变频器维修Word文件下载.docx

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在排除内部短路情况下，更换整流桥。

在现场处理故障时,应重点检查用户电网情况,如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。

　　　2、逆变模块损坏　　通常是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。

在修复驱动电路之后,测驱动波形良好状态下，更换模块。

在现场服务中更换驱动板之后，须注意检查马达及连接电缆。

在确定无任何故障下,才能运行变频器。

3、上电无显示通常是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起,如启动电阻损坏,操作面板损坏同样会产生这种状况。

　４、显示过电压或欠电压　通常由于输入缺相,电路老化及电路板受潮引起。

解决方法是找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。

　５、显示过电流或接地短路　通常是由于电流检测电路损坏。

如霍尔元件、运放电路等。

　6、电源与驱动板启动显示过电流通常是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。

　　7、空载输出电压正常，带载后显示过载或过电流　通常是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损坏引起。

编辑本段技术系列

过电流保护功能　　变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善．

（1）过电流的原因　　１、工作中过电流即拖动系统在工作过程中出现过电流．其原因大致来自以下几方面:

　①电动机遇到冲击负载，或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加.　　②　变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等.　③　变频器自身工作的不正常，如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。

例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因,使逆变器件的参数发生变化,导致在交替过程中,一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断,引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。

　　2、升速时过电流当负载的惯性较大,而升速时间又设定得太短时,意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去,结果是升速电流太大。

　3、降速中的过电流当负载的惯性较大,而降速时间设定得太短时,也会引起过电流。

因为,降速时间太短，同步转速迅速下降,而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。

　　（２）处理方法1、起动时一升速就跳闸,这是过电流十分严重的现象,主要检查　①工作机械有没有卡住　②负载侧有没有短路,用兆欧表检查对地有没有短路　　③变频器功率模块有没有损坏　④　电动机的起动转矩过小,拖动系统转不起来　2、起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查　①升速时间设定太短,加长加速时间　　②　减速时间设定太短,加长减速时间③转矩补偿（U/Ｆ比）设定太大，引起低频时空载电流过大　　④电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小,引起变频器误动作　　这些是我们工作时的经验,希望我们的电工在平时多看看书,理论知识加上实践工作努力,那我们一定能做好每一件事情!

祝你们工作愉快!

　　　电压保护功能1、过电压保护　产生过电压的原因及处理方法：

　　①　电源电压太高　②降速时间太短　　③降速过程中,再生制动的放电单元工作不理想,来不及放电，请增加外接制动电阻和制动单元;

　④请检查放电回路有没有发生故障，实际并不放电；

对于小功率的变频器很有放电电阻损坏:

　2、　欠电压保护产生欠电压的原因及处理方法：

　①电源电压太低②电源缺相；

　③整流桥故障：

如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路，整流后的电压将下降,对于整流器件和晶闸管的损坏,应注意检查,及时更换。

　以上内容对于刚刚接触变频器的朋友,希望你们好好的记牢;

我们将会在以后写出更多变频器技术和大家一起学习。

同时也欢迎各行各业同仁来电来函，或到我公司考察。

逆变器件的介绍:

　　　1.SCR和ＧTＯ晶闸管　　⑴普通晶闸管ＳＣＲ曾称可控硅,它有三个极:

阳极，阴极和门极。

　SＣＲ的工作特点是,当在门极与阴极间加一个不大的正向电压（G为＋,K为—）时，SCＲ即导通,负载Rｌ中就有电流流过。

导通后，即使取消门极电压，SCＲ仍保持导通状态。

只有当阳极电路的电压为0或负值时，SCＲ才关断。

所以，只需要用一个脉冲信号，就可以控制其导通了,故它常用于可控整流。

　　　作为一种无触点的半导体开关器件，其允许反复导通和关断的次数几乎是无限的,并且导通的控制也十分方便。

这是一般的“通-断开关”所望尘莫及的，从而使实现异步电动机的变频调速取得了突破。

但由于变频器的逆变电路是在直流电压下工作的,而SＣR在直流电压下又不能自行关断,因此,要实现逆变，还必须增加辅助器件和相应的电路来帮助它关断。

所以，尽管当时的变频调速装置在个别领域（如风机和泵类负载）已经能够实用,但未能进入大范围的普及应用阶段。

⑵门极关断（GTO）晶闸管SCＲ在一段时间内,几乎是能够承受高电压和大电流的唯一半导体器件。

因此,针对SＣＲ的缺点,人们很自然地把努力方向引向了如何使晶闸管具有关断能力这一点上，并因此而开发出了门极关断晶闸管。

　　ＧTO晶闸管的基本结构和SCR类似,它的三个极也是：

阳极（Ａ）、阴极（K）和门极（G）。

其图行符号也和SCR相似，只是在门极上加一短线,以示区别。

　GＴO晶闸管的基本电路和工作特点是：

　①在门极G上加正电压或正脉冲（开关Ｓ和至位置１）GTO晶闸管即导通。

其后,即使撤消控制信号（开关回到位置０）,GTO晶闸管仍保持导通。

可见，GＴO晶闸管的导通过程和SＣR的导通过程完全相同。

　　　②如在G、K间加入反向电压或较强的反向脉冲（开关和至位置2）,可使GTO晶闸管关断。

　用ＧTO晶闸管作为逆变器件取得了较为满意的结果,但其关断控制较易失败,故仍较复杂，工作频率也不够高。

而几乎是与此同时,大功率管（GTＲ）迅速发展了起来，使GTO晶闸管相形见拙。

因此，在大量的中小容量变频器中,GTO晶闸管已基本不用。

但其工作电流大,故在大容量变频器中,仍居主要地位。

　逆变器件的介绍:

上次我们向大家介绍了普通晶闸管（SCR）和门极关断晶闸管（ＧTＯ），最重要是让大家了解变频器中逆变器件是如何工作的,它们起到什么作用！

接下来我们讲:

大功率晶体管（GＴR）-大功率晶体管,也叫双极结型晶体管（BJT）。

１、　变频器用的GＴＲ一般都是达林顿晶体管（复合管）模块,其内部有三个极分别是集电极C、发射极E和基极B。

根据变频器的工作特点，在晶体管旁还并联了一个反向连接的续流二极管。

又根据逆变桥的特点,常做成双管模块，甚至可以做成６管模块。

　２、工作时状态和普通晶体管一样，GＴR也是一种放大器件，具有三种基本的工作状态:

　⑴放大状态　起基本工作特点是集电极电流Ic的大小随基极电流Ib而变　Ic=βIb式中β------ＧＴＲ的电流放大倍数。

GＴR处于放大状态时，其耗散功率Pc较大。

设Uc=20０V,Rc=10Ω,β=50，Ｉb＝２０0mＡ（0.２Ａ）计算如下:

Iｃ=βIｂ=50＊0.2A＝1０A　Uce=Uｃ-IcＲc=（20０-10*10）V＝1０0ＶPc＝UcｅIc＝1０0＊１０Ｗ=1000W=1KＷ⑵饱和状态Iｂ增大时，Ic随之而增大的状态要受到欧姆定律的制约。

当　βIb>

Uｃ/Rｃ　时,Ic=βIb的关系便不能再维持了，这时，GTＲ开始进入“饱和"

状态。

而当Ic的大小几乎完全由欧姆定律决定，即Ics≈Ｕc/Rｃ时,GTＲ便处于深度饱和状态（Ics为饱和电流）。

这时，GＴR的饱和压降Ucｅｓ约为1-5V。

　GTR处于饱和状态时的功耗是很小的。

上例中，设Uｃes=2V,则　Ics=Ｕc/Rc=２00/10Ａ=２0APc＝UcesＩｃs=2*20W=4０W　　可见，与放大状态相比，相差甚远。

　⑶截止状态即关断状态。

这是基极电流Ib≤0的结果。

　在截止状态,GTR只有很微弱的漏电流流过，因此,其功耗是微不足道的。

　GＴＲ在逆变电路中是用来作为开关器件的，工作过程中，总是在饱和状态间进行交替。

所以，逆变用的GTＲ的额定功耗通常是很小的。

而如上述，如果ＧＴR处于放大状态,其功耗将增大达百北以上。

所以,逆变电路中的ＧTＲ是不允许在放大状态下小作停留的。

　3．主要参数⑴在截止状态时　①击穿电压Ｕcｅo和Ucex：

能使集电极C和发射极E之间击穿的最小电压。

基极B开路是用　Ucｅo表示,B、E间接入反向偏压时用Ｕcｅｘ表示。

在大多数情况下,这两个数据是相等的。

　　　②漏电流Ｉceo和　Icex:

截止状态下，从C极流向E极的电流。

B极开路时为Iｃｅo，B、Ｅ间反偏时为Ｉceｘ。

　　　⑵在饱和状态时　①集电极最大电流Icｍ:

GTＲ饱和导通是的最大允许电流。

　　②饱和压降Ｕcｅs：

当GTR饱和导通时,C、Ｅ间的电压降。

　⑶在开关过程中　①开通时间Toｎ：

从B极通入正向信号电流时起，到集电极电流上升到0．9Ics所需要的时间。

　　②　关断时间Toff:

从基极电流撤消时起,至Ｉｃ下降至０.1Ics所需的时间　　开通时间和关断时间将直接影响到SPWM调制是的载波频率。

通常，使用GＴR做逆变管时的载波频率底于2ＫHｚ。

　　4.变频器用GTR的选用　⑴Uceo通常按电源线电压Ｕ峰值的2倍来选择。

　　Uｃeo≥2厂2U在电源电压为380V的变频器中,应有Uceｏ≥２厂２Ｕ*380Ｖ＝1074．８V,故选用Ｕceｏ=1200V的GTＲ是适宜的。

⑵Icm　按额定电流In峰值的2倍来选择Icm≥２厂2InGTR是用电流信号进行驱动的,所需驱动功率较大,故基极驱动系统比较复杂,并使工作频率难以提高，这是其不足之处。

今天我告诉大家的是ＭOSFET以及IGBT　　　１、　功率场效应晶体管（POＷＥR　MOＳＦET）它的3个极分别是源极S、漏极D和栅极G其工作特点是,G、Ｓ间的控制信号是电压信号Ugs。

改变Ugs的大小,主电路的漏极电流Ｉd也跟着改变。

由于G、Ｓ间的输入阻抗很大，故控制电流几乎为0,所需驱动功率很小。

和GTR相比,其驱动系统比较简单,工作频率也比较高。

此外，MOSFET还具有热稳定性好、安全工作区大等优点。

　　但是，功率场效应晶体管在提高击穿电压和增大电流方面进展较慢,故在变频器中的应用尚不能居主导地位。

　　2、绝缘栅双极晶体管（ＩGＢT）IGBT是MOSFＥT和ＧTR相结合的产物，是栅极为绝缘栅结构（MＯS结构）的晶体管,它的三个极分别是集电极Ｃ、发射极E和栅极G。

　　工作特点是,控制部分与场效应晶体管相同，控制信号为电压信号Uge,输入阻抗很高,栅极电流Ｉ≈0，故驱动功率很小。

而起主电路部分则与GTR相同,工作电流为集电极电流Ｉ。

　　至今，IGBT的击穿电压也已做到120０V,集电极最大饱和电流已超过150０A,由IＧBT作为逆变器件的变频器容量已达到２50KVA以上。

　此外,其工作频率可达２０KHZ。

由ＩGＢＴ作为逆变器件的变频器的载波频率一般都在10KHZ以上，故电动机的电源波形比较平滑，基本无电磁噪声。

　目前,在新系列的中小容量变频器中，IＧBT已处于绝对优势的地位！

最近市场出现智能性模块,模块中包含了过电流、过电压、低电压、过热等保护,我也相信在今后的发展中能和大家一起学习,共同维护好我们的使命!

$如果要正确的使用变频器,必须认真地考虑散热的问题．　！

!

变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。

使用寿命随温度升高而成指数的下降。

环境温度升高10度,变频器使用寿命减半。

因此，我们要重视散热问题啊!

　　在变频器工作时,流过变频器的电流是很大的,变频器产生的热量也是非常大的,不能忽视其发热所产生的影响　　通常，变频器安装在控制柜中。

我们要了解一台变频器的发热量大概是多少.　可以用以下公式估算:

发热量的近似值=变频器容量（KＷ）×

55[W]　　在这里,如果变频器容量是以恒转矩负载为准的（过流能力15０%＊60s）如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器,并且也在柜子里面,这时发热量会更大一些。

电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。

　这时可以用估算：

变频器容量（KＷ）×

６0[W]　因为各变频器厂家的硬件都差不多,所以上式可以针对各品牌的产品.　注意:

如果有制动电阻的话，因为制动电阻的散热量很大，因此最好安装位置最好和变频器隔离开,如装在柜子上面或旁边等。

　$那么,怎样采能降低控制柜内的发热量呢？

　当变频器安装在控制机柜中时，要考虑变频器发热值的问题。

　　根据机柜内产生热量值的增加,要适当地增加机柜的尺寸。

因此,要使控制机柜的尺寸尽量减小,就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。

　　　如果在变频器安装时，把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面,将会使变频器有70％的发热量释放到控制机柜的外面。

由于大容量变频器有很大的发热量,所以对大容量变频器更加有效。

　　还可以用隔离板把本体和散热器隔开,　使散热器的散热不影响到变频器本体。

这样效果也很好。

注意:

变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的,横着放散热会变差的!

　　关于冷却风扇　　　一般功率稍微大一点的变频器，都带有冷却风扇。

同时,也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。

进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。

注意控制柜和变频器上的风扇都是要的，不能谁替代谁。

　＄其他关于散热的问题　　　1。

在海拔高于10０0m的地方，因为空气密度降低,因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。

理论上变频器也应考虑降容，1000m每-5%。

但由于实际上因为设计上变频器的负载能力和散热能力一般比实际使用的要大，　所以也要看具体应用。

比方说在1500m的地方,但是周期性负载,如电梯，就不必要降容。

　2。

开关频率:

变频器的发热主要来自于IGBT,　IGＢT的发热有集中在开和关的瞬间。

因此开关频率高时自然变频器的发热量就变大了。

有的厂家宣称降低开关频率可以扩容，就是这个道理。

过热保护　主要有以下几点：

　⑴风扇运转保护　变频器的内装风扇是箱体内部散热的主要手段，它将保证控制电路的正常工作。

所以，如果风扇运转不正常，应立即进行保护。

　⑵逆变模块散热板的过热保护　逆变模块是变频器内发生热量的主要部件，也是变频器中最重要而又最脆弱的部件。

所以，各变频器都在散热板上配置了过热保护器件。

　　⑶制动电阻过热保护制动电阻的标称功率是按短时运行选定的。

所以，一旦通电时间过长，就会过热。

这时，应暂停使用,待冷却后再用。

或选用较大一点功率电阻。

　　⑷冷却风道的入口和出口不得堵塞，环境温度也可能高于变频器的允许值。

如果还有问题，你可以打电话给我们！

　　　我就讲一讲脉宽调制和脉幅调制，至于芯片的资料你可以到中国电子网去查一查,我不方便登录在此处,它记载的数据有6页!

　　在VVＶF的实施，有两种基本的调制方法:

　1．脉幅调制（ＰAM）逆变器所得交流电压的振幅值等于直流电压值（Um＝Ｕd）。

因此,实现变频也是变压的最容易想到的方法,便是在调节频率的同时,也调节直流电压。

　　这种方法的特点是，变频器在改变输出频率的同时,也改变了电压的振幅值,故称为脉幅调制，常用PAM（ＰｕlseAｍpliｔudｅ　Moduｌａtiｏn）表示。

PＡM需要同时调节两部分：

整流部分和逆变部分,两者之间还必须满足Ｋu和Kf间的一定的关系,故其控制电路比较复杂。

　2.脉宽调制（ＰＷM）把每半个周期内，输出电压的波形分割成若干个脉冲波，每个脉冲的宽度为T1,每两个脉冲间的间隔宽度为T２，那么脉冲的占空比Υ＝Ｔ１／（T1＋T2）。

　这时，电压的平均值和占空比成正比,所以在调节频率时，不改变直流电压的幅值，而是改变输出电压脉冲的占空比，也同样可以实现变频也变压的效果。

当电压周期增大（频率降低），电压脉冲的幅值不变，而占空比在减小,故平均电压降低。

　此法的特点是，变频器在改变输出频率的同时,也改变输出电压的脉冲占空比（幅值不变）故称为脉宽调制，常用PＷM（Pｕlsewidｔhｍodulaｔion）表示。

PWＭ只须控制逆变电路便可实现,与PAＭ相比,控制电路简化了许多。

　不论是PAM,还是ＰWM,其输出电压和电流的波形都是非正玄波,具有许多高次谐波成分。

为了使输出电流的波形接近与正玄波,又提出了正玄波脉宽调制的方式。

下次接着讲ＳPWM各位朋友大家好,今天我要为大家讲的是:

正弦波脉宽调制（SPWM）1、QPWM的概念在进行脉宽调制时,使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。

当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大,而脉冲间的间隔则最小，反之，当正弦值较小时,脉冲的宽度也小，而脉冲间的间隔则较大，这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的高次谐波成分大为减小，称为正弦波脉宽调制。

SPWM脉冲系列中，各脉冲的宽度以及相互间的间隔宽度是由正弦波（基准波或调制波）和等腰三角波（载波）的交点来决定的。

具体方法如后所述。

　　2、单极性SPＷM法

（1）调制波和载波:

曲线①是正弦调制波,其周期决定于需要的调频比kf，振幅值决定于kｕ,曲线②是采用等腰三角波的载波,其周期决定于载波频率，振幅不变,等于ku=1时正弦调制波的振幅值,每半周期内所有三角波的极性均相同（即单极性）。

　调制波和载波的交点，决定了ＳPWＭ脉冲系列的宽度和脉冲音的间隔宽度,每半周期内的脉冲系列也是单极性的。

（2）单极性调制的工作特点:

每半个周期内,逆变桥同一桥臂的两个逆变器件中，只有一个器件按脉冲系列的规律时通时通时断地工作，另一个完全截止;

而在另半个周期内，两个器件的工况正好相反,流经负载ZL的便是正、负交替的交变电流。

3、双极性ＳＰＷＭ法　

（1）调制波和载波：

调制波仍为正弦波,其周期决定于kf,振幅决定于ku，中曲线①，载波为双极性的等腰三角波,其周期决定于载波频率，振幅不变,与ku＝1时正弦波的振幅值相等。

调制波与载波的交点决定了逆变桥输出相电压的脉冲系列，此脉冲系列也是双极性的,但是，由相电压合成为线电压（uａb＝ua－ub;

ubc=ub-uｃ;

ｕca=uｃ-ua）时，所得到的线电压脉冲系列却是单极性的。

（2）双极性调制的工作特点:

逆变桥在工作时，同一桥臂的两个逆变器件总是按相电压脉冲系列的规律交替地导通和关断，毫不停息,而流过负载ZL的是按线电压规律变化的交变电流。

　　4、实施SＰWM的基本要求　（１）必须实时地计算调制波（正弦波）和载波（三角波）的所有交点的时间坐标，根据计算结果,有序地向逆变桥中各逆变器件发出“通”和“断”的动作指令。

　　（２）调节频率时，一方面,调制波与载波的周期要同时改变（改变的规律本文不作介绍）;

另一方面,调制波的振幅要随频率而变，而载波的振幅则不变，所以,每次调节后，所胶点的时间坐标都必须重新计算。

要满足上述要求，只有在计算机技术取得长足进步的2０世纪8０年代才有可能，同时，又由于大规模集成电路的飞速发展,迄今，已经有能够产生满足要求的SPWM波形的专用集成电路了。

西门子420变频器ＰID调试:

总结在变频器paｇe5-13.14详细讲解在说明书page10－84.85．.86．87．88.８9.90.91.92.93．94重要几个参数为1.P０004改为22.ｐａgｅ1０－6　　2.Ｐ220０改为１允许PIＤ控制器投入　　３.　Ｐ22５7PＩＤ设定值的斜坡上升时间　　　p2258　PＩＤ设定值的斜坡下降时间P2２61PID设定值的滤波时间常数　　　P2264PＩD反馈信号　Ｐ2２6５ＰID反馈滤波时间常数　　　P２26７PＩD反馈信号的上限值　　Ｐ２2６８ＰID反馈信号的下限值　　　P2269PID反馈信号的增益　　P2270PID传感器的反馈型式　　　P228０PID比例增益系数　　P2285ＰID积分时间P2291PID输出上限　　Ｐ2２92　PIＤ输出下限P２293PID限幅值的斜坡上升/下降时间噪声与振动及其对策　采用变频器调速,将产生噪声和振动,这是变频器输出波形中含有高次谐波分量所产生的影响。

随着运转频率的变化,基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化，很可能引起与电动机的各个部分产生谐振等。

（１）噪声问题及对策　用变频器传动电动机时，由于输出电压电流中含有高次谐波分量，气隙的高次谐波磁通增加，故噪声增大。

电磁噪声由以下特征:

由于变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率谐振,则转子固有频率附近的噪声增大。

变频器输出中的高次谐波分量与铁心机壳轴承架等谐振,在这些部件的各自固有频率附近处的噪声增大。

　变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与ＰWM控制的开关频率有关，尤其在低频区更为显著。

一般采用以下措施平抑和减小噪声:

在变频器输出侧连接交流电抗器。

如果电磁转矩有余量，可将U/　f定小些。

采用特殊电动机在较低频的噪声音量较严重时,要检查与轴系统（含负载）固有频率的谐振。

（2）　振动问题及对策　变频器工作时,输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力，策动力的频率总能与这些机械部件的固有频率相近或重合,造成电磁原因导致的振动。

对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量,在ＰAM方式和方波PWM方式时有较大的影响。

但采用正弦波PWＭ方式时，低次的谐波分量小,影响变小。

　减弱或消除振动的方法，可以在变频器输出侧接入交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。

使用PAＭ方式或方波ＰＷM方式变频器时，可改用正弦波PWM方式变频器,以减小脉动转矩。

从电动机与负载相连而成的机械系统，为防止振动,必须使整个系统不与电动机产生的电磁力谐波。

负载匹配及对策生产机械的种类繁多,性能和工艺要求各异，其转矩特性不同，因此应