广州科誉对变频器内部结构与工作原理的讲解

2014/08/27 | 作者: 广州科誉电路板维修培训中心 | 查看: | 评论: 0 | 来源: 盈科电路板维修培训网

    广州科誉电路板维修培训中心告诉同学们变频器的整体结构主要由主回路、驱动电路、开关电源电路、保护检测电路、通讯接口电路、控制电路等组成。

    在这些电路中，中央微处理器、数字处理器、ROM、RAM、EPROM等集成电路涉及到程序问题。这个资料每个厂商都是绝对保密的；各厂家、各品牌其内容各不相同。一旦这方面出故障，只有厂方和委托代理方能够解决。除此之外，变频器的故障，原则上都能解决。

下面对主要电路故障分析和处理，做较详细的介绍：主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测电路的传感器部分组成。

 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。同时，已有许多小功率变频器采用集成功率模块或智能功率模块。智能功率模块内部高度集成了整流模块、限流电路中的可控硅、逆变模块、驱动电路、保护电路及各种传感器。它的优点是：使变频器外围电路减少，只有一块功率模块，安装方便、体积减小。缺点是智能模块中只要其中的一个部件损坏，整个模块就要更换。导致修理费用增加或无修理价值。