变频器主电路的维修(新)

1、变频器主电路的维修主电路是包括电源输入端子 R S T、输出端子U V W和制动、直流电抗器端子的内电路。其作用为：将输入端三相交流电变成直流电，再逆变成交流电的功率处理电路。该电路在应用中，是故障率较高的部分电路。一、主电路工作原理（一）主电路结构1.标准变频器主电路2.个别变频器主电路线电压380V电压等级的变频器，整流后直流电压平均值为513V，最大值为 每个周期有6个小波峰，还需要整流加以滤除。 （二）整流滤波电路1.整流2. 滤波1）滤波电容C1、C2；均压电阻：R1、R2滤波作用：将整流后的直流电滤平。通过滤波电容，可以使直流电的平均值上升。最高可以达到波峰值。变频器空载时电压可达

2、540V。3.充电限流电阻：RL 作用：限制接通瞬间的充电电流，保护整流二极管。当电容上充电电压上升到一定值后，继电器SL闭合，电路进入正常工作状态。 4.直流母线直流母线就是整流后得到的正负电压的两条电源线，正电的一端叫正母线，负电的一端叫负母线。该母线有相应的外接端子，连接制动电路，在故障测量时有着重要的作用。（三） 制动电路图中RB电阻和VTB是制动选件（外购），当电动机产生回馈电能，使UPN电压达到700V以上， VTB受控导通（由单片机控制），电动机产生的回馈电流流过制动电阻，将机械能转换成的电能通过RB电阻消耗，电动机得到制动力矩而停止。（四）逆变电路VT1VT6六只IGBT开关管

3、相当于6只开关，闭合导通，打开截止。开关规律：上下两只开关管为一相，当该相电流流出时，上桥臂管子导通，流进时，下桥臂管子导通，两管绝对不能同时导通，同时导通会造成管子损坏。（五） 解决回馈电能的其他方法公用直流母线在多台变频器并联应用时，公用直流母线是消耗回馈电能的好方法。正常工作的条件是：电路中消耗电能的变频器任何时刻消耗掉的电能必须比此时释放电能的变频器释放的电能大，否则直流母线会过压跳闸。解决方法：错开变频器的制动时间，防止回馈能量集中。为了防止特殊情况下过压跳闸，在母线上安装制动电阻，该电阻是应急电阻，容量可选的小一些。二、整流电路的维修（一）维修目的1. 维修原因：变频器出现了缺相、

4、欠电压报警跳闸，变频器不能正常工作。2. 故障原因：外电压缺相、整流管缺相、电容滤波不良、限流电阻RL损坏、继电器SL接触不良（损坏）等。3. 维修方法：首先进行R、S、T电压、直流母线电压测量，用以鉴别问题是出在外电路还是变频器。4. 测量顺序：先测量RST三相电压（测接线桩），如正常（三相都为380V，不缺相、不欠压），再测量直流母线电压（测接线桩），分负载测量和空载测量。 5. 问题初步判断：（1）如直流母线电压空载在500540V，负载时在500V左右，整流滤波电路都没问题，问题出在检测电路（误报）。（2）如空载正常，负载时电压明显下降（低于450V），当频率上升到一定值，变频器又跳闸

5、，整流二极管坏。（3）如空载电压正常，负载电动机不转，电压下降到十几伏，继电器不吸合。（4）直流母线无电压，限流电阻断。（二）具体损坏器件的外线测量当我们在测量外电路的电压过程中，如果认为变频器的内部有的器件损坏，可利用测量外线电阻的方法进行确认，在整流电路中，具体器件就是整流桥、滤波电容、制动组件（有时没有）、限流电阻和继电器。用测量直流电阻的方法可有效的确定上述器件的质量问题。1. 测量表具：指针万用表的100或10挡，数字万用表的测晶体管挡。2. 用指针万用表测量（1） 确定整流管的好坏注意：指针万用表电阻挡的红表笔接内部电池的“”极；黑表笔接内部电池的“”极，在测量有极性器件时要注意。

6、黑表笔接R、S、T，红表笔接P， 测量上桥臂。表针摆动到刻度的3/5，正常，不摆动，断路；摆动到0，管子短路（该现象很少见，因短路电流很大，管子必然烧断）。由此可确定出VD1VD3哪个管子损坏。红表笔接R、S、T，黑表笔接N， 测量下桥臂。表针摆动到刻度的3/5，正常，不摆动，断路；摆动到0，管子短路（该现象很少见，因短路电流很大，管子必然烧断）由此可确定出VD4VD6哪个管子损坏。（2）测量限流电阻的好坏当继电器SL损坏，较长时间不能闭合，会造成直流母线电压低，变频器报欠压；限流电阻损坏；制动电阻的制动选件短路损坏，造成启动时制动电阻并联在直流母线上，将限流电阻烧坏;限流电阻根据变频器型号不

7、同，有的安装在上母线，有的安装在下母线。在测量整流管时，如果有一臂的三只整流管导通电阻明显增大，则限流电阻坏（限流电阻的正常值在500以下，变频器的功率越大，阻值越小）。（3）确定继电器的好坏继电器的工作原理是线圈通电，触点吸合。如果线圈的驱动电源损坏，会造成触点不闭合。判断方法：开机时能否听到继电器闭合的声音；如果听不到闭合的声音，可能继电器驱动电源坏。变频器报欠压，起机时频率上升到13Hz时就不再上升，电动机没有输出电流，用电压表测量直流母线电压很低（十几伏几十伏）。可判断为继电器不吸合。（三）变频器欠压、缺相案例分析案例1：一台三肯160kW变频器，在工作中，偶尔报欠压停机。案例现象：该

8、变频器为恒压供水系统，在一年前就有时报欠压跳闸，复位后能正常工作。最近一段时间，跳闸比较频繁，每个星期就跳几次，影响到正常工作。案例检查：首先测量三相交流电压，均为385V，正常；再测量直流母线上电压，为510V，正常。该厂共有两台同型号的三肯160kW变频器，将两台变频器启动，输出频率调整为40Hz，再测量两台变频器的直流母线电压，均为505V。故障判断：由于两台变频器型号相同、功率相同、外加电压和母线电压相同，均都在正常范围，一台变频器工作始终正常，而另一台变频器近期频繁的报欠压故障，判断为变频器的内部检测电路出了问题，发出误报信号。变频器必须做解体维修。案例2 变频器起动后跳“LU”案例

9、现象：一台富士FRN11G11S变频器在频率上升到15Hz以上时，“LU”欠电压保护动作。案例分析：变频器欠压故障是在使用中经常碰到的问题，主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于350V)或变频器自身原因。变频器自身的主要原因有：整流模块某一路损坏、滤波电容容量不足；其次是主回路继电器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上而导致欠压；再有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。故障判断：经停机后检测，发现是一只整流管损坏，更换后正常。三、逆变电路的维修（一） 维修目的1. 维修原因：变频器输出出现了缺相、过流、电动机异常报警跳闸，变频器不能正常工作等。2. 故障原

10、因：电动机有问题，造成过流；变频器逆变电路有问题，造成缺相、输出电压不平衡等。3. 故障初步确认：首先进行U、V、W电压测量，根据测量数据，进行正确判断。（1）变频器输出三相电压平衡，变频器没问题。（2）缺相，变频器一个桥臂的开关管损坏。哪一相缺相，对应的那一路上下桥臂开关管损坏。（3）如输出电压不平衡，去掉电动机，仍不平衡，变频器不平衡相的桥臂开关管性能不良或有一只开关管已经损坏。4.测量6只逆变开关管的好坏将变频器输出频率调到3Hz左右，万用表打到500V直流挡，分别测量：P-U、P-V、P-W及U-N、V-N、W-N之间的直流电压。管子正常时，测出的电压应为1/2UPN，如果哪路电压偏高

11、，则那路IGBT开路或开关不良。（二）IGBT测量在逆变电路中，具体器件就是IGBT和二极管，首先介绍IGBT的工作原理和好坏判断。二极管具有单向导电性，好的IGBT怎么测量都不通。独立测量：将独立的IGBT（管子没有接到电路中），用万用表的10k挡，黑表笔接C极，红表笔接E极，用手指短路C、G极，表针摆动，管子是好的。“BSM10GD120DN2” IGBT功率模块管脚图对应模块测量 IGBT好坏（四）测量直流电阻确定其他器件的损坏1. 测量表具：指针万用表的100或10挡，数字万用表的测二极管专用挡。2. 测量方法：测量输出端子U、V、W到直流母线端子P、N 之间的直流电阻。可确定VD7VD12续流二极管的好坏。3.测量上桥臂在电路中，IGBT短路的可能性很小，因为一旦短路，强大的电流会很快将其烧断。所以IGBT在电路中损坏是以开路居多。因为IGBT开路对测量6个续流二极管没有影响，所以可以用测量整流管的方法测