变频器原理第6章.ppt

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1、变频器原理与应用,第6章 变频器的安装、接线、维护和保养,教学重点 变频器的接线。 教学难点 变频器的接线。,为了使变频器能稳定可靠地工作，充分发挥变频器所具备的性能，必须确保变频器设置的环境，温度能充分满足IEC标准及国际标准对变频器所规定环境的许可值。,6.1 变频器的安装,6.1.1 变频器的使用环境 变频器要长期稳定的运行，对其使用环境有一定要求，安装的环境与条件必须符合要求。 1.变频器工作的可靠性与温度 变频器工作的可靠性在很大程度上取决于温度，由于变频器的错误安装或不合适的固定方式，使变频器冷却效果不佳，会使变频器产生温升，从而使周围温度升高，电子元件出现故障或损坏等意外事故。,

2、2.周围温度 变频器的周围温度指的是变频器端面附近的温度。 1）变频器周围温度的测量位置 如图6-1所示为变频器周围温度的测量位置。通过对变频器周围温度测量，以确定变频器安装的合适位置。,图6-1 变频器周围温度的测量位置,2）允许温度范围 （1）上限温度。对于单元型变频器装入配电柜或控制盘内等使用时，考虑柜内预测温升10 ，则上限温度多定为50 。 （2）下限温度。变频器周围温度的下限值多为0 或10 ，以不严重冻结为前提条件。 （3）如果变频器为全封闭式结构，此时，对于上限温度为40 的壁挂式单元型变频器，当装入配电柜内使用时，为了减少温升，可以装设通风管（选用件）。,3.周围湿度 变频器

3、要注意防止水或水蒸气直接进入变频器内，以免引起漏电，甚至打火、击穿等现象。而周围湿度过高，也可使变频器电气绝缘性能降低和金属部分腐蚀。为此，变频柜安装平面应高出水平地面800 mm以上。 4.抗干扰 为防止电磁干扰，控制线应有屏蔽措施，母线与动力线的距离要保持不少于l00 mm。,6.1.2 变频器的通风设置及安装方式 1.变频器的热量来源 变频器产生的热量主要取决于变频器容量及其驱动电动机的负载，同时配电柜内同变频器一起安装使用的选件、功率改善电抗器及制动单元（包括制动电阻）也会产生热量，这些因素都是变频器热量的来源。,2.配电柜的散热及通风情况 如图6-2所示为外部散热器的安装示意图。如图

4、6-3所示为在配电柜中安装一个变频器的示例。如图6-4所示为在配电柜中安装两个变频器的示例，同时给出了通风扇的正确安装位置。,图6-2 外部散热器 图6-3 在配电柜中安装 的安装示意图 一个变频器的示例,图6-4 在配电柜中安装两个变频器的示例,3.变频器的安装方式 如图6-5所示给出了变频器的几种安装方式。,图6-5 变频器的安装方式,4.变频器放电电阻的安装 当变频器使用制动单元或外部安装高性能制动电阻时，必须采取相应措施，充分地散掉电阻产生的热量。由于电阻器为发热器件，因此要考虑散热技术的应用。在这种情况下，建议在配电柜外面安装放电电阻。其安装情况分别如图6-6和图6-7所示。,图6-

5、6 放电电阻的安装 1配置散热功能的盖子； 2冷却风扇；3放电电阻,图6-7 放电电阻的排放方式,5.变频器的安装方向 如果变频器安装方向不正确，其产生的热量不能及时地散去，会使变频器温度升高。变频器的安装方向如图6-8所示。,图6-8 变频器的安装方向,6.污垢防护结构的安装 为了在容易积聚灰尘和污垢的地方使用变频器，应安装封闭变频器通风口的污垢防护附件，从而使变频器具有污垢防护功能。0.422 kW变频器工作环境温度范围在1040 ，因此，最大环境工作温度要低于标准类型温度10 。即使是安装污垢防护结构的变频器，也不能在油雾环境下运行。在这种情况下，应在油雾防护配电柜中安装标准变频器。,7

6、.在配电柜中安装变频器的注意事项,图6-9 配电柜中各设备的正确安装位置,1）防粉尘、污垢、油雾 （1）变频器安装在粉尘防护结构配电柜中，如果配电柜温度升高，应采取相应措施。 （2）强制清洁空气进入配电柜内，提供负压。,2）腐蚀气体和含盐气体的损坏 3）易爆、易燃气体 4）海拔高度 5）振动冲击 （1）配电柜内安装橡皮防振绝缘设施。 （2）加固配电柜，防止共振。 （3）配电柜应安放在远离振动源的场所。,6.1.3 变频器的设置场所 装设变频器的场所必须符合以下条件： （1） 电气室应湿气少、无水浸入。 （2） 安装环境无爆炸性、燃烧性，无腐蚀性气体、液体，粉尘少。 （3） 变频装置容易进入，安

7、装方便。 （4） 应有足够的空间，便于维修检查。 （5） 应备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量。,（6） 如有易受到变频器产生的高次谐波和无线电影响的装置，应和变频器分离开。 （7） 如变频器安装在室外，必须单独按照户外配电装置设置。,6.2 变频器的接线,变频器的接线包括主电路的接线、控制电路的接线以及主电路和控制电路的配线。,6.2.1 变频器的外型和结构 1.变频器的外型 不同厂家变频器的外型，如图6-10所示。,图6-10 不同厂家变频器的外型,2.通用变频器的结构 如图6-11所示为书本型通用变频器的外型和结构。,图6-11 书本型通用变频器的外型和结构,6.2.2 变频器的

8、接线图 1.变频器结构的原理框图 原始的变频器是由分立型的电力电子元件组成，随着电力电子技术和大规模集成电路的发展，变频器的结构已经成了由功能模块组成的大规模集成结构。变频器的原理图如图6-12所示。,图6-12 变频器的原理图,2.变频器的基本接线,图6-13 使用变频器时所需要的主要设备,图6-14 变频器使用时附加的设备接线,3）变频器端子的接线,图6-15 变频器端子的基本接线图,图6-16 变频器进线孔的位置,去掉端子罩后变频器输入、输出端子的位置，如图6-17所示。图中所画的是取掉端子罩状况下的内部结果。在通常使用条件下不能取掉端子罩。,图6-17 去掉端子罩后变频器输入、输出端子

9、的位置,6.2.3 变频器的主电路接线 在图6-15所示的变频器端子的基本接线图中，主电路端子的功能见表6-1。,表6-1 主电路端子功能表,1.主电路接线,变频器输入、输出主端子的接线图如图6-18所示。图中暗虚线部分为电缆线的屏蔽层部分，所用屏蔽层必须接地。,图6-18 变频器输入、输出主端子的接线图,2.主电路配线,图6-20 主电路配线和接线,3.I/O电缆的配线长度 电缆长度由于I/O端子的不同而受到限制。,图6-21 I/O电缆的配线图,4.制动单元配线 1）变频器与制动单元配线 制动单元与放电电阻之间配线长度在2 m之内时，可不用双绞线电缆；制动单元与放电电阻之间最大配线长度应为

10、5 m，如果配线长度介于2 m和5 m之间，应选用双绞线电缆，如图6-22所示。,图6-22 制动单元配线方式,2）变频器与制动单元并联使用时的接线 为了保证变频器并联使用时，互不干扰，各制动单元必须与变频器并联连接，变频器与制动单元并联使用时的接线，如图6-23所示。,图6-23 变频器与制动单元并联使用时的接线,6.2.4 变频器控制电路的接线,图6-24 变频器控制电路端子的功能图,1.变频器控制电路接线和配线 1）输入端的接线 （1）输入端的连接如图6-25所示。触点或集电极开路输入（与变频器内部线路隔离）时，每个功能端同公共端SD相连，由于其流过的电流为低电流（DC 46 mA），低

11、电流的开关或继电器（双触点等）的使用可防止触点故障。,图6-25 输入端的连接,如图6-26所示，模拟信号输入（与变频器内部线路隔离）时，该端电缆必须要充分和200 V（400 V）功率电路电缆分离，不要把它们捆扎在一起，连接屏蔽电缆，以防止从外部来的噪声。,图6-26 模拟信号输入电缆的连接方法,如图6-27所示，要正确连接频率设定电位器，频率设定电位器必须要根据其端子号，进行正确连接，否则变频器将不能正确工作，电阻值也是很重要的选择项目。图6-27（a）中2 W/1 k绕线电阻的可变电阻特性为B。,图6-27 频率设定电位器的连接,2）输出端的接线 输出端的连接如图6-28所示。输出端的连

12、接分三种情况：集电极开路输出端；脉冲串输出端；模拟信号输出端（DC 010 V）。,图6-28 输出端的连接,3）控制电路配线 变频器的控制信号为微弱的电压、电流信号，所以与主电路不同，对电线的选择和配线要增加防干扰措施并遵守相关程序。控制电路配线方式如图6-29所示。,图6-29 控制电路配线方式,控制电路配线时要考虑以下几点： （1）电线的种类。一般说来，控制信号的传送所使用的电线采用绝缘聚氯乙烯护套屏蔽电线。模拟信号采用双绞双屏蔽电线；低压数字信号采用双层屏蔽电线，也可以采用单层屏蔽的或无屏蔽的绞线对；频率信号，只能采用屏蔽线。模拟信号、数字信号采用不同的电线分开走线。屏蔽电线的种类如图

13、6-30所示。,图6-30 屏蔽电线的种类,（2）电线的粗细。控制电线的粗细必须考虑机械强度、规程、电压降及配线费用以后决定。推荐使用导体截面积为1.25 mm2或2.0 mm2的电线。但是如果配线距离短、电压降在容许值以内，使用导体截面积为0.75 mm2的电线在经济上是有利的。,（3）电线的分开配线。变频器的控制线应与主电路电线或其他电力电线分开配线。为了防止由于干扰引起的误动作，控制电路端子的布线要尽量远离主电路（其距离推荐在l00 mm以上），禁止放入同一汇线槽内。,如图6-31所示为24 V线与230 V（或115 V）的穿线，它们要穿入不同线管。布线时若需要交叉，主电路线与控制电路

14、线尽量成直角见图6-29（c），相隔距离取电气设备技术标准所确定的距离，如图6-32所示为电线的配线方式。,图6-31 24V线与230V线要穿入不同线管,图6-32 电线的配线方式,（4）电线的屏蔽。多根电线不能分开配线或者即使分开配线也没有抗干扰效果时，要进行有效的屏蔽。电线的屏蔽应利用已接地的金属管，或者穿在金属管内。屏蔽电线的连接方法,如图6-33所示。,图6-33 屏蔽电线的连接方法,图6-34 屏蔽电线端子的处理,（5）绞合电线。 （6）配线路线。 （7）电线的接地。,2.变频器安装配线时的注意事项 变频器安装配线时要注意以下事项： （1）输入和输出的高压电缆必须经过严格的耐压测试

15、。 （2）输入和输出电缆必须分开配线，防止绝缘损坏造成危险。,（3）现场到变频器的信号线，应该与强电电线分开布线，信号线须采用绞线的方式，最好采用屏蔽线，并且要尽量短，屏蔽线的一端应可靠接地，屏蔽线的屏蔽层要连接在变频器指定的端子（CM或GND）上，如图6-35所示。,图6-35 变频器的电路布线,（4）保证变频器柜体可靠连接大地，要求接地电阻不大于4 。 （5）开路集电极输出端子连接控制继电器时，在励磁线圈的两端连接二极管。 （6）位于变频器附近的电磁接触器、元件线圈等，要在线圈两端并联设置火花限制器，并且其布线要尽量地短。,3.控制电路接线的操作,图6-36 控制电路接线过程,6.2.5

16、PLC与变频器的互联接线 PLC对变频器进行控制，这必然牵涉到PLC与变频器的互联接线问题，两者的互联接线包括以下三种情况： （1）PLC的数字输出与变频器的数字输入的互联。 （2）PLC的模拟量输出与变频器的模拟量输入接口的互联。 （3）PLC与变频器的通信连接。,1.变频器通信口,图6-37 变频器通信口硬件,2.PLC与变频器的连接 PLC与变频器的通信连接通过RJ45连线系统进行连接，如图6-38所示为ATV31变频器与PLC通信情况。,图6-38 Altivar31型变频器与PLC通信情况,3.变频器的输入、输出接口 1）变频器的数字输入接口 变频器的数字输入接口如图6-39所示。,

17、图6-39 变频器的数字输入接口,2）PLC的数字输出接口,图6-40 PLC的数字输出接口,3）PLC与变频器的数字接口互联,图6-41 PLC继电器输出与变频器数字输入的互联,图6-42 PLC集电极开路输出接口与变频器的互联,4.PLC与变频器的互联实例 1）PLC控制的正反转电路 PLC控制的正反转电路接线图如图6-43所示。按钮开关SB1和SB2用于控制变频器接通与切断电源；三位旋钮开关SA2用于决定电动机的正转运行、反转运行或停止。X4接受变频器的跳闸信号。在输出侧，Y0与接触器KM相接，其动作接受X0（SB1）和Xl（SB2）的控制。Y1、Y2、Y3与指示灯HL1、HL2、HL3

18、串联，分别指示变频器通电、正转运行、反转运行。Y4与变频器的正转端FWD串联；Y5与变频器的反转端REV串联。,2）采用变频调速的刨台运动控制 刨台的机械结构及控制要求。用于实现刨台往返控制的6个行程开关如图6-44所示。工作台侧面的燕尾槽安装4个撞块，依靠这4个撞块碰撞相应的行程开关实现工作台的自动工作。前进撞块A、B，后退撞块C、D分布在行程开关两侧。图6-44为工作台行程开关的零位状态。,图6-44 6个行程开关的位置分布,运动控制过程如下：工作台前进时，撞块A撞击SQ3，B撞击SQ5，经过一段越位后，刨台后退；后退时，撞块B使SQ5复位，撞块A使SQ3复位；后退未了，工件退出刀具后，撞

19、块C撞击SQ4使电动机减速，D撞击SQ6使电动机换向，经过一段越位后，刨台从后退换成前进。刨台即按此方式循环工作。SQ2、SQl分别起前进、后退的限位保护作用。,如图6-45所示为刨台往返运动的PLC变频调速控制电路。其中PLC采用三菱FX系列可编程序控制器，变频器采用的是台安V2系列变频器。 在图6-45中，SB1、SB2为启、停按钮，SB3、SB4为正、反向点动按钮，SB5为故障复位按钮。SQ1SQ6为刨床上6个行程开关，X13接变频器故障输出端R2A，在变频器有故障时控制Y11、Y12端输出声光报警信号；系统总启动由SA控制。,图6-45 刨台往返运动的PLC变频调速控制电路,PLC输出

20、信号中，Y0、Y1控制电动机正反向循环运转、点动及停止，Y2、Y3、Y4控制变频器3挡转速，即低速(刨刀切入、刨刀退出、反向前)、中速(刨削加工速度)、高速(空刀返回)，Y10控制接触器KM，使变频器得电。PLC程序中，应使Y10动作后，Y0、Y1才能动作；Y11、Y12控制变频器故障时的声、光报警，同时切断Y10的输出。,3）工频运行与变频运行的切换控制电路 工频运行与变频运行的控制电路如图6-46所示。,图6-46 工频运行与变频运行的控制电路,图6-47 工频运行与变频运行的梯形图,按照工频运行与变频运行的工作过程，可将梯形图分为A段、B段、C段、D段和E段。,（1）A段为工频运行段。

21、（2）B段为变频通电段。 （3）C段为变频运行段。 （4）D段为变频器跳闸段。 （5）E段为故障处理段。,6.2.6 计算机与变频器的互联接线及网络控制,1.计算机、变频器和电动机的连接 当变频器不与本机的操作面板连接时，通过PU接口，与计算机、触摸屏等连接可进行通信操作。,图6-48 带有RS485接口的计算机、变频器和电动机的连接图,如图6-49所示为带有RS485接口的计算机、变频器的电气原理图。组装时应按计算机使用说明书连接，计算机段端子号因机种不同而不同，请仔细确认，见图6-49。,图6-49 带有RS485接口的计算机、变频器的电气原理图,2.变频器与计算机组成网络控制 把变频器的

22、RS485串口通过RS232/485转换器与计算机的串口连接，并组成网络，这样的网络系统主要由变频器的网络功能、计算机控制程序和通信协议三部分组成。 1）变频器的网络功能 变频器的网络功能包括硬件部分和软件部分。,（1）硬件部分。 （2）软件部分。,2）计算机控制程序 计算机控制程序可进行人机对话，通过人机对话对变频器的参数能进行修改，实现变频器运行状态的远程监视与控制。总之，人在现场通过这个控制软件实现对变频器的操作。 3）通信协议 通信协议是计算机与变频器之间进行通信的依据。计算机的控制软件和变频器的通信软件按照这个通信协议所规定的信息格式进行编写。,由这三部分构成的变频器远程控制网络就能

23、实现变频器的远程控制。变频器远程控制网络组态图如图6-50所示。,图6-50 变频器远程控制网络组态图,图6-51 带有RS485接口的变频器电气接线图,6.3 变频器的调试,6.3.1 通电前检查,在通电前要对变频器进行如下检查： （1）检查变频器安装的空间和通风情况。 （2）变频器与电动机之间的连接导线长度应超过50 m，在变频器输出侧导线较长时，还要将PWM的调制载频设置在低频率段，以减少变频器输出功率管的发热，降低变频器损坏的概率。 （3）确认变频器工作状态与工频工作状态的互相切换有无接触器的互锁，不能造成短路，并且在两种使用状态下电动机转向相同。,（4）依据变频器容量、电动机容量及两

24、者匹配等情况决定变频器输入侧是否安装交流电抗器和滤波直流电抗器。 （5）检测供给变频器的电网电压是否有缺相。,6.3.2 变频器的通电和设定 1.通电 通电前，检查完毕，如果通电条件具备，即可通电。 2.设定 通电工作完毕，就可以进行参数的设定。,6.3.3 变频器试运行 1.空载试运行 （1）检查电动机转向。 （2）观察电动机在各频率点时，是否有异常振动、共振，转动声音是否有异常。如有共振应设法使变频器频率设定值避开该频率点，以消除共振现象。 （3）按设定的程序从头到尾的试运行一遍，确认不再有异常现象发生。 （4）模拟日常进行的操作，将各种可能进行的操作，认真的做一遍，确认无误。,（5）听电

25、动机在调制频率时产生的振动噪声，是否在允许范围以内，如果不合适，可更改调制频率，直到合适即可。 （6）检测输出电压和电流对称度，对电动机而言，电压和电流对称度不能有10 % 以上的不平衡。,2.负载试运行 （1）把正常负载加在电动机上运行，用钳型电流表测变频器各相输出电流是否在预定值之内（观察变频器显示器显示的电流也可，两者略有差别）。 （2）如果变频器控制系统具有转速反馈的闭环系统，要测量转速反馈是否有效。做一次人为断开和接入转速反馈，检查对电动机电压、电流、转速的影响情况。,（3）检测电动机旋转时的平稳性，这时加上正常负载，运行到稳定温升（一般3小时以上）的时侯，检测电动机或变频器的温度是

26、否过高，若出现电动机或变频器的温度过高的现象，可改变电动机的负载或频率、变频器的U/f曲线、外部通风冷却条件或变频器的调制频率等。 （4）试验电动机运行时的升、降速时间是否过快或过慢，不合适的话应重新设置和调整。,（5）试验变频器的各类保护功能和显示是否有效，在允许的范围内，尽量多做一些非破坏性的各种保护试验，确保变频器投入运行后，各种保护的可靠性。 （6）根据现场工艺的要求，试运行一周，随时监控，并做好记录，作为变频器今后工况数据的对比依据。,6.4 变频器的维护,6.4.1 变频器的检查 1.日常检查 检查变频器安装地点、环境是否符合要求；冷却风路是否畅通，冷却风机是否能正常工作；变频器、

27、电动机、变压器、电抗器等在运行时是否因过热发出异味；电动机运转时声音是否正常；变频器主回路和控制回路的输入和输出电压是否符合正常工作的要求；滤波电容有否漏液、开裂、异味，安全阀是否脱出；显示部分是否正常；控制按键和调节按钮是否能正常工作。,2.定期检查和维护 停止变频器的运行，观察主回路电容的放电情况，在确认电容放电已经结束的时候，才能打开变频器机盖。此时清扫风机的进风口、散热片和空气过滤器上的灰尘、脏物，保证风路畅通；吹去变频器印制板上的积尘，检查各螺钉紧固件是否松动，特别要检查变频器主回路通电铜条的大电流连接螺钉，必须拧紧不得松动，有时因铜件发热，导致紧固螺钉的弹性垫圈退火或断裂变形而失去

28、弹性，必须在更换后再次拧紧。,6.4.2 变频器常见故障、检查、判断及处理 1.变频器修理人员具备的技能 变频器的技术含量较高，修理人员应该做到：熟悉变频器的基本工作原理，会使用万用表、示波器、钳型电流表；配备有基本装配工具，修理人员具有良好的焊接手艺，要有变频器和元器件的相关资料；修理判断前熟读该变频器的产品使用手册，弄清各部分和各标志端子的功能。,2.逆变功率模块的损坏 1）逆变功率模块的损坏判断 首先检查外观是否已炸开，端子与相连的印刷线路板是否有烧蚀痕迹，再用万用表查C-E、G-C、G-E之间是否导通，或用万用表测P对U、V、W和N对U、V、W电阻是否一致，以及各驱动功率元件控制极对U

29、、V、W、P、N的电阻是否一致，判断的结果如果是同一元件的电阻值不一致，证明该元件已经不能使用或该功率元件已经损坏。,图6-52 IGBT逆变功率模块内部电路,2）逆变功率模块的损坏原因查找 如图6-53所示为变频器主回路各易损坏元器件的位置图。,图6-53 变频器主回路各易损坏元器件的位置,3）逆变功率模块的更换 查到主元件损坏的根本原因，并消除再次损坏的可能，才能更换逆变模块。否则，换上新模块也会再被损坏。更换逆变模块前的注意事项主要有： （1）变频器的功率模块与散热器之间涂导热硅脂，保证涂层厚度0.10.25 mm，接触面80%以上，紧固力矩按紧固螺钉大小施加（M4：13 kgcm；M5

30、：17 kgcm；M6：22 kgcm），以确保模块散热良好。,（2）IGBT要避免静电损坏，在装配焊接中防止损坏的根本措施是把被要修理的机器、IGBT模块、电烙铁、操作工作台垫板等全部用导线连接起来，使得操作在等电位下进行，全部连接的公共点如能接地就更好。特别是电烙铁头上不能带有220 V高电位，示波器电源要用隔离良好的变压器隔离。IGBT模块在未使用前要保持控制极G与发射极E接通，不得随意去掉该器件出厂前的防静电保护GE连通的措施。,（3）变频器拆开时，要对被拆件、线头、零件做好记录。再装配时，处理好原装配上的各类技术措施，不得简化、省略。如输入的双绞线，各电极连接的电阻阻值、绝缘件、吸收

31、板或吸收电容都要维持原样；要对作了修焊的驱动印制板进行清洁和防止爬电的涂漆处理，以及保证绝缘可靠、更不要少装和错装零部件。 （4）变频器的并联模块要求型号、编号一致，在编号无法一致时，要确保被并联的全部模块性能相同。,（5）如果变频器因炸机造成了铜件缺损，要把毛刺修圆砂光，避免因过电压发生尖端放电而再次损坏。 4）逆变功率模块更换模块后的通电 有时变频器更换模块后，一通电又把模块烧了，为了防止这种现象的出现，一般在变频器的直流主回路里串入一电阻，电阻阻值为1 k2 k、功率50 W以上。由于电阻的限流作用，即使故障开机也不会损坏模块。此时可作空载试验，一般空载运行正常的话，去掉电阻也都会正常。

32、,3.整流桥的损坏 1）整流桥的损坏判断 2）整流桥的损坏原因查找 整流桥的损坏原因主要有： （1）变频器的整流元器件本身质量不好。 （2）电网电压太高，电网遇雷击和过电压浪涌。电网内阻小，过压保护的压敏电阻已经烧毁不起作用，导致全部过压加到整流桥上。,（3）变频器离电网的电源变压器太近，中间的线路阻抗很小，变频器没有安装直流电抗器和输入侧交流电抗器，使整流桥处于电容滤波的高幅度尖脉冲电流的冲击状态下，使整流桥过早损坏。 （4）变频器的后级电路，逆变功率开关元件损坏，导致整流桥流过短路电流而损坏。 （5）三相输入缺相，使整流桥负担加重而损坏。 3）整流桥的更换,4.滤波电解电容器损坏 1）滤波

33、电解电容器损坏的判断 2）滤波电解电容器损坏的原因查找 滤波电解电容器的损坏原因主要有： （1）变频器的电容器件本身质量不好(漏电流大、损耗大、耐压不足，含有氯离子等杂质，结构不好，寿命短)。,（2）变频器电源回路中滤波前的整流桥损坏，有交流电直接进入电容。 （3）变频器电源回路中分压电阻损坏, 分压不均造成某电容首先击穿，随后发生相关其他电容也击穿。 （4）变频器的电容安装不良，如外包绝缘损坏，外壳连到了不适当的电位上，电气螺接处和焊接处接触不良而发热损坏。 （5）变频器的散热环境不好，使电容温升太高，日久而损坏。,3）滤波电解电容器的更换 （1）更换变频器滤波电解电容器时，最好选择与原来相

34、同的型号，若当时没有相同的型号时，应从耐压、漏电流、容量、外形尺寸、极性、安装方式上进行选择，并且要选用能承受较大纹波电流，长寿命的品种。 （2）电容更换和拆装过程中，注意电气连接（螺接和焊接）必须牢固可靠，正负极不得接错 两根正、负母线包围的面积应该尽量的小， （3）已放置一年以上的电解电容器，使用前应测量漏电流，漏电流不得太大。 （4）更换变频器滤波电解电容器时，两根正、负母线包围的面积应该尽量的小。,5.变频器风机的损坏 1）变频器风机的损坏判断 2）变频器风机的损坏原因查找 3）变频器风机的更换 6.变频器开关电源的损坏 1）变频器开关电源的损坏判断 2）变频器开关电源的损坏原因查找

35、3）开关电源的更换,7.接触器的损坏 1）接触器的损坏判断 接触器是否损坏应从以下几个方面判断： （1）对于发生逆变桥模块炸毁、滤波电解电容发生爆炸等变频器后级发生严重过流短路时，都要检查是否累及接触器。常见的损坏有触头烧蚀、烧粘结，以及接触器塑料件烧变形。 （2）少数接触器会发生控制线圈断线和完全不动作。,2）接触器的损坏原因查找 接触器的损坏原因主要有： （1）后面有短路，过电流故障造成触头烧蚀。 （2）线圈质量不好，发生线圈烧毁、烧断线而不能吸合。 （3）对有电子线路的接触器，因电子线路损坏而不能动作，因此最好不用有电子线路的接触器。 （4）因炸机火焰损坏。,3）接触器的更换 更换接触器

36、时要注意以下几点： （1）选同型号、同尺寸、线圈电压相同的更换，如不同型号，则性能、尺寸、电压应相同。 （2）不要使用带电子线路的接触器，因为故障率高。 （3）如果有旧的接触器可以更换内部零件而修好的，则必须严格按原有内部装配正确装配。 （4）对烧蚀不严重的触头，可以用细砂布仔细磨光继续使用。 （5）因触头要流过大电流，对螺钉联接的铜条和导线必须拧紧以减少发热。,8.变频器印制板电路的损坏 1）变频器印制板电路的损坏判断 2）变频器印制板电路的损坏原因查找 3）变频器印制板电路的更换,9.变频器内部打火或燃烧 1）过电压吸收不良造成打火 为了保证功率开关器件不会因浪涌电流的出现而损坏，常常设计

37、如下过电压吸收电路： （1）功率开关器件的过电压吸收电路常见的类型如图6-54所示。图6-54（a）为适用于小功率或六合一、七合一IGBT；图6-54（b）为适用于大功率IGBT；图6-54（c）为适用于大功率上下管分开结构；图6-54（d）为适用于开关电源的开关变压器或电感性负载漏抗能量的吸收。,图6-54 常见过电压吸收电路,（2）电源进线端的过电压吸收电路常见类型如图6-55所示。,图6-55 电源进线端的过电压吸收电路,2）主器件损坏造成打火 原因：当主元件瞬间短路，短路时的大电流会造成母线间过电压，如图6-56所示。,图6-56 主电路器件损坏造成打火,3）压敏电阻问题 4）电解电容

38、器问题,6.4.3 运行中常见的故障 1.过电流跳闸 2.过压和欠压跳闸 3.电动机不转 4.发生失速 5.变频器主器件自保护,FL保护发生时要检查以下器件是否已损坏而进行处理： （1）模块(开关功率器件)已损坏。 （2）驱动集成电路(驱动片)、驱动光电耦合器已损坏。 （3）由功率开关器件IGBT集电极到驱动光耦的传递电压信号的高速二极管损坏。 （4）因逆变模块过热造成热继电器动作，这类故障一般冷却后可复位，即FL保护在冷却时不发生，可再运行。对此要改善冷却通风，找到过热根源。 （5）外部干扰和内部干扰造成变频器控制部位、芯片发生误动作，对此要采取内外部抗干扰措施，如加磁环、屏蔽线、更改外部布

39、线、对干扰源进行隔离、加电抗器等等。,6.5 变频器干扰及抑制,变频器的干扰主要包括外来信号对变频器的干扰和变频器自身产生的干扰。如图6-57所示为变频器产生的干扰。,图6-57 变频器产生的干扰,如对于通过辐射传播的无线电干扰信号，可采用屏蔽、装设电抗干扰滤波器等措施来削弱干扰信号，如图6-58所示。,图6-58 削弱干扰信号的措施,抑制谐波干扰的具体方法如下： （1）让变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器，均可切断谐波电流。如图6-59所示。,图6-59 隔离变压器的安装位置,（2）在变频器输入侧串接合适的电抗器，或安装谐波滤波器，

40、其中滤波器的组成必须是LC型，吸收谐波和增大电源或负载的阻抗，达到抑制谐波的目的。如图6-60所示。,图6-60 输入侧与输出侧安装谐波滤波器,（3）电动机和变频器之间电缆应穿钢管配线或用铠装电缆，并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别配线，避免辐射干扰。 （4）控制线采用屏蔽线，且布线时与变频器主回路控制线间隔一定距离(至少20 cm)，切断辐射干扰，如图6-61所示为变频器控制线采用屏蔽线的示意图。,图6-61 变频器控制线采用屏蔽线,（5）变频器使用专用接地线，且用粗短线接地。邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分开，使用短线。这样能有效抑制电流谐波对邻近设备的辐射干扰，如图6-62所示为变频器接地线情况。,图6-62 变频器接地线,6.6 实 训,6.6.1 施耐德Altivar型变频器的安装 1.实训目的 2.实训设备 3.实训电路 4.实训注意事项 5.实训报告要求,6.6.2 施耐德Altivar31型变频器快速制动功能 1.实训目的 2.实训设备 3.实训电路 4.实训注意事项 5.实训报告,6.6.3 施耐德Altivar31型变频器控制普通异步电动机、多种控制命令的实现 1.实训目的 2.实训电路 3.施耐德Altivar31型变频器参数设定 4.实训报告,本章结束,