变频器原理及调试

变频器原理及调试1引言近年来，随着微电子技术及IGBT功率期间的迅速发展，作为交流电机主要调速方式的变频调速技术也获得了前所未有的发展。交流变频调速是集电力电子、自动控制、微电子学和电机学等技术精华的一项高新技术，自问世以来倍受瞩目。它以优异的调速性能、显著的节电效果和广泛的适用性而被国内外公认为世界上应用最广、效率最高、最理想的电气传动方案。2变频器原理2.1变频器控制方式1） U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式;2） 电压空间矢量（SVPWM）控制方式；3） 矢量控制（VC）方式；4） 直接转矩控制（DTC）方式；5） 矩阵式交一交控制方式。2.2变频器的构成及框图LineconnectionMaincircuit-breaker

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number3变频调速器的特点变频调速器可软启动，可提高COS°、电源隔离，可改变转速（无级调速），带有通讯接口可与计算机连接，适合自动化控制（PC卡、PLC），可设计为闭环控制（PID、PG控制），可远程操作，可改变电压，带有各种（过流、过压、欠压、接地、短路等）保护功能、自动转矩补偿，可多段速运行，带有马达失速防止功能、直流制动与软体刹车功能、点动功能，可任意设定加减速时间，可加装输出转速指示表。4变频器调试4.1变频器静态测试1） 测试整流电路:找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。2） 测试逆变电路：将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障。4.2动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点：1） 上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸（炸电容、压敏电阻、模块等）。2） 检查变频器各接插口是否已正确连搓连接是否有松动,连接异常可能导致变频器出现故障，严重时会出现炸机等情况。3） 上电后检测故障显示内容，并初步断定故障及原因。4） 如未显示故障，首先检查参数是否有异常,并将参数复归后，进行空载（不接电机）情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障。5） 在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。4.2.1输入、输出量的测量1）对变频器进行测试的电路如图1所示。极定/沌甚图1测试电路图此测试电路是一个完整的变频器测试方案，包括三相电源输入、三相输出、驱动的电机的机械输出（转速、扭矩）等。如果被测的变频器功率较大，输入、输出电流超过了仪器的量程，就需要在电流的测量回路里接入CT（电流互感器），把被测电流转变成仪器的测量量程内。2）输入侧的测量变频器输入电源是50Hz交流电源，其测量基本与标准的交流工业电源的测量相同，但是由于变频器的输入侧是整流电路，电流的波形一般不是标准的正弦波。如果输入电压或电流较大，超过了谐波分析仪的测量量程，可以接入VT或CT。但要注意，由于电流不是正弦波，含有较多的谐波含量，因此，CT选择时要考虑频率范围。3）输出侧的测量变频器的输出波形是频率可变的信号，含有较多的高次谐波，而电动机转矩主要依赖于基波电压有效值。因此，需要测量的电压值，或者说一般变频器的额定电压值是基波有效值。对PWM类型的变频器来说，PWM电压的整流平均值正比于其输出电压基波有效值。所有的测量值都可以通过测试仪器直接读出并可以输出，测试过程快捷方便。4.2.2功能测试变频器在完成静态和动态（单机）测试后，可以进行功能测试，功能测试就是对变频器的远程操作和信号传输进行测试。在电机旁进行电机的起停操作，速度调节和速度显示及负载指示等。在仪表DCS系统（如果有）进行的操作，像电机的起停、调速操作；信号的指示（运行、停止、故障），量的显示（转速、电压、电流等等）。4.2.3变频器本身的故障自诊断及预防功能由于IGBT及CPU的迅速发展，变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能，大幅度提高了变频器的可靠性。此外，由于变频器的软件开发更加完善，可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施,并使故障化解后仍能保