A变频器内部电路板

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。

变频器CPU主板电路之二——CPU基本电路的检修一、何谓CPU？CPU，又称为中央处理器，内部一般由运算器、控制器、内存储器、输入/输入设备及接口电路及总线组成，但随技术的进步和更新，其功能和结构均在不断扩充中——将原来CPU外围的电路也集成于器件内部。

将其硬件设备扩充到一定的规模，而使之能独立完成一个较复杂的控制功能，此器件即被称为微处理器了。

在微处理器家庭中，为适用于某一应用领域，在硬件构成上——有别于通用型微处理器（如80C51）——有一定的独特性，如本文特指的变频器经常采用的微处理器，具备六路PWM波输出功能，能实现特定的控制功能，又被称为微控制器，别名：单片机。

因业内人士一般将变频器单片机的电路板之为CPU主板，从约定俗成和定义简洁的方面考虑，本书也将微控制器（单片机），称之为CPU了。

用于变频器控制的微控制器，又称之为“高性能微控制器”，应该是有针对性开发的专用的控制芯片。

它起码要有六路PWM波形成和输出电路及端口，以输出驱动电路所需的六路逆变脉冲；应有A/D转换电路，有的还要有D/A转换电路，以适应对模拟输入、输出量的处理；要有高速脉冲信号的输入、输出口和串口发送、接收引脚，以处理各种数字信号和通讯指令；应内含程序存储器和数据存储器，以存放程序和原始数据及可改写的数据；当然还要有端口驱动器、各类缓冲器等其它电路，在此不予以赘述了。

出入各CPU引脚的，不外乎是一些“信号流”，有的只进不出，往而不返，如控制端子输入的开关量信号；有的只出不进，是去而不还，如控制端子上CPU 输出的继电器信号等；有的是往返进入，有进有出的，如CPU与存储器，与操作显示面板之间传递的信号，此类信号是双向流通的。

而所有信号，从信号性质上又可以分为两大类：数字的和模拟的。

电压检测信号、调速指令信号往往是模拟的，变频器的起、停信号、键盘输入信号等，是数字（开关量）的。

有些模拟信号，经过CPU外部电路处理，如经过A/D转换，才送入CPU的，有的是直接进入CPU引脚，由内部A/D电路进行处理的，采用的CPU硬件功能电路的不同，必然导致了外部电路的有异。

频器电路－电源电路1变频器的电源电路主要有三种：（１）串联稳压电源；（２）分立元件开关电源；（３）集成电路开关电源；第一种串联稳压电源是将220V或380V交流电压通过变压器变成各种所需的低压交流电，通过整流，滤波，稳压后输出稳定的直流电源。

早期的变频器有些是用这种电源，现在已经很少使用了，比如赫力，森兰。

下面主要介绍开关电源。

分立元件开关电源１．台安N2-2P5开关电源电路这个开关电源提供了4路电压：+12V，+15V，两路+5V。

2．安川G5A4015开关电源电路T1是高频变压器，Q1是开关管，R22，R24-R27是启动电阻，给开关管提供启动电压，开关管导通，反馈绕组产生的反馈电压经过R14，C7，D14到开关管，光耦PS2和Q2，D2，R4构成稳压电路。

R28，D16，C13是开关管截止时反向电压吸收电路，保护开关管。

开关管QM5HL-24可以用2SD2579替代。

这个开关电源提供了11路电压和一路欠压检测信号：上桥供电电压3路，下桥供电电压一路，+5V，+15V，-15V，+12V，+20V，两路24V变频器 ( Wed, 29 Jul 2009 18:21:39 +0800 )Description:变频器原理图变频器主要由模块，CPU控制板，电源驱动板组成，见上图．L1为进线电抗器，一般需外接，L2为直流电抗器，大部份变频器需要外接，象施耐德，丹佛斯变频器都内置了直流电抗器。

PM1为整流模块，PM2为逆变模块，一般小功率变频器是将整流和逆变整合在一起，大功率变频器整流和逆变都是分开的，功率越大电流越大，因为单一的整流和逆变的电流有限，所以整流和逆变可以并联使用。

PM3是制动晶体，15KW以下的变频器都内置制动晶体，外接一个制动电阻就能做能耗制动。

C1，C2是滤波电容，变频器功率越大，电容的容量就越大，滤波电容的耐压一般是450V，因为380V级的变频器整流滤流后的电压是600V，所以可以将两个耐压为450V的滤波电容串联使用，总的耐压就可以达到900V。

变频器维修前准备——认识电路板及元器件为了后期维修变频器工作的顺利开展，认识电路板及其元器件构成也是我们必要的理论知识储备之一，由于小编第一次做视频，今天的视频没办法上传，就用PPT图片表示一部分吧。

下面，我们将跟大家一起分享下电路板及元器件，让我们一起去看看电路板是怎么构成的吧。

首先我们看一个拆开的变频器变频器变频器的电路板主要包括电源板、控制板、驱动板、面板板看过了电路板，大家也看到上面密密麻麻的电子元器件，有密集恐惧症的应该有点影响，别慌，我们下面分开给大家一个个的介绍。

1、电阻电阻在电路板上用字母R表示，单位有：欧姆（Ω）、千欧（K Ω）、兆欧(MΩ)电阻符号表示：1.按阻值特性可分为固定电阻、可调电阻、特种电阻2.按材料可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，无感电阻，薄膜电阻等3.按安装方式可分为插件电阻、贴片电阻4.按功能分为负载电阻，采样电阻，分流电阻，保护电阻等电阻2、电容电容式一种具有存储电能能力的元器件，主要用于滤波、耦合、谐振，而我们的变频器电路板也会用到这些功能，自然就少不了电容。

电容3、电感电感器（电感线圈）和变压器均是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件。

按照用途分类，有振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感器、被偿电感器4、二极管二极管是一种具有通断开关能力的电力电子元件，通过将P型半导体和N型半导体结合到一起，当给予正向电压时候导通。

二极管5、三极管三极管全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作无触点开关。

1）：按材质分：硅管、锗管2）：按结构分：NPN 、 PNP3）：按功能分：开关管、功率管、达林顿管、光敏管等4）：按功率分：小功率管、中功率管、大功率管5）：按工作频率分：低频管、高频管、超频管6）：按结构工艺分：合金管、平面管7）：按安装方式：插件三极管、贴片三极管6、IGBTIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。

变频器的电路原理图及其调速原理————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：变频器电路原理图一、变频器开关电源电路变频器开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。

我们公司产品开关电源电路如下图，是由UC3844组成的开关电路：开关电源主要有以下特点：1,体积小，重量轻:由于没有工频变频器,所以体积和重量吸有线性电源的20～30％2，功耗小，效率高：功率晶体管工作在开关状态,所以晶体管的上功耗小，转化效率高，一般为60~70％，而线性电源只有30~40%二、二极管限幅电路限幅器是一个具有非线性电压传输特性的运放电路。

其特点是:当输入信号电压在某一范围时,电路处于线性放大状态，具有恒定的放大倍数，而超出此范围，进入非线性区，放大倍数接近于零或很低。

在变频器电路设计中要求也是很高的，要做一个好的变频器维修技术员，了解它也相当重要。

1、二极管并联限幅器电路图如下所示:2、二极管串联限幅电路如下图所示:三、变频器控制电路组成如图1所示,控制电路由以下电路组成:频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路.在图1点划线内,无速度检测电路为开环控制。

在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。

1）运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。

2)电压、电流检测电路与主回路电位隔离检测电压、电流等。

3)驱动电路为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。

4)I/0输入输出电路为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多段速度运行等）信号，还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。

变频器的内部构成解析及维修步骤现在的变频器有2—4块板构成，常见的有主电路板：整流模块、滤波电容、逆变模块驱动板：电偶驱动电路、为逆变管的通断提供门极驱动电源板：开关电源，由主电路整流部分输出的直流经开关管、变压器、滤波电容输出5V、10V、24V给CPU、风扇提供电源CPU板：控制、计算也有很多变频器以上内容合并成2—3块板电源板驱动板CPU板主电路板故障检修：一、无显示首先检查电源板，接通外界电源，查看开关管、变压器、滤波电容是否工作。

二、通电测U、V、W有无输出，有输出再带电动机，以防故障扩大。

若出现缺相时，可用示波器从输出端经驱动一级级向上查看其波形，以确定故障点的位置。

4.1 过载过载故障包括变频过载和电机过载。

其可能是加速时间太短，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。

4.2 过流可能是变频器的输出短路所引起。

这是要对线路及电机进行检查，如果断开负载变频器还是过流，说明变频器的逆变电路损坏，应修理或更换。

如拆开机器就发现严重的短路现象，整流模块和 IGBT 模块爆裂，短路造成的黑色积炭喷得到处都是，主回路两个继电器也爆开，主控板暂时没有发现问题，但驱动部分烧了好几处，另外储能大电容一部分都已发涨，电容板上的两颗大螺丝接触处全部烧焦，这就是西门子ECO变频器的通病，因为所有电量都是要经过这两颗铁螺丝，一旦铁螺丝生锈，很容易引起电容的充放电不良，这样电容发热，漏电，发涨到最后损坏重要器件就不在话下了，为了防止再次接触不良打火，在上螺丝的同时最好焊上几股粗铜线，维修触发板时不知道参数的，可以从控制板上完好的器件与损坏相同器件的对比，修复该板的电压分别为 -4.7V，-4.44V，更换损坏器件后，可以加电试验，试验步骤按主回路到控制空载，负载分别运行检查。

变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。

随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器基本组成变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。

整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。

高容量电容：存储转换后的电能。

逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。

控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。

变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程，最初的变频器并不是采用这种交直交：交流变直流而后再变交流这种拓扑，而是直接交交，无中间直流环节。

这种变频器叫交交变频器，目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。

其输出频率范围为：0-17（1/2－1/3 输入电压频率），所以不能满足许多应用的要求，而且当时没有IGBT，只有SCR，所以应用范围有限。

变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源，其优点是效率高，能量可以方便返回电网，其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2，否则输出波形太差，电机产生抖动，不能工作。

故交交变频器至今局限低转速调速场合，因而大大限制了它的使用范围。

变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。

《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。

变频器电路原理详解经典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）。

广州科沃—工控维修的120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）保护电路广州科沃—电梯维修的120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。

3）开关电源电路开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路及风机等电路提供低压电源。

图2.5富士G11型开关电源电路组成的结构图。