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高效工程組態(tài)成就高效自動化
靜態(tài)測試

1,、測試整流電路
找下結(jié)果,，可以判定電路已出現(xiàn)異常，A.到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端,，將萬用表調(diào)到電阻X10檔,，紅表棒接到P，黑表棒分別依到R,、S,、T，正常時有幾十歐的阻值,，且基本平衡,。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依 
變頻器維修圖片
變頻器維修圖片(5張)
次接到R,、S,、T，有一個接近于無窮大的阻值,。將紅表棒接到N端,，重復以上步驟，都應(yīng)得到相同結(jié)果,。如果有以阻值三相不平衡,，說明整流橋有故障.B.紅表棒接P端時，電阻無窮大,，可以斷定整流橋故障或啟動電阻出現(xiàn)故障,。
2、測試逆變電路
將紅表棒接到P端,，黑表棒分別接U,、V、W上,，應(yīng)該有幾十歐的阻值,，且各相阻值基本相同，反相應(yīng)該為無窮大,。將黑表棒N端,，重復以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果,，否則可確定逆變模塊有故障。
動態(tài)測試

在靜態(tài)測試結(jié)果正常以后,，才可進行動態(tài)測試,，即上電試機。在上電前后必須注意以下幾點：
1,、上電之前,，須確認輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會出現(xiàn)炸機（炸電容,、壓敏電阻,、模塊等）；
2,、檢查變頻器各接插口是否已正確連接,，連接是否有松動，連接異常有時可能會導致變頻器出現(xiàn)故障,，嚴重時會出炸機等情況,；
3、上電后檢測故障顯示內(nèi)容,，并初步斷定故障及原因,；
4、如未顯示故障,，首先檢查參數(shù)是否有異常,，并將參數(shù)復歸后，在空載（不接電機）情況下啟動變頻器,，并測試U,、V、W三相輸出電壓值,。如出現(xiàn)缺相,、三相不平衡等情況，則模塊或驅(qū)動板等有故障,；
5,、在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下,，負載測試,，盡量是滿負載測試。[1] 
故障判斷

1,、整流模塊損壞
通常是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起,。在排除內(nèi)部短路情況下，更換整流橋,。在現(xiàn)場處理故障時,，應(yīng)重點檢查用戶電網(wǎng)情況,，如電網(wǎng)電壓，有無電焊機等對電網(wǎng)有污染的設(shè)備等,。
2,、逆變模塊損壞
通常是由于電機或電纜損壞及驅(qū)動電路故障引起。在修復驅(qū)動電路之后,，測驅(qū)動波形良好狀態(tài)下,，更換模塊。在現(xiàn)場服務(wù)中更換驅(qū)動板之后,，須注意檢查馬達及連接電纜,。在確定無任何故障下，才能運行變頻器,。
3,、上電無顯示
通常是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動電阻損壞,，操作面板損壞同樣會產(chǎn)生這種狀況。
4,、顯示過電壓或欠電壓
通常由于輸入缺相,，電路老化及電路板受潮引起。解決方法是找出其電壓檢測電路及檢測點,，更換損壞的器件,。
5、顯示過電流或接地短路
通常是由于電流檢測電路損壞,。如霍爾元件,、運放電路等。
6,、電源與驅(qū)動板啟動顯示過電流
通常是由于驅(qū)動電路或逆變模塊損壞引起,。
7、空載輸出電壓正常,，帶載后顯示過載或過電流
通常是由于參數(shù)設(shè)置不當或驅(qū)動電路老化,，模塊損壞引起。
過電流保護

在變頻器維修中,過電流保護的對象主要指帶有突變性質(zhì)的,、電流的峰值超過了變頻器的容許值的情形.
由于逆變器的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護是至關(guān)重要的一環(huán),迄今為止,已發(fā)展得十分完善.
一,、過電流的原因
1、工作中過電流即拖動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流.其原因大致來自以下幾方面:
① 電動機遇到?jīng)_擊負載,或傳動機構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動機電流的突然增加.
② 變頻器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動機之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動機內(nèi)部發(fā)生短路等.
③ 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常,。例如由于環(huán)境溫度過高,，或逆變器件本身老化等原因，使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化,，導致在交替過程中,，一個器件已經(jīng)導通,、而另一個器件卻還未來得及關(guān)斷，引起同一個橋臂的上,、下兩個器件的“直通”,，使直流電壓的正、負極間處于短路狀態(tài),。
2,、升速時過電流 當負載的慣性較大，而升速時間又設(shè)定得太短時,，意味著在升速過程中,，變頻器的工作效率上升太快，電動機的同步轉(zhuǎn)速迅速上升,，而電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負載慣性較大而跟不上去,，結(jié)果是升速電流太大。
3,、降速中的過電流 當負載的慣性較大,，而降速時間設(shè)定得太短時，也會引起過電流,。因為,，降速時間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降,，而電動機轉(zhuǎn)子因負載的慣性大,，仍維持較高的轉(zhuǎn)速，這時同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流,。
二,、處理方法
1、 起動時一升速就跳閘,，這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象,，主要檢查
① 工作機械有沒有卡住
② 負載側(cè)有沒有短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路
③ 變頻器功率模塊有沒有損壞
④ 電動機的起動轉(zhuǎn)矩過小,，拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來
2,、 起動時不馬上跳閘，而在運行過程中跳閘,，主要檢查
① 升速時間設(shè)定太短,，加長加速時間
② 減速時間設(shè)定太短，加長減速時間
③ 轉(zhuǎn)矩補償(U/F比)設(shè)定太大,，引起低頻時空載電流過大
④ 電子熱繼電器整定不當,，動作電流設(shè)定得太小，引起變頻器誤動作
電壓保護

1、 過電壓保護
產(chǎn)生過電壓的原因及處理方法：
① 電源電壓太高
② 降速時間太短
③ 降速過程中,，再生制動的放電單元工作不理想,，來不及放電，請增加外接制動電阻和制動單元
④ 請檢查放電回路有沒有發(fā)生故障,，實際并不放電,；對于小功率的變頻器很有放電電阻損壞
2、 欠電壓保護
產(chǎn)生欠電壓的原因及處理方法：
① 電源電壓太低
② 電源缺相,；
③ 整流橋故障：如果六個整流二極管中有部分因損壞而短路,，整流后的電壓將下降，對于整流器件和晶閘管的損壞,，應(yīng)注意檢查,，及時更換。
逆變器件的介紹：
1.SCR和GTO晶閘管
⑴普通晶閘管SCR 曾稱可控硅,，它有三個極：陽極,，陰極和門極。
SCR的工作特點是,，當在門極與陰極間加一個不大的正向電壓（G為+,，K為—）時，SCR即導通,，負載Rl中就有電流流過,。導通后，即使取消門極電壓,，SCR仍保持導通狀態(tài)。只有當陽極電路的電壓為0或負值時,，SCR才關(guān)斷,。所以，只需要用一個脈沖信號,，就可以控制其導通了,，故它常用于可控整流。
作為一種無觸點的半導體開關(guān)器件,，其允許反復導通和關(guān)斷的次數(shù)幾乎是無限的,，并且導通的控制也十分方便。這是一般的“通-斷開關(guān)”所*的,，從而使實現(xiàn)異步電動機的變頻調(diào)速取得了突破,。但由于變頻器的逆變電路是在直流電壓下工作的，而SCR在直流電壓下又不能自行關(guān)斷,，因此,，要實現(xiàn)逆變，還必須增加輔助器件和相應(yīng)的電路來幫助它關(guān)斷,。所以,，盡管當時的變頻調(diào)速裝置在個別領(lǐng)域（如風機和泵類負載）已經(jīng)能夠?qū)嵱?，但未能進入大范圍的普及應(yīng)用階段。
⑵門極關(guān)斷（GTO）晶閘管 SCR在一段時間內(nèi),，幾乎是能夠承受高電壓和大電流的*半導體器件,。因此，針對SCR的缺點,，人們很自然地把努力方向引向了如何使晶閘管具有關(guān)斷能力這一點上,，并因此而開發(fā)出了門極關(guān)斷晶閘管。
GTO晶閘管的基本結(jié)構(gòu)和SCR類似,，它的三個極也是：陽極（A）,、陰極（K）和門極（G）。其圖行符號也和SCR相似,，只是在門極上加一短線,，以示區(qū)別。
GTO晶閘管的基本電路和工作特點是：
①在門極G上加正電壓或正脈沖（開關(guān)S和至位置1）GTO晶閘管即導通,。其后,，即使撤消控制信號（開關(guān)回到位置0），GTO晶閘管仍保持導通,?？梢姡珿TO晶閘管的導通過程和SCR的導通過程*相同,。
②如在G,、K間加入反向電壓或較強的反向脈沖（開關(guān)和至位置2），可使GTO晶閘管關(guān)斷,。 用GTO晶閘管作為逆變器件取得了較為滿意的結(jié)果,，但其關(guān)斷控制較易失敗，故仍較復雜,，工作頻率也不夠高,。而幾乎是與此同時，大功率管（GTR）迅速發(fā)展了起來,，使GTO晶閘管相形見絀,。因此，在大量的中小容量變頻器中,，GTO晶閘管已基本不用,。但其工作電流大，故在大容量變頻器中,，仍居主要地位,。
逆變器件的介紹：上次我們向大家介紹了普通晶閘管（SCR）和門極關(guān)斷晶閘管（GTO），zui重要是讓大家了解變頻器中逆變器件是如何工作的，它們起到什么作用,！接下來我們講：大功率晶體管（GTR）-大功率晶體管,，也叫雙極結(jié)型晶體管（BJT）。
1,、 變頻器用的GTR一般都是（復合管）模塊,，其內(nèi)部有三個極分別是集電極C、發(fā)射極E和基極B,。根據(jù)變頻器的工作特點,，在晶體管旁還并聯(lián)了一個反向連接的續(xù)流二極管。又根據(jù)逆變橋的特點,，常做成雙管模塊,，甚至可以做成6管模塊。
2,、 工作時狀態(tài) 和普通晶體管一樣,，GTR也是一種放大器件，具有三種基本的工作狀態(tài)：
⑴放大狀態(tài) 起基本工作特點是集電極電流Ic的大小隨基極電流Ib而變 Ic=βIb 式中β------GTR的電流放大倍數(shù),。
GTR處于放大狀態(tài)時,，其耗散功率Pc較大。設(shè)Uc=200V,，Rc=10Ω,，β=50，Ib=200mA（0.2A） 計算如下：Ic= βIb=50*0.2A=10A Uce=Uc-IcRc=(200-10*10)V=100V Pc=UceIc=100*10W=1000W=1KW ⑵飽和狀態(tài) Ib增大時,，Ic隨之而增大的狀態(tài)要受到歐姆定律的制約,。當 βIb>Uc/Rc 時，Ic=βIb的關(guān)系便不能再維持了,，這時,，GTR開始進入“飽和"狀態(tài)。而當 Ic的大小幾乎*由歐姆定律決定,，即 Ics≈Uc/Rc 時，GTR便處于深度飽和狀態(tài)（Ics 為飽和電流）,。這時,，GTR的飽和壓降Uces約 為1-5V。
GTR處于飽和狀態(tài)時的功耗是很小的,。上例中,，設(shè)Uces=2V，則 Ics=Uc/Rc=200/10A=20A Pc=UcesIcs=2*20W=40W
可見,，與放大狀態(tài)相比,，相差甚遠。
⑶截止狀態(tài) 即關(guān)斷狀態(tài)。這是基極電流Ib≤0的結(jié)果,。
在截止狀態(tài),，GTR只有很微弱的漏電流流過，因此,，其功耗是微不足道的,。
GTR在逆變電路中是用來作為開關(guān)器件的，工作過程中,，總是在飽和狀態(tài)間進行交替,。所以，逆變用的GTR的額定功耗通常是很小的,。而如上述,，如果GTR處于放大狀態(tài)，其功耗將增大達百北以上,。所以,，逆變電路中的GTR是不允許在放大狀態(tài)下小作停留的。西門子6ES7953-8LJ30-0AA0代理商
3.主要參數(shù)
⑴在截止狀態(tài)時
①擊穿電壓Uceo和Ucex：能使集電極C和發(fā)射極E之間擊穿的zui小電壓,?；鶚OB開路是用 Uceo表示，B,、E間接入反向偏壓時用Ucex 表示,。在大多數(shù)情況下，這兩個數(shù)據(jù)是相等的,。
②漏電流Iceo 和 Icex：截止狀態(tài)下,，從C極流向E極的電流。B極開路時為 Iceo,，B,、E間反偏時為 Icex。
⑵在飽和狀態(tài)時
① 集電極zui大電流Icm：GTR飽和導通是的zui大允許電流,。
② 飽和壓降Uces：當GTR飽和導通時,，C、E間的電壓降,。
⑶在開關(guān)過程中
① 開通時間Ton：從B極通入正向信號電流時起,，到集電極電流上升到0.9 Ics 所需要的時間。
② 關(guān)斷時間Toff：從基極電流撤消時起,，至Ic下降至0.1 Ics 所需的時間
開通時間和關(guān)斷時間將直接影響到SPWM調(diào)制是的載波頻率,。通常，使用GTR做逆變管時的載波頻率底于2KHz,。
4.變頻器用GTR的選用
⑴Uceo 通常按電源線電壓U峰值的2倍來選擇,。
Uceo≥2廠2U 在電源電壓為380V的變頻器中,，應(yīng)有 Uceo≥2廠2U*380V=1074.8V，故選用 Uceo=1200V的GTR是適宜的,。
⑵Icm 按額定電流In峰值的2倍來選擇 Icm≥2廠2 In GTR是用電流信號進行驅(qū)動的,，所需驅(qū)動功率較大，故基極驅(qū)動系統(tǒng)比較復雜,，并使工作頻率難以提高,，這是其不足之處。 今天我告訴大家的是MOSFET以及IGBT
1,、 功率場效應(yīng)晶體管（POWER MOSFET） 它的3個極分別是源極S,、漏極D和柵極G
其工作特點是，G,、S間的控制信號是電壓信號Ugs,。改變Ugs的大小，主電路的漏極電流Id也跟著改變,。由于G,、S間的輸入阻抗很大，故控制電流幾乎為0,，所需驅(qū)動功率很小,。和GTR相比，其驅(qū)動系統(tǒng)比較簡單,，工作頻率也比較高,。此外，MOSFET還具有熱穩(wěn)定性好,、安全工作區(qū)大 等優(yōu)點,。
但是，功率場效應(yīng)晶體管在提高擊穿電壓和增大電流方面進展較慢,，故在變頻器中的應(yīng)用尚不能居主導地位,。
2、 絕緣柵雙極晶體管（IGBT） IGBT是MOSFET和GTR相結(jié)合的產(chǎn)物,，是柵極為絕緣柵結(jié)構(gòu)（MOS結(jié)構(gòu)）的晶體管,，它的三個極分別是集電極C、發(fā)射極E和柵極G,。
工作特點是,，控制部分與場效應(yīng)晶體管相同，控制信號為電壓信號Uge,輸入阻抗很高,，柵極電流I≈0，故驅(qū)動功率很小,。而起主電路部分則與GTR相同,，工作電流為集電極電流I,。
至今，IGBT的擊穿電壓也已做到1200V,，集電極zui大飽和電流已超過1500A,，由IGBT作為逆變器件的變頻器容量已達到250KVA以上。
此外,，其工作頻率可達20KHZ,。由IGBT作為逆變器件的變頻器的載波頻率一般都在10KHZ以上，故電動機的電源波形比較平滑,，基本無電磁噪聲,。
在變頻器工作時，流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的,，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響
通常,，變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺變頻器的發(fā)熱量大概是多少. 可以用以下公式估算: 發(fā)熱量的近似值= 變頻器容量（KW）×55 [W]
在這里, 如果變頻器容量是以恒轉(zhuǎn)矩負載為準的 (過流能力150% * 60s)
如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 并且也在柜子里面, 這時發(fā)熱量會更大一些,。 電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測上方比較好,。
這時可以用估算: 變頻器容量（KW）×60 [W]
因為各變頻器廠家的硬件都差不多, 所以上式可以針對各品牌的產(chǎn)品.
注意： 如果有制動電阻的話，因為制動電阻的散熱量很大,， 因此安裝位置和變頻器隔離開,， 如裝在柜子上面或旁邊等。
那么, 怎樣才能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢?
當變頻器安裝在控制機柜中時,，要考慮變頻器發(fā)熱值的問題,。
根據(jù)機柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加，要適當?shù)卦黾訖C柜的尺寸,。因此,，要使控制機柜的尺寸盡量減小，就必須要使機柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少,。
如果在變頻器安裝時,，把變頻器的散熱器部分放到控制機柜的外面，將會使變頻器有70%的發(fā)熱量釋放到控制機柜的外面,。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,，所以對大容量變頻器更加有效。
還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體,。這樣效果也很好,。 注意：變頻器散熱設(shè)計中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的，橫著放散熱會變差的!
冷卻風扇
一般功率稍微大一點的變頻器,， 都帶有冷卻風扇,。同時，也建議在控制柜上出風口安裝冷卻風扇,。進風口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進入控制柜,。 注意控制柜和變頻器上的風扇都是要的,，不能誰替代誰。
其他關(guān)于散熱的問題
在海拔高于1000m的地方,，因為空氣密度降低,，因此應(yīng)加大柜子的冷卻風量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應(yīng)考慮降容,，1000m每-5%,。但由于實際上因為設(shè)計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實際使用的要大， 所以也要看具體應(yīng)用,。 比方說在1500m的地方,，但是周期性負載，如電梯,，就不必要降容,。
2。 開關(guān)頻率：變頻器的發(fā)熱主要來自于IGBT,， IGBT的發(fā)熱有集中在開和關(guān)的瞬間,。 因此開關(guān)頻率高時自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開關(guān)頻率可以擴容,， 就是這個道理,。