变频器原理讲义

变频器原理培训培训内容一：变频器工作原理1;电机的特性：电机是电感线圈，其电压可以突变，电流不能突变。电机的旋转由电流来决定。2；变频器的输出电压和电流波形（如下图）3；对变频器输出测试的注意事项（1） 变频器电压输出测试a：一般情况下不对变频器进行测试，主要是通过变频器的操作面板来显示。b；低频时进行对比测试。（2） 变频器的电流测试a;用常规仪表进行测试（比如钳形电流表）。b;可能低频时（V10HZ）实测值偏小（可以与变频器面板显示值对比）。c;50HZ以下输出电流大于输入电流。4；三相变频器的结构（主回路结构）如下图。限流存电制动逆变（将直流电逆变为三相电压频率可调的直流电〕5；三相通用变频器主回路结构（如下图）图中①J0、R0为限流充电。 ②C1、C2为滤波电容（电解电容组）Rd、G7为制动单元 ④G1-G6为逆变单元C3为高频无极性滤波电容。D1-D6为普通整流二极管，耐压：1600V\1400V（1） D1-D6损坏主要表现为a二极管击穿一测量现象是短路；b开路。其故障为过压或过流；其故障现象是上级保护动作（空开、断路器、快熔）（2）R0、J0构成充电电路，只在上电的几秒钟起作用。R0是充电电阻，其作用是限流充电，封装在水泥或金属中，电阻值为几欧到几十欧，功率为几瓦到几十瓦不等，J0是旁路继电器（交流接触器），当充电完成后J0闭合。在小功率变频器中用T0来代替R0。当R0损坏时一般为开路，其损坏原因是1：上电时后面电路短路；2：在运行过程中，J0没有工作或开路，此时变频器就要报欠压故障，其表现为：上电后变频器没有显示，任何操作都不能进行。J0损坏主要是接触器接触不良或线圈损坏（主要是过压及谐波造成）。如果J0损坏则会1：在运行过程中损坏R0；2：带载启动时报欠压（频率上升一段时间后报欠压）同时损坏R0。（3） C1、C2为电解电容组，可能是一个或多个并联。C1、C2之间则为串联，其耐压为400V-450V，所以它需要串联分压。R1、R2的作用是1、均压电阻；2、放电电阻。其单个值大约为51K左右，功率为几瓦，并且不易损坏。C1、C2损坏时的现象（基频滤波）。1、短路（由于过压、过热、过多的谐波造成）；出现短路则损坏D1-D6,并且保护动作。2、容量不足（由于长时间使用，环境温度过高造成），当出现容量不足相当于小马拉大车，就会出现过载、过流、过压等故障。（4） Rd、G7为制动部分，Rd是制动电阻，G7为制动单元。当电机处在发电状态时Rd电阻来吸收能量，并以热量的形式散发。它的主要目标是放过压。在一些高精度的控制场合或对设备、人身、安全高的场合，制动单元只起辅助作用（防过压）。在选型时注意：制动单元电阻是否内置，只有小功率变频器才有制动单元，大功率变频器则很少有。（5） C3为高频无极性电容，耐压大于1200V-1400V，其作用是高频滤波。C3不易损坏，如果损坏，变频器就会出现过流或模块损坏故障。（6） G1-G6构成三相桥式逆变电路，可以把G1-G6当作六个开关来看（如下图所示）它其实就为六个IGBT功率开关。6、变频器的变形结构：（1）在直流中加直流保险（图1）

（2）在直流中加直流电抗器（图2）图27（2）在直流中加直流电抗器（图2）图27、单相变频器的主回路通过D1-D4TO'总结：1；变频器简单的控制原理，输出电压、电流波形及输出测试。2；能画出主回路图（三相和单相）。3能对图中的元件、参数、损坏时的故障现象比较清楚。培训内容:变频器不具有升压功能最高输出电压=电源电压（单相变频器）一、 单相变频器与三相（380V）变频器的互换单相变频器P^4.0KW、最大5.5/7.5KW二者互换时注意的问题.1、电机的接法要正确三相380V变频器---Y单相220V变频器---△如果相反：三相380V---△ 会出现磁饱和单相220V---Y 转距不足、易堵转二、 变频器的测试1、 整流单元的6个整流二极管2、 逆变单元的6个续流二极管3、 变频器的测试4、 测试的注意事项（1） 由于D1-D6为普通二极管，管压降值较低大约在0.5V左右，上下半桥之间可能不太平衡.（2） 逆变单元测试（如下图）上半桥及下半桥之间比较平衡（测试方法如下表）三、可控硅的测试可控硅的测试可分为：动态测试和静态测试大中功率变频器（欧洲）、软启动器、直流调速器、低压配电室直流屏、稳压电源、电加热系统上都用可控硅。（一）静态测试（如下图）

rkg、rak的值Rkg用万用表的200。档正反测RKG值一样（6---20。）（功率越大越小）国产偏大（8 25。）Rak用万用表的20M。档正反测RAK值＞2M。.用兆欧表测量（500V/1000V）用兆欧表进行正反检测其值＞50M。，典型值80--100M。左右.注意：1、不能用M。表测KG，有可能损坏控制端。（单个可控硅）2、独立测试（单个可控硅）（二）、动态测试（如下图）1、加直流电进行测试（如下图）负载使用电炉（功率足够大）R0=100--200。 电池使用1.5V十电池K1闭合,H不亮闭合K2,H亮断开K2,H仍亮断开K1,H不亮2、加交流电进行测试（如下图）K1K1闭合K2闭合K2断开K1断开H不亮H亮（没有平时亮）H不亮（过零关断）H灭三、大中功率（欧洲）变频器主回路图及测试ABB:半控桥结构（整流部分）SIMS:全控桥结构（一）、ABB结构（如下图）UDC+R0D0构成充电电路D0不易损坏 R0损坏，上电不显示T1、T3、T5不工作就是欠压，或R0损坏其余和前面讲的一样.测试:T1、T3、T5中两相（T1、T3）没有电阻，而T5就有电阻值。D1—D6不易损，R01、R02容易损坏其损坏原因：①后面有短路在运行过程中T1—T6突然不工作。T1—T6没有工作，在启动时（带载）就会报欠压。测试：如上种方法一样，当电阻为直接联接变频器的模块（一）整流模块整流模块包括三种：1、 二极管模块（1）二单元（2）六单元（3）混合单元2、 半控桥模块（1）二单元（2）六单元3、 可控硅模块（1）二单元模块（2）一单元模块其图型如下:六单元二极管模块（二）逆变模块1、 早期时使用的为GTR模块（品体管或达林顿管）2、 IGBT模块（MOSFET+GTR）如下图：它分为二单元、六单元、一单元、混合单元3、IPM模块（智能模块）是由IGBT+驱动+检测+保护等分装在一起。本节主要讲解一下IGBT模块：（如下图）三；变频器的驱动电路（6路驱动）1;上半桥三路驱动结构一样，必须相互隔离，有独立的电源供电。2；下半桥三路驱动结构一样，可以不隔离，可用共同的电源供电（驱动）。3；驱动电路的波形六路驱动的波形都是一组方波（如下图）加导通.电压+17V负电压芸V到-7V左右，为了使其不导逋4；驱动电路的测试（1） 静态测试上半桥之间进行对比测试用万用表测试G1E1、G3E3、G5E5进行对比测试（二极管档）。下半桥之间进行对比测试（进行正反对比测试）上电测试G1E1—G6E6间的静态电压（由于在下半桥加了负电压，测试时应该注意）（2） 动态测试将变频器运行在2HZ以下，然后用万用表的直流电压档分别对上半桥之间及下半桥之间进行对比测试。（其波动的幅值及频率基本一致）（如下图）（3）示