臺(tái)達(dá)變頻器故障分析及維修方法介紹
臺(tái)達(dá)變頻器故障分析：臺(tái)達(dá)變頻器過(guò)流故障：過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)電流,。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變,、負(fù)荷分配不均,，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過(guò)延長(zhǎng)加減速時(shí)間,、減少負(fù)荷的突變,、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì),、對(duì)線路進(jìn)行檢查,。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器還是過(guò)流故障，說(shuō)明變頻器逆變電路已環(huán),，需要更換變頻器,。/劉浪
臺(tái)達(dá)變頻器過(guò)載故障：過(guò)載故障包括變頻過(guò)載和電機(jī)過(guò)載。其可能是加速時(shí)間太短,，電網(wǎng)電壓太低,、負(fù)載過(guò)重等原因引起的。一般可通過(guò)延長(zhǎng)加速時(shí)間,、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間,、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過(guò)重,，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載,，也可能是由于機(jī)械潤(rùn)滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器,；如后者則要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修,。
臺(tái)達(dá)變頻器欠壓：說(shuō)明變頻器電源輸入部分有問(wèn)題，需檢查后才可以運(yùn)行,。
臺(tái)達(dá)變頻器輸出端打火：拆開(kāi)檢查后發(fā)現(xiàn)IGBT逆變模塊擊穿,，驅(qū)動(dòng)電路印刷電路板嚴(yán)重?fù)p壞，正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下,，拆的時(shí)候主要應(yīng)盡量保護(hù)好印刷電路板不受人為二次損壞,，將驅(qū)動(dòng)電路上損壞的電子原器件逐一更換以及印刷電路板上開(kāi)路的線路用導(dǎo)線連起來(lái)（這里要注意要將燒焦的部分刮干凈，以防再次打火）,，再六路驅(qū)動(dòng)電路阻值相同,，電壓相同的情況下使用視波器測(cè)量波形，但變頻器一開(kāi),，就報(bào)OCC故障（臺(tái)達(dá)變頻器無(wú)IGBT逆變模塊開(kāi)機(jī)會(huì)報(bào)警）使用燈泡將模塊的P1和印板連起來(lái),，其他的用導(dǎo)線連,，再次啟動(dòng)還跳，確定為驅(qū)動(dòng)電路還有問(wèn)題,，逐一更換光耦,，后發(fā)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)電路的光耦帶檢測(cè)功能，其中一路光耦檢測(cè)功能損壞,，更換新的后,，啟動(dòng)正常。/劉浪
臺(tái)達(dá)變頻器控制方式
低壓通用變頻輸出電壓為380～650V,，輸出功率為0.75～400kW,，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路,。其控制方式經(jīng)歷了以下四代,。 1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）控制方式： 其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、成本較低,，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求,，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,。但是，這種控制方式在低頻時(shí),，由于輸出電壓較低,，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出zui大轉(zhuǎn)矩減小,。另外,，其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,，且系統(tǒng)性能不高,、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢,、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高,，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等,。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。/劉浪
臺(tái)達(dá)變頻器電壓空間矢量（SVPWM）控制方式：
它是以三相波形整體生成效果為前提,，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的,，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的,。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn),，即引入頻率補(bǔ)償,，能消除速度控制的誤差；通過(guò)反饋估算磁鏈幅值,，消除低速時(shí)定子電阻的影響,；將輸出電壓、電流閉環(huán),，以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度,。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié),，所以系統(tǒng)性能沒(méi)有得到*,。
矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib,、Ic,、通過(guò)三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1,，再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換,，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1（Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流,；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流）,，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量,，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),，分別對(duì)速度,，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈,，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量,，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制,。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義,。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè),，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大,，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果,。/劉浪
臺(tái)達(dá)變頻器直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）方式：
1985年,，德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock教授提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,，并以新穎的控制思想,、簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前,，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車(chē)牽引的大功率交流傳動(dòng)上,。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制,，也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,。
臺(tái)達(dá)變頻器矩陣式交—交控制方式：
VVVF變頻、矢量控制變頻,、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種,。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大,，直流電路需要大的儲(chǔ)能電容,，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行,。為此,，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),，從而省去了體積大,、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l,，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行,，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟,，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究,。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量,，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來(lái)實(shí)現(xiàn)的,。具體方法是：
1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測(cè)器,，實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器方式,；
2、自動(dòng)識(shí)別（ID）依靠的電機(jī)數(shù)學(xué)模型,，對(duì)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別,；
3、算出實(shí)際值對(duì)應(yīng)定子阻抗,、互感,、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩,、定子磁鏈,、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；/劉浪
4,、實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào),，對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。
矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)（<2ms）,，很高的速度精度（±2%,，無(wú)PG反饋），高轉(zhuǎn)矩精度（<+3%）,；同時(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度,，尤其在低速時(shí)（包括0速度時(shí)），可輸出150%～200%轉(zhuǎn)矩,。
