变频机组工作原理及检测要点课件

变频机组

工作原理及检测要点主要内容：通用变频机组电气结构变频驱动结构及主要元器件各部件工作原理和检查办法变频驱动典型电路变频驱动走线注意事项变频驱动常见故障列表附录：变频机组故障检查维护手册通用变频机组电气结构实体图片-整流桥、模块、电解电容、电抗器各部件功能、原理和检查办法1.滤波板功能、原理和检查办法2.整流桥功能、原理和检查办法3.电解电容功能、原理和检查办法4.电抗器功能、原理和检查办法5.模块功能、原理和检查办法6.开关电源、原理和检查办法功能：滤波板的主要作用其一是滤除电源干扰，保护机组在恶劣电源质量环境下的抗干扰能力；其二抑制机组对电源的干扰，防止机组运行影响其它电器如电视等工作。原理：通过L、C、R组成的选频网络对输入信号进行滤波，使有用频段的信号能达到输出端，而无用的噪声信号被吸收滤除。检查方法：一般采用连通性检查判断滤波板及其上部件故障，方框图见下页。滤波板功能、原理和检查办法整流桥功能、原理和检查办法功能：将输入交流电源转换成输出直流电源。原理：交流输入电源通过整流桥内部的二极管转换成直流电源输出，整流桥内部一般含有4个(单相)或6个(三相)二极管单元。以三相整流桥为例，其内部结构和工作波形如下所示。检查方法：使用万用表二极管档检查桥内各管管压降是否正常以及反接是否正常截止。详见下页方框图。YN输入输出接线断开时，万用表置为二极管档，分别测三相输入与输出正负极间管压降电压降正接是否为0.5V左右，反接是否为无压降桥内1、4间二极管坏同样方法测2、4和3、4间二极管表笔+接输出脚5，即输出负极，表笔-接输入脚1，然后反接电压降正接是否为0.5V左右，反接是否为无压降N桥内5、1间二极管坏同样方法测5、2和5、3间二极管若各二极管正向压降都为0.5V左右，反向无压降，则整流桥正常，否则坏Y电解电容功能和检查办法功能：主要作用是滤波和储能，使前端整流桥输出直流电压平滑，为后端逆变模块提供稳定的直流电源，供驱动压缩机用。检查方法：待机状态下，在输入交流电压为380V(三相)时，用万用表测试电容正负极，正常时其电压应当在540±10V；压缩机运行时，电容上电压一般会被拉低几十伏，其电压应当在500±30V，如果电容损坏，则压缩机一启动，电容电压迅速跌落到100V以下，同时机组出现电流保护或模块保护。模块功能、原理和检查办法功能：主要作用是将储能电容提供的直流电源转换成频率变化的交流电源输出到压缩机的三相定子上，驱动压缩机运转。原理：IPM模块内部集成了3对互补的IGBT管，通过PWM波控制它们的导通与关断，从而将直流母线电压在不同时段施加到压缩机不同的定子绕组上，并在定子上产生电流，同时在转子线圈上感应出磁场，从而推动转子运转带动压缩机运行。模块内部IGBT管结构如下页图所示。检查方法：1)在不接任何连接线的情况下，用万用表二极管档测试IPM模块的N对U、V、W和U、V、W对P的压降，正常时，电压应为0.4V左右，再测试P对U、V、W和U、V、W对N的压降，正常时，电压应当为无穷大(反向截止)。2)在上电的情况下，用万用表交流电压档测试模块UV、UW、VW间电压，三者之间压差在正常情况下不大约5V。开关电源功能、原理和检查办法功能：主要作用是为驱动板提供12V的稳压直流电源，同时为IPM模块提供4路15V直流电压。原理：通过控制开关电源芯片(如Top243Y)内部的MOSFET管通断，从而在高频变压器的原级线圈上产生一个交变的磁场，也就会在变压器次级线圈上产生交变的电流，再经过二极管整流成直流电压，并通过光耦反馈电路、滤波电路、精密稳压管(如TL431)使输出的直流电压稳定平滑。检查方法：用万用表直流档测试12V电压，正常时，其值在12±0.5V，测量4路15V电压时，正常情况下，其值应在15±1.5V，如果不在这个范围内，则认为开关电源板有问题。电流采样电路功能：主要作用是对压缩机2相定子电流进行检测，以判断是否过流。原理：电流互感器(交流变频)或电流传感器(直流变频)将压缩机电流转换成电压，并通过相应的电路进一步转换输出到驱动芯片的AD端口，再由程序进行相应处理，判断压缩机是否过流。电压采样电路功能：主要作用是对输入电源电压进行检测，并判断电压是否过高(过压)或过低(欠压)。原理：在交流变频中，采用电压互感器VT2815检测交流输入电压(L~N间电压)，将强电信号转换为弱电信号后再经过二极管整流成直流信号，然后输出到驱动芯片的AD端口，由程序进行处理；在直流变频中，直接用大功率高耐压的电阻对直流母线电压进行分压，并通过线性光耦进行隔离，然后通过运放传输到驱动芯片AD端口，再由程序进行处理。直流母线充电回路功能：主要作用是在上电瞬间抑制浪涌电流，对储能电解电容进行保护。原理：上电瞬间，由于储能电解电容上电压突然由0变为几十乃至几百伏，会产生一个很大的浪涌冲击电流，我们在电容和整流桥输出端之间串联一个PTC电阻(交流变频)或水泥电阻(直流变频)，从而达到抑制此浪涌电流幅值的作用，对后面的储能电解电容进行保护，当电容充电接近饱和时，再通过吸合与电阻并联的继电器或交流接触器来消除电阻上的压降和功耗。变频驱动走线注意事项为控制变频驱动中传导干扰的影响，我们用进出线来指导走线。如滤波器进线和出线尽可能各放一端以拉开距离，保证滤波的效果；控制器电源线为进线，其与继电器输出线避免缠绕绑扎；驱动部分整流桥交流为进、直流端为出，电解电容到整流桥部分为进、到模块PN部分为出，模块PN为进、UVW到压缩机为出，这些也要求避免交叉绑扎。走线不规范造成干扰的大多以线路耦合的方式造成影响。高电压产生大的电场，强电流产生大的磁场，从而影响处在其间的各电子部件的正常工作或传导入电网，影响电网