变频器常见的十大故障现象和故障分析

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变频器讲义

第一章：变频调速基础知识

1）关于调速n=60f/p(1-s)

p---变极调速特点：有级调速，系统简单，最多4段速

s---f---,2分。问2/43大功率半导体技术：

70年代：可控硅(SCR:SiliconControlledRectifier)是可控硅整流器的简称，也称晶闸管。可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、逆变以及无触点开关等

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各种自动控制和大功率的电能转换的场合。单向可控硅用于直流电路，也是可控整流电子元件（相当于可控制输出的二极管）；双向可控硅可用于交、直流电路。

GTR是三极管的一种，GiantTransistor，巨型晶体管由于可工作在高电压、高电流下，也称电力晶体管。

体管。

由

GTR

脉冲宽度调制技术：PWM(PulseWidthModulation)即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值）出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，其中SPWM法又包括：等面积法、硬件调制法、软件生成法（包括自然采样法、规则采样法）等等。采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等

...

而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同.PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率.

5)变频器简要工作原理

主要由四大部分组成：

（1）整流部分：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，带有丰富的谐波。

（2）储能环节：含预充电电阻、储能电容及均压电阻、制动电阻及再生制动的放电回路等。

（3）逆变部分：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦。

（4）控制系统：包括单片机、PWM发生器、驱动电路、电压、电流、温度检测等装置。

滤波电容要均压

充电过程要限流

逆变电路的结构

思考:每个逆变器旁并的是什么,起什么作用?续流二极管

续流二极管作用：

1）电动机的绕组是电感性的，其电流具有无功分量。续流二极管作为无功分量返回直流电源的通道。

2）当频率下降得较快时，电动机可能处于再生制动状态，此时的再生电流将

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通过续流二极管整流后回馈给直流回路。

3）进行逆变的基本工作过程是，同一桥臂的两个逆变管处于不停地交替导通和截止状态。在这交替导通和截止的换相过程中，也不时地需要提供通路。6）变频器故障维修方法：

望—即目视检查,以发现形态上的异常,重点注意以下内容:

i)变频器前端整流元件有无爆裂？

ii)

iv)

v)

vi)

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。

3、用高阻表做绝缘检查：将变频器的U1、V1、W1、C、D、U2、V2、W2各点用一组测试短路线（如带有鳄鱼的短路线，应自制）短路成一点。其高阻检测表的正极性表笔接上述短路点，负表笔接系统外壳（PE），测试电压可选DC-500V或DC-1000V在上述端子外侧无其它连接的情况下，测得的电阻值应》2兆欧姆（多在2兆欧姆-10兆欧姆之间）。但这个结果有时会受现场环境湿度的影响，端子外部保有连接的情况下也会对此值有大的影响。

二、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机（炸电容、压敏电阻、模块等）。

2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时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。如果U、V、W三相输出电压值偏离，可检测直

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流母线电压，一般在513（负载）~573V（空载）左右为正常。

5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试。

7）变频器/逆变器的正确拆装：

❑1、在设备断电和完全放电后进行。

❑2、场地干净，拆、装工具与部件、结构件应有区域存放。

❑3

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❑6

❑7

❑8等）❑9

❑10、可控硅与IGBT模块在与散热器接触的底面上涂有导热硅脂，器件拆下后，用无水酒精将安装基面擦洗干净，器件安装时要重新涂覆导热硅脂。注意不是多多益善，越薄、越均匀越好。

8）常见的故障现象和原因分析

1过流（OC）