电位器,控制线路都正常.后上电运行变频器,在调试变频器时,当一台单独运行时,工作正常不报故障,当三台同时运行时就会出现异常.这就是干扰引起啊! 对策:将三台变频器移出变频柜,分别装在一个单独的变频柜里,电位器也分开,然后改用屏蔽线。最后干扰清除,三台都能同时运行. 3、多段速运行。(3。7KW)变频器单独运行印刷机很正常,当与印刷机的送纸机同步运行时,报软件过流故障。代理商技术员调了一天,没有调好,就认定是我们的机器有问题,不能用要退货。后来到现场维护处理,检测了线路,变频器都无问题。看了一下设备,印刷机里有两台电机,一台主电机,(就是改造的3。7KW的),还有一台是给送纸机用的,起上下降作用。变频器单独运行印刷机正常,就是与送纸机同

通用变频器主电路的工作原理

主电路主要由整流电路、中间直流环节和逆变器三部分组成。 整流电路一般采用整流二极管组成的三相或单相整流桥。小功率通用变频器整流桥输入多为单相220V,较大功率的整流桥输入一般均为三相380V或440V。 整流电路输出的脉动整流电压,必须加以滤波。由于其后续的逆变器是PWM 电压型逆变器,故需采用大电容Cd与小电感Ld相互配合进行滤波。大滤波电容Cd还兼有补偿无功功率的作用;而电感厶则有限制电流i和限制出di/dt的作用?另外电感Ld还能改善变频器的功率因数。为避免大电容Cd在通电瞬间产生过大的充电电流,一般还要在直流回路串入一个限流电阻Ro,刚通电时,它限制瞬间充电电流,待几十毫秒后,充电电流减小再由开关K加以短接,以免影响电路正常工作。开关K可以是接触器触头,也可以是功率开关器件,如晶闸管等。 根据输出的需要,逆变器可以是三相或单相。常见的通用变频器一般都是三相逆变器。逆变器的开关元件目前大都采用高速全控型器件IGBT。这些功率开关器件受来自控制电路的PWM信号的控制而通断,将直流母线电压变成按一定规律变化的PWM电压驱动电动机。 通用变频器在直流环节处专门设置了泵升电压吸收电路TB,以消除电动机再生制动工况下向电源一侧回馈能量引起的直流母线电压异常升高现象。 当有快速减速要求时,将定子频率f1迅速减小,而感应电动机及其负载由于惯性很容易使转差频率s《0,电动机进入再生制动,电流经逆变器的续流二极管整流成直流对滤波电容充电。因通用变频器的整流桥是由单向导电的二极管组成,不能吸收电动机回馈的电流,因此,若电动机原来的转速较高,再生制动时间较长,直流母线电压会一直上升到对主电路开关元件和滤波电容形成威胁的过高电压,即所谓的泵生电压。 通用变频器一般通过制动电阻RB来消耗这些能量,即将一个大功率开关器件TB和一个制动电阻RB相串联,跨接在中间直流环节正、负母线两端。大功率开关器件TB一般装在变频器机箱内,而制动电阻Rb通常作为附件放在机箱外。当直流电压达到一定值时,该大功率开关器件被导通,制动电阻就接人电路,从而消耗掉电动机回馈的能量,以维持直流母线电压基本不变。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用

变频器主回路维修技巧

变频器主回路维修技巧 变频器维修者必须树立这样的观念:逆变模块与驱动电路在故障上有极强的连带性。当模块炸裂损坏后,驱动电路势必受到冲击而损坏;模块的损坏也可能正是因驱动电路的故障而造成。因而无论表现为驱动电路或是逆变输出电路的故障,必须将逆变输出电路与驱动电路一同彻底检查。对主电路上电试机,须在确定驱动电路正常——能正常输出六路激励脉冲的前提下进行。检查驱动电路正常后,将损坏逆变模块换新,才可以上电试机。 整机装配后的上电试机,是一个必须慎重从事的事件。必须采取相应的措施,保证异常情况出现时,新换IGBT模块不至于损坏。试机时,变频器启动瞬间是最“要命的一个时刻”,无一点防护措施下的匆忙上电,会使新换上的价值昂贵的模块损坏于刹那间。以前所付出的检修的努力不仅白废了,而且造成了更大的损失,有可能使故障范围扩大了。有的维修人员炸过几次模块,便对变频器维修望而却步了。采取相应的上电试机措施,能基本上杜绝上电试机逆变模块损坏的发生,只要细心一点的话基本没有问题。 方法一:将逆变模块的供电断开,其实电路中为连接铜排,拆去一段连接铜排,即将三相逆变电路的正供电端断开。注意:断开点必须在储能电容之后!假定在KM之前断开,储能电容上的储存电量,会在逆变电路故障发生时,释放足够的能量将逆变模块炸毁!连接简图如下: 图1变频器逆变回路的上电检修电路接线一图 在断开处串入两只25W交流220V灯泡,因变频器直流电压约为530V左右,一只灯泡的耐压不足(故障情况下),须两只串联以满足耐压要求。即使逆变电路有短路故障存在,因灯泡的降压限流作用,将逆变电路的供给电流限于100mA以内,逆变模块不会再有损坏的危险。 变频器空载,U、V、W端子不接任何负载。先切断驱动电路的模块OC信号输出回路,

康沃变频器电路图CVF

《康沃CVF-G-5.5kW变频器》主电路图

《康沃CVF-G-5.5kW变频器》主电路图说 这台5.5kW康沃变频器的主电路,就是一个模块加上四只电容器呀。除了模块和电容,没有其它东西了。在维修界,流行着这样的说法:宁修三台大的,不修一台小的;小机器风险大,大机器风险小。小功率变频器结构紧凑,有时候检查电路都伸不进表笔去,只有引出线来测量,确实麻烦。此其一;小功率变频器,主电路就一个模块,整流和逆变都在里面了。内部坏了一只IGBT管子,一般情况下只有将整个模块换新,投入的成本高,利润空间小。而且万一出现意外情况,换上的模块再坏一次,那就是赔钱买卖了。要高了价,用户不修了,要低的价,有一定的修理风险。如同鸡肋,食之无味,弃之可惜。修理风险也大。大机器空间大,在检修上方便,无论是整流电路还是逆变电路,采用分立式模块,坏一只换一只,维修成本偏偏低下来了。而大功率变频器的维修收费上,相应空间也大呀。修一台大功率机器,比修小的三台,都合算啊。 因变频器直流电路的储能电容器容量较大,且电压值较高,整流电路对电容器的直接充电,有可能会造成整流模块损坏和前级电源开关跳闸。其实这种强Y 充电,对电容器的电极引线,也是一个大的冲击,也有可能造成电容器的损坏。故一般在整流电路和储能电容器之间接有充电电阻和充电继电器(接触器)。变频器在上电初期,由充电电阻限流给电容器充电,在电容器上建立起一定电压后,充电继电器闭合,整流电路才与储能电容器连为一体,变频器可以运行。充电电阻起了一个缓冲作用,实施了一个安全充电的过程。 当负载转速超过变频器的输出转速,由U、V、W输出端子向直流电路馈回再生能量时,若不能及时将此能量耗散掉,异常升高的直流电压会危及储能电容和逆模块的安全。BSM15GP120模块内置制动单元,机器内部内置制动电阻RXG28-60。虽有内置制动电阻,但机器也有P1、PB外接制动电阻端子,当内置电阻不能完全消耗再行能量时,可由端子并接外部制动电阻,完成对电机发电的再生能量的耗散。制动单元的开关信号由GB、N两个控制端子引入,制动开关信号是由CPU主板提供的。 对IGBT逆变电路的保护,1、过流、短路保护电路——IGBT管压降检测电路,又称为模块故障检测电路。驱动电路一般也兼有模块故障检测功能。在IGBT 模块内流通异常电流时,实施快速停机保护;2、电压保护电路——直流电路的电压检测电路,逆变电路供电异常时,实施停机保护;3、个别机器还有输入三相电源检测电路,和输出三相电压检测电路,在输入电源电压缺相和缺出异常时,均会实施停机保护;4、温度保护电路——模块温度检测电路,在运行状态中检测模块温度异常上升时,实施停机保护。一般的温度检测电路,由温度传感元件与后续电路构成。BSM15GP120模块内部,内置有模块温度检测电路,模块温升异常时输出高电平信号给CPU。 早期生产的变频器产品,逆变功率电路有采用可控硅器件的,在可控硅的关断和换相上控制较为复杂,载波频率往往也较低。电机运行的噪声和振动都要大一些。是不是也有人考虑过用双极型器件(晶体三极管)做功率逆变电路的,但因三极管为电流驱动型器件,驱动电路须提供很大的驱动功率,这会带来极大驱动功耗和驱动电路应做成一块相当大的线路板,这样不光考虑模块的散热,还要考虑驱动电路的散热了。也有人考虑用场效应晶体管来做,但场效应晶体管的导导通压降太大,这会形成管子本身的功耗,而且场效应晶体管的功率容量也是有限的。再后来,随着技术的进步,出现了新型器件——IGBT管子。该器件融合了双极型器件和场效应器件两者的优点——电压控制、较小的导通压降和较大的功率容量。使驱动电路和IGBT模块本身的功耗都大为降低,并且易于驱动。所以现在所有的变频器的功率输出电路,一律都是采用IGBT模块了。

变频器主回路的组成部分

1、整流电路 整流电路实际上就是一块整流模块。它的作用是把三相(或单相)50Hz、380V (220V)的交流电源,通过整流模块的桥式整流成脉动直流电。 整流电路(整流模块)的故障: ①整流模块中的整流二极管一个或多个损坏而开路,导致主回路PN电压值下降或无电压值。 ②整流模块中的整流二极管一个或多个损坏而短路,导致变频器输入电源短路,供电电源跳闸,变频器无法接上电源。 2、限流电路 限流电路是限流电阻和继电器触点(或可控硅)相并联的电路。变频器开机瞬间会有一个很大的充电电流,为了保护整流模块,充电电路中串联限流电阻以限制充电电流值。随着充电时间的增长,它的充电电流减少。减少到一定数值,继电器动作触点闭和,短接限流电阻。正常运行时,主回路电流流经继电器触点。 限流电路故障: ①继电器触点氧化,接触不良。导致变频器工作时,主回路电流,部分或全部流经限流电阻,限流电阻被烧毁。 ②继电器触点烧毁,不能恢复常开态。导致开机时,限流电阻不起作用,过大的充电电流损坏整流模块。 ③继电器线包损坏不能工作,导致变频器工作时,主回路电流全部流经限流电阻,限流电阻被烧毁。 ④限流电阻烧毁,①、②原因所致,再就是限流电阻老化损坏。变频器接通电源,主回路无直流电压输出。因此,也就无低压直流供电。操作盘无显示,高压指示灯不亮。 一些变频器限流电路中,不用继电器,而用可控硅等开关器件。可控硅等开关器件损坏后开路、短路和可控硅无触发信号三种情况,其故障类似继电器。

3、滤波电路 滤波电路是将整流电路输出的脉动直流电压,成为波动较小的直流电压。通常变频器为电压型。由滤波电解电容对整流电路的输出进行平滑。对于380V电源的变频器,是两个电解电容串联后再并联。匀压电阻Rp、Rn是为了使直流电压平分加到每个电容上。 滤波电路故障 ①滤波电容老化。其容量低于额定值的85%,致使变频器运行时,输出电压低于正常值。 ②滤波电容损坏成开路,导致变频器运行时输出电压低于正常值。损坏成短路,会导致另一只滤波损坏。进而可能损坏限流电路中的继电器、限流电阻、损坏整流模块。 ③匀压电阻损坏。匀压电阻损坏后,会由于两个电容受压不均而逐个因超压被损坏。 4、制动电路 制动电路工作时,可以使变频器在减速过程中,增加电动机的制动转矩。同时吸收制动过程中产生的泵升电压,使主回路的直流电压不至于过高。 制动电路的故障: 制动控制管G损坏。G损坏成开路,失去制动功能;G损坏成短路,制动电路始终处于工作状态,制动电阻Rb会损坏。同时增加整流模块的负荷,整流模块易老化,甚至损坏。 5、逆变电路 逆变电路的基本作用是在驱动信号的控制下,将直流电源转换成频率和电压可以任意调节的交流电源。即变频器的输出电源。它有六个开关器件(如GTR、IGBT),组成三相桥式逆变电路。这些开关器件都是作成模块形式,通常有同一桥臂上、下两个开关器件组成一个模块,有六个开关器件组成一个模块。 逆变电路故障 六个开关器件中的一个或一个以上损坏,造成输出电压抖动、断相或无输出现象。同一桥臂上下两个开关器同时损坏短路(主回路短路)。造成限流电路的继电器或可控硅、整流模块损坏。 损坏原因是负载电流过大,主回路直流电压过高,而过流保护和过压保护又未起到保护作用;驱动信号不正常,出现同一桥臂上下两个开关器件同时导通,逆变模块老化等等。

变频器原理图讲解

系列原理图简介 一.机型简介 整个30X系列包括以下几个类型,同功率的机型在硬件上的区别就是控制板的功能上有优化,驱动板都是相同的。不同功率段的硬件设计模式上,15KW以下包括15KW采取驱动板带整流桥+单管IGBT+DSP板的模式,30KW~45KW采用可控硅+驱动板45DRV不带整流部分+IGNT模块+DSP板的模式,55KW~75KW 采用可控硅+驱动板55POWER不带整流部分+55DRV+IGNT模块+DSP板的模式,90KW以上的结构和55KW不同之处在于55DRV不同。 二.系统框图 三.4KW驱动板 驱动板按功率段分,15KW以下的驱动板模式和18.5KW以上驱动板模式。这里主要以4KW小功率机型和45KW大功率机型为例讲解。先以4KW为例进行介绍。 驱动板主要包括整流滤波+软启动+开关电源+电源指示灯+UVW电流检测 +PWM光耦隔离+电平转换+故障保护电路+母线电压检测,下面分别介绍: 3.1软启动+母线电压检测 左图母线电压检测是变压器副边输出经过电阻分压后Udc信号给DSP,标准是母线电压为530V时Udc=1.50v;右图为软启动电路,刚通电瞬间电容相当于短路,母线电流很大,通过电阻R92限流来消耗能量,到电容充好电后通过继电器将R92短路,这里设定的是母线电压为400V继电器动作.右图中还有电源指示灯电路通过电阻分压方式设计. 3.2开关电源 单端反激式开关电源由反激式变压器+UC3844电源控制芯片+MOS管,单端反激工作原理: MOS管导通,母线电压加在变压器原边线圈,副边线圈为上负下正,二极管反向,副边绕组没有电流;MOS管截止,副边线圈为上正下负,绕组中储存的能量向负载释放.根据IN=I'N',在MOS管导通期间储存的能量在截止期间有多少释放,取决于截止时间. UC3844电源管理器主要是控制MOS管的脉冲占空比,根据IF,VF,+15V三个反馈信号调整输出脉冲占空比,IF>1v,VF>15V,+15V>15V,三种情况下都会自动调节.标准是+15V误差为±0.02V; 电感的作用,滤除占波开关电流中的脉动成份。从滤波效果看,电感量越大,效果越明显;但电感过大,会使滤波器的电磁时间常数变大,使输出电压对占空

变频器主电路原理及说明

变频器控制电路原理图 变频器的组成 由主电路和控制电路组成 主电路由整流器中间直流环节逆变器组成 先看主电路原理图 三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后,正极送入到缓冲电阻RL中,RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后,晶闸管或继电器的触点会导通 短路掉缓冲电阻RL ,这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上,这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限,所以把两个电容串起来用。 耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话,分压会不同,所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ,这样,CF1 和CF2 上的电压就一样了。 继续往下看,HL 是主电路的电源指示灯,串联了一个限流电阻接在了正负电压之间,这样三相电源一加进来,HL就会发光,指示电源送入。 接着,直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间,VB的导通由控制电路控制,VB上还串联了变频器的制动电阻RB,组成了变频器制动回路。我们知道, 由于电极的绕组是感性负载,在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势,这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高,这个电压 高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时,控制回路控制VB导通,电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时,还可并联外接电阻。 一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的,如果断开,这里可以接外加的支流电抗器,直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。 直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上,这六个大功率晶体管叫IGBT ,基极由控制电路控

变频器内部主电路经典详解

变频器内部主电路经典详解 2017-11-27 12:00操作系统 一、内部主电路结构 采用“交-直-交”结构的低压变频器,其内部主电路由整流和逆变两大部分组成,如图1所示。从R、S、T端输入的三相交流电,经三相整流桥(由二极管D1~D6构成)整流成直流电,电压为UD。电容器C1和C2是滤波电容器。6个IGBT管(绝缘栅双极性晶体管)V1~V6构成三相逆变桥,把直流电逆变成频率和电压任意可调的三相交流电。 图1 变频器内部主电路 二、均压电阻和限流电阻 图1中,滤波电容器C1和C2两端各并联了一个电阻,是为了使两只电容器上的电压基本相等,防止电容器在工作中损坏(目前,由于技术的进步,低压(380V)变频器的电解电容大多数可以不需要串联使用了)。在整流桥和滤波电容器之间接有一个电阻R和一对接触器触点KM,其缘由是:变频器刚接通电源时,滤波电容器上的电压为0V,而电源电压为380V时的整流电压峰值是537V,这样在接通电源的瞬间将有很大的充电冲击电流,有可能损坏整流二极管;另外,端电压为0的滤波电容器会使整流电压瞬间降低至0V,形成对电源网络的干扰。为了解决上述问题,在整流桥和滤波电容器之间接入一个限流电阻R,可将滤波电容器的充电电流限制在一个允许范围内。但是,如果限流电阻R始终接在电路内,其电压降将影响变频器的输出电压,也会降低变频器的电能转换效率,因此,滤波电容器充电完毕后,由接触器KM将限流电阻R短接,使之退出运行。 三、主电路的对外连接端子 各种变频器主电路的对外连接端子大致相同,如图2所示。其中,R、S、T是变频器的电源端子,接至交流三相电源;U、V、W为变频器的输出端子,接至

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