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变频器工作原理维修技术如何学习


变频器工作原理维修技术到底如何学习呢?对初学者来说可以会比较迷茫,但归根到底我们要从基础开始,只要一步步一个脚印,才能走向高手之路。
变频器是一种电源转换装置,将输入给变频器固定频率,固定电压的三相交流电,转换成可调频率和可调电压的三相交流点,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的。
变频器工作原理:

最近大量使用的是二级管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。

在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。

同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、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"组成。
(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: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)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
概述
主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的"整流器",吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的"平波回路",以及将直流功率变换为交流功率的"逆变器"。
变频器维修技术
变频器短路故障是变频器维修技术中一个重要课题,针对这个问题要从一下方面去分析: 
( 1 )故障特点  
a )第一次跳闸有可能在运行过程中发生,但如复位后再起动,则往往一升速就跳闸。 
 b )具有很大的冲击电流,但大多数变频器已经能够进行保护跳闸,而不会损坏。由于保护跳闸十分迅速,难以观察其电流的大小。  
( 2 )判断与处理  
第一步,首选要判断是否短路。为了便于判断,在复位后再起动前,可在输入侧接入一个电压表,重新启动时,电位器从零开始缓慢旋动,同时,注意观察电压表。如果变频器的输出频率刚上升就立即跳闸,且电压表的指针有瞬间回" 0 "的迹象,则说明变频器的输出端已经短路或接地。  
第二步,要判断是在变频器内部短路,还是在外部短路。这时,应将变频器输出端的接线脱开,再旋动电位器,使频率上升,如仍跳闸,说明变频器内部短路;如不再跳闸,则说明是变频器外部短路,应检查从变频器到电动机之间的线路,以及电动机本身。 
 1.2、轻载过电流负载很轻,却又过电流跳闸。  
这是变频调速所特有的现象。在 V/F 控制模式下,存在着一个十分突出的问题:就是在运行过程中,电动机磁路系统的不稳定。其基本原因在于:  
低频运行时,为了能带动较重的负载,常常需要进行转矩补偿(即提高 U/f 比,也叫转矩提升)。导致电动机磁路的饱和程度随负载的轻重而变化。这种由电动机磁路饱和引起的过电流跳闸,主要发生在低频、轻载的情况下。解决方法:反复调整 U/f 比。 
变频器维修技术图解
 1.3 重载过电流 
 (1)故障现象  
有些生产机械在运行过程中负荷突然加重,甚至"卡住",电动机的转速因带不动而大幅下降,电流急剧增加,过载保护来不及动作,导致过电流跳闸。  
(2)解决方法  
a)首先了解机械本身是否有故障,如果有故障,则修理机器。  
b)如果这种过载属于生产过程中经常可能出现的现象,则首先考虑能否加大电动机和负载之间的传动比?适当加大传动比,可减轻电动机轴上的阻转矩,避免出现带不动的情况。如无法加大传动比,则只有考虑增大电动机和变频器的容量了。  
1.4 升速或降速中过电流  
这是由于升速或降速过快引起的,可采取的措施有如下:  
(1)延长升(降)速时间  
首先了解根据生产工艺要求是否允许延长升速或降速时间,如允许,则可延长升(降)速时间。  
(2)准确预置升(降)速自处理(防失速)功能  
变频器对于升、降速过程中的过电流,设置了自处理(防失速)功能。当升(降)电流超过预置的上限电流时,将暂停升(降)速,待电流降至设定值以下时,再继续升(降)速。 
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