变频器原理及维修培训.ppt

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1、变频器原理及维修培训主讲：刘善平山东华聚能源济二电厂目录第一章变频器结构及原理；第二章变频器维修第一章：变频器内部结构1.1变频器的组成变频器只要包括：1.整流部分；2.逆变部分；3.信号输入、输出；4.开关电源；5.PWM系统；6.驱动电路；7.内部通讯电路；变频器结构框图1.2主电路整流电路、起动保护、滤波电路、逆变电路、指示电路、制动单元、输入端子、输出端子。1.整流电路VD1—VD6整流二极管，c1、c2，滤波电容，RL，限流电阻。2.制动电路图中RB电阻和VTB是制动选件，当电动机产生回

2、馈电能，使UPN电压达到700V，VTB受控导通，电动机的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停止。3.逆变电路将直流电转换为三相交流电图中，VT1—VT6，逆变管，VD7—VD12，续流二极管1）逆变原理下面分析怎样将一个直流电变为正弦波的问题。①采样原理PWM技术的理论基础是采样控制理论中的面积等效控制原理。即：加在惯性环节上的窄脉冲，尽管形状不同，只要面积相等，其作用在惯性环节上的效果相同（惯性环节就是电感、电容）。②脉宽调制波SPWM：将一个正弦波电压分为N等份，并把正弦

3、曲线每一等份所包围的面积都用一个与其面积相等的等幅矩形脉冲来代替，脉冲的宽度与正弦波的大小成正比，这样得到的脉冲列，就是SPWM波。实际应用中SPWM波的形成：调制方法：利用载波和调制波相比较方式来确定脉宽和间隔。调制波ur：所希望生成的等效正弦波载波uc：等腰三角波或锯齿波3)三相逆变波形加在6只逆变管上的信号都为开关信号，6只逆变管就相当于6个开关，管子导通相当于开关闭合，截止时相当于开关断开。4.开关器件1）二极管二极管是单向导电器件，加正向电压，导通，相当开关闭合；加反向电压，截止，相当于

4、开关断开2）绝缘栅双极晶体管（IGBT）①结构及外形IGBT是MOS和GTR取长补短相结合的产物，具有栅极G、集电极C、和发射极E的三个引出端。6.1.2其他电路1.输入端隔离电路变频器有一系列的输入端子，这些输入端子和CPU是通过隔离电路联系的。输入端隔离电路出了问题，影响端子的正常输入，因为每个输入端子独立连接一只光电耦合器，哪一只光电耦合器出了问题，那一路输入端子不能正常工作。2.I-U转换电路该电路是模拟输入电压、电流、以及模拟输出指示端子的转换电路。该电路出了问题，会影响这几路信号的正常

5、工作。3.DC/DC电源这是变频器除了主电路之外所有电路的供电电源。它出了故障，整个变频器停止工作。因为该电源的输出端是分组输出，哪一组出了问题，影响那一组所对应的电路。开关电源电路图图中L1为一次电路，L2、L3、L4、L5为二次电路，工作时一次电路导通，二次电路截止，一次电路截止时，二次电路导通。二次电路的输出电压由开关管的脉冲宽度调节。开关电源容易损坏的元件是滤波电容、整流二极管、开关管。4.过压/欠压保护电路该电路是直流母线电压的检测电路，检测直流母线欠压或过压。该电路出了问题，一是不能正

6、确的提供检测保护信号，产生误报；二是失去保护功能，使制动电阻不能工作，引起主电路过压而损坏。5.驱动电路该电路是将CPU输出的PWM信号进行放大，驱动IGBT开关工作。该电路和主电路紧密相连，是很重要，又容易出故障的一部分电路1）驱动电路隔离放大、驱动放大电路、驱动电路电源①光耦隔离电路图中IC为PWM输出和驱动电路的隔离电路。当驱动电路损坏不至于将故障扩大到PWM发生电路。②V1为第一级放大；V2、V3为输出跟随器，提高输出能力。③图中稳压管DZ使电源电压稳定在20V。注：隔离电路中的光耦隔离集

7、成块容易损坏。2）驱动电路和电源的连接电路作用：为驱动电路提供直流电源。该电路由一只5V稳压管取得5V电源，加在IGBT开关管的发射极上，使驱动信号在零时，保证IGBT控制极为5V的负电压，使管子可靠的截止。该电源需要4组，三个带浮地，一个直接接地。该电源由变频器的DC/DC直流电源提供。6.保护电路是保护逆变桥过流、过压、过载等的保护电路。它由检测、放大、模/数转换等电路组成。该电路出了故障，一是误报；二是失去保护功能，造成逆变桥的损坏。1）电流检测电路通过检测变频器的输出电流，进行过流、过载计

8、算，当判断为过流、过载，立即封锁变频器的输出脉冲，使PWM电路停止工作。R121为检测电阻，检测电流为1A。(检测电流为100A,R121为0.015)。2）直流电压检测电路为保证电网电压变化时，仍能保证U/f=C的控制方式，由该电路实时检测直流电路的电压Ud,根据Ud的变化调整PWM波的占空比。7.操作面板操作面版是采用接插件连接，接触不良，会引起个别功能消失，供电不良会引起黑屏。个别功能部件失灵，可能是按键接触虚。9.故障接点开关该开关主要为变频器的故障报警用，当变频器出现故障