《变频器技术应用与实践》课件-情景四 项目一 变频器主电路维修

项目一

变频器主电路维修

在变频器运行过程中，这经常会出现元器件烧坏、老化、保护功能频繁动作等故障现象，严重影响其正常运行。根据变频器发生故障的现象或损坏的特征，一般可分为两种；一种是在运行中频繁出现的自动停机现象，并伴随着一定的故障显示代码，其处理措施可根据随机说明书上提供的指导方法，进行处理和解决。另一种是由于使用环境恶劣，高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障。这类故障发生后，变频器一般无任何显示，其处理方法是先对变频器电路进行检查测试，更换损坏的元器件，再测试运行以达到解决故障的目的。因此，维修人员必须掌握变频器日常维护、常见故障的分析和处理的方法。一、项目背景及要求二、知识讲座

（1）电力电子技术。大功率晶体管工作原理，整流电路、逆变电路的基本工作原理。（2）电动机基本工作原理。电动机的基本工作原理，电动机启动、调速、制动等控制方法。（3）变频器的基本结构和功能。变频器的基本结构包括主回路结构、控制电路的基本结构等。变频器的基本功能包括：频率设定功能、保护功能、状态监测功能等。（4）控制技术：矢量控制、PWM控制等。

1、变频器修理的基本方法

1）维修人员需要学习的相关理论知识二、知识讲座变频器维修过程中需要的最基本的检测仪器有：指针式万用表、数字式万用表、频率计、示波器、直流电压源、驱动电路检测仪等。

1、变频器修理的基本方法

2）维修变频器的主要检测仪器3）变频器维修的基本步骤（1）静态测试变频器出现故障后，首先对变频器进行静态参数测量，确定变频器的整流电路和逆变电路是否损坏。如果测出整流电路或逆变电路，不能再对变频器进行通电测试，否则会造成严重后果。二、知识讲座

1、变频器修理的基本方法

3）变频器维修的基本步骤测试整流电路

首先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，黑表棒依次接到R、S、T，阻值大约有几十欧，且各相阻值基本相同。然后将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T，阻值接近于无穷大。再将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果出现以下结果，可以判定电路已出现异常：A.阻值三相不相同，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。二、知识讲座

1、变频器修理的基本方法

3）变频器维修的基本步骤测试逆变电路

先红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，阻值大约有几十欧，且各相阻值基本相同，反之应该为无穷大。然后将黑表棒接到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。

整流桥模块、逆变器模块电路

二、知识讲座

1、变频器修理的基本方法

万用表极性测量值万用表极性测量值+—+—整流模块RP不导通RN导通PR导通NR不导通SP不导通SN导通PS导通NN不导通TP不导通TN导通VDPT导通NT不导通逆变模块UP不导通UN导通PU导通NU不导通VP不导通VN导通PV导通NV不导通WP不导通WN导通PW导通NW不导通整流模块、逆变模块测试结果二、知识讲座

1、变频器修理的基本方法

3）变频器维修的基本步骤（2）动态测试：变频器在静态测试正常以后才能进行动态测试，即通电测试。通电之前须确认输入电压是否正确，检查变频器各接口是否连接正确和接口连接是否有松动，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。单相电源输入变频器的测量电路

二、知识讲座

1、变频器修理的基本方法

3）变频器维修的基本步骤（3）故障分析与处理

根据故障现象进行分析、检测等工作，确定故障产生的原因和地方。当确定故障发生的地方后，处理的主要方法是更换损坏的元器件，更换新的元器件最好是选用同品牌、同规格参数的产品。（4）试运行

变频器维修完之后，一定通电试运行，最好是带负载运行。在试运行中检测各项数据和各种功能是否正常。（5）填写维修记录

维修记录主要记录变频器的型号、故障现象、故障原因、处理方法（包括更换元器件的型号、数量等）和备注等。对于新问题和特殊情况，要详细记录故障现象、故障分析处理的过程和总结，以便以后遇到相同或相似的情况时参考。二、知识讲座

2、主电路变频器的主回路主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成

变频器主回路图

二、知识讲座

2、主电路1）整流电路故障损坏诊断流程

否否否否是是是是是是否整流模块损坏主电路是否短路整流模块自然老化损坏，更换是否有导电异物入内清理异物更换整流模块滤波电路是否短路更换滤波电解电容或均压电阻更换整流模块逆变模块是否损坏短路更换逆变模块更换整流模块压敏电阻是否损坏短路更换压敏电阻更换整流模块增长减速时间或增设制动电阻减速时间太短，未接触制动电阻更换整流模块二、知识讲座

2、主电路2）逆变模块损坏故障诊断流程图否否否是是是是逆变模块损坏驱动电路是否损坏修复驱动电路更换逆变模块是否冷却风机损坏或工作环境温度过高更换冷却风机或改善工作环境更换逆变模块负载是否长期过载运行减轻负载或更换大功率变频器更换逆变模块负载过重或异常，电动机是否有堵死现象负载过重，更换电动机和变频器或排除异常更换逆变模块逆变模块自然老化损坏更换逆变模块否二、知识讲座

3、主电路常见故障现象、原因和处理方法现象一：变频器无显示原因1：限流电阻损坏开路，整流电路的脉动直流电压无法送到滤波电路，使主回路无直流电压输出，从而变频器无显示。处理方法：（1）检查限流电路中的继电器或可控硅是否损坏；（2）更换限流电阻。二、知识讲座

3、主电路常见故障现象、原因和处理方法现象一：变频器无显示原因2：整流模块损坏整流模块自然老化或主回路有短路现象而使整流模块损坏，造成整流电路无脉动直流电压输出导致变频器无显示。故障诊断和处理方法：故障1：整流模块自然老化

处理方法：更换整流模块故障2：逆变模块中，至少有一个桥臂上下两个开关器件短路，造成主回路短路而烧毁整流模块。处理方法：1、检查电动机是否有过载或堵转现象,若有则消除相应现象即可；2、检查驱动信号是否正常，若不正常则处理即可；3、更换整流模块和逆变模块二、知识讲座

3、主电路常见故障现象、原因和处理方法现象二：变频器输出电压缺相原因：变频器输出电压缺相，由于逆变电路中有1个桥臂不工作或驱动电路有一组无输出信号，使逆变电路有一个桥臂不工作所致。处理方法：更换逆变电路或者更换损坏的驱动电路。二、知识讲座

3、主电路常见故障现象、原因和处理方法现象三：电动机运行抖动原因：电动机抖动运行是由于变频器的输出电压值忽大忽小地波动造成，而电压波动是由于变频器逆变电路的六个开关元件中，有一个或不在同一桥臂的一个以上的开关器件不工作（或驱动信号不正常导致开关器件不工作）造成的。处理方法：开关器件不工作更换逆变电路，驱动信号不正常则更换驱动电路。

二、知识讲座

3、主电路常见故障现象、原因和处理方法现象四：变频器输出电压偏低

原因：输出电压偏低是因为主回路直流电压低于正常值造成。另外还有逆变模块老化，驱动信号幅值较低造成。首先，用万用表测量直流高压值，确定二个原因中的那一个原因。处理方法：1、若是整流模块有一个以上整流二极管损坏，导致整流电路缺相整流，输出的脉动直流电压低于正常值，使主回路直流电压低于正常值，造成变频器输出电压偏低，则更换整流模块即可。2、若是由于滤波电容老化，使容量下降。在带动电动机运行过程中，充放电量不足，造成变频器输出电压偏低，则更换滤波电容即可。3、若是由于逆变模块老化而导致开关元件在导通状态时，有较高的电压降，造成变频器输出电压偏低，则更换逆变模块即可。三、案例分析

一、三菱变频器主电路检修故障现象：一台三菱FR540变频器，3.7KW，开机运行时变频器无任何显示。

故障检测与分析：经静态检测，变频器整流电路损坏，逆变电路正常。此变频器使用时间较长，内部灰尘较多，初步判定整流电路是由于自然老化而损坏的。但在清理灰尘和进一步的检查过程中发现主回路电路板有跳火痕迹，进一步清理发现限流电路中限流电阻和短路继电器触点因跳火而烧在一起，导致整流模块损坏。处理方法：更换整流模块和限流电路后，变频器正常运行。三、案例分析

二、西门子变频器主电路检修故障现象：一台西门子MM4