變頻器維修，說(shuō)到底也是一種電子電路維修。不需要太高深的理論。動(dòng)手能力第一。如果沒(méi)有電子維修的動(dòng)手能力，學(xué)再多的理論也修不好變頻器。如果一定要了解一些理論知識(shí)的話，說(shuō)白了就是要了解變頻器是如何工作的，變頻器需要調(diào)整什么樣的參數(shù)以及如何連接，開(kāi)關(guān)電源電路的原理，IGBT如何驅(qū)動(dòng)和判斷好壞，單片機(jī)的工作機(jī)理等等這些也是一個(gè)普通電氣工程師需要掌握的基本概念。

變頻器是這樣工作的

首先將電網(wǎng)的工頻交流電轉(zhuǎn)換成DC，經(jīng)過(guò)濾波穩(wěn)壓后，通過(guò)PWM斬波，通過(guò)6個(gè)IGBT管逆變成頻率和電壓可調(diào)的交流電。IGBT可以看作是一個(gè)特殊的三極管，只工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，不工作在放大區(qū)。也就是說(shuō)，它在逆變器中只會(huì)有開(kāi)和關(guān)兩種狀態(tài)。導(dǎo)通時(shí)壓降越低越好，關(guān)斷時(shí)阻抗越高。逆變器的整個(gè)工作過(guò)程會(huì)圍繞著六個(gè)IGBT管的開(kāi)通或關(guān)斷，基本上是一種輪流平衡的工作模式。

由于IGBT管只會(huì)被打開(kāi)或關(guān)閉，所以UVW端的電壓波形不是真正的正弦波，而是一系列脈寬可調(diào)的方波。如果用示波器，可以觀察到這些方波的工作是否有一些異常或畸變。如果用萬(wàn)用表測(cè)電壓，應(yīng)該是一樣的。否則可以判斷輸出不平衡。也許是一個(gè)IGBT管壞了，或者是它的驅(qū)動(dòng)電路出了問(wèn)題。

由于有整流，整流橋通常有二極管或可控硅器件。如果他們燒了一組，該母線的DC母線的電壓不會(huì)是535伏，所以你可以通過(guò)測(cè)量母線電壓來(lái)知道這些原件是否正常。

母線的電容也容易出問(wèn)題，因?yàn)殡娊怆娙菔怯幸欢▔勖摹Ｈ绻鼈儽淮蚱疲鼈儠?huì)膨脹甚至爆裂。當(dāng)然，也可以通過(guò)電容計(jì)測(cè)量容量來(lái)判斷。此外，如果電容降低，則可能會(huì)因瞬時(shí)加速或減速期間的電壓波動(dòng)而出現(xiàn)過(guò)電壓或過(guò)電流的報(bào)警故障。

變頻器該如何調(diào)試和接線

在變頻器維修過(guò)程中，經(jīng)常需要檢測(cè)是否已經(jīng)修復(fù)。有的在公司感覺(jué)修好了，到了工地就不正常了。這些都需要一些調(diào)試和布線經(jīng)驗(yàn)來(lái)幫助客戶解決問(wèn)題。

逆變器主電路的接線比較簡(jiǎn)單，就是三相輸入RST進(jìn)來(lái)，三相輸出UVW接電機(jī)。我相信沒(méi)有一個(gè)正常人會(huì)因?yàn)樘?jiǎn)單而產(chǎn)生錯(cuò)誤的連接。但現(xiàn)場(chǎng)的其他情況也會(huì)造成一些師傅在地溝里翻船，比如接線片氧化，接觸不良，可能會(huì)導(dǎo)致缺電或三相不平衡，電機(jī)絕緣不良可能會(huì)繼續(xù)對(duì)修好的逆變器造成二次損壞。因此，在重新安裝變頻器運(yùn)行之前，應(yīng)仔細(xì)考慮這些細(xì)節(jié)。這些可能是電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)力學(xué)的一些基礎(chǔ)理論知識(shí)。

至于控制電路，不同產(chǎn)品之間會(huì)有一些差異，但大部分都是終端控制。只要一個(gè)開(kāi)關(guān)量接入啟動(dòng)端口，正常的變頻器就會(huì)啟動(dòng)，如果給速度端口一個(gè)0-10伏的模擬值，變頻器就會(huì)輸出不同頻率的電壓給電機(jī)。如果維修時(shí)把別人的啟動(dòng)和調(diào)速模式改成面板模式，到了現(xiàn)場(chǎng)記得改回來(lái)。

有的加減速時(shí)間設(shè)置過(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響人的使用，所以要縮短；如果調(diào)整過(guò)短，可能會(huì)導(dǎo)致加速過(guò)流。并且電壓-頻率比也被仔細(xì)設(shè)置。太大了會(huì)加速過(guò)流，太大了可能起不來(lái)了。

不要總是讓參數(shù)回到出廠值。如果真的要這么做，一定要知道別人的變頻器用在哪里。如果是一些歐洲的變頻器，里面會(huì)內(nèi)置PLC功能。這些邏輯比較復(fù)雜，需要在y之前逐個(gè)備份重要參數(shù)

開(kāi)關(guān)電源

一般變頻器都是由UC384X等芯片控制的開(kāi)關(guān)電源，有5伏，3.3伏，15伏，24伏等。這類開(kāi)關(guān)電源的機(jī)理其實(shí)有點(diǎn)類似于變頻器的工作機(jī)理，就是把交流電變成DC，由開(kāi)關(guān)管控制變壓器，輸出想要的電壓值，然后整流穩(wěn)壓成為對(duì)應(yīng)的DC電壓。

常見(jiàn)的問(wèn)題是開(kāi)關(guān)管燒壞了，但場(chǎng)效應(yīng)管如短路或開(kāi)路可以直接測(cè)量。如果是性能差，也可以用普適判斷來(lái)判斷。

就是UC384X之類的芯片壞了，直接不起作用，整體電源沒(méi)有輸出，或者幾個(gè)用來(lái)振蕩的電阻電容壞了。

如果輸出電壓異常，如高或低，往往是反饋回路問(wèn)題，部分電阻電容，或者光耦和TL431等器件壞了。

如果變壓器本身燃燒，也會(huì)被觸動(dòng)。只要鐵芯還在，就可以按照圈數(shù)倒帶使用。

IGBT的驅(qū)動(dòng)和測(cè)量判斷

IGBT是這樣工作的。當(dāng)柵極G和發(fā)射極E之間的電壓大于某個(gè)閾值電壓時(shí)，它導(dǎo)通。當(dāng)這個(gè)電壓為零或施加反向電壓時(shí)，它會(huì)關(guān)斷電源，有點(diǎn)像MOS驅(qū)動(dòng)。但由于結(jié)電容的存在，其導(dǎo)通需要一定的電流，即驅(qū)動(dòng)功率會(huì)比MOS管大。如果驅(qū)動(dòng)電路上的電阻、電容老化或者光耦有問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致IGBT驅(qū)動(dòng)能力不足，引起過(guò)流等報(bào)警。IGBT正常的正向?qū)妷簽?2-15伏，關(guān)斷電壓一般為-5至-9伏。

逆變器屬于橋式結(jié)構(gòu)，下三個(gè)橋臂的IGBT更容易控制，因?yàn)榘l(fā)射極E連接到DC總線的負(fù)極。上面三個(gè)橋臂的IGBT的發(fā)射極E接下面三個(gè)橋臂的C極，所以電壓比較高，驅(qū)動(dòng)起來(lái)比較麻煩，往往需要有隔離電源和光耦來(lái)控制和實(shí)現(xiàn)。

考慮到寄生電容的影響，還是有一些干擾問(wèn)題。當(dāng)逆變器的IGBT關(guān)斷時(shí)，會(huì)在柵極上施加一個(gè)反向負(fù)電壓，這也是逆變器開(kāi)關(guān)電源輸出15 V隔離電源的根本原因。如果這個(gè)電源不能正常工作，IGBT傳導(dǎo)就會(huì)有問(wèn)題。

因?yàn)镮GBT有一個(gè)保護(hù)二極管，當(dāng)它燃燒時(shí)，這個(gè)二極管經(jīng)常會(huì)燒壞。可以簡(jiǎn)單的用萬(wàn)用表的二極管檔或者*1電阻檔來(lái)測(cè)量二極管的通斷。

如果想測(cè)量它的導(dǎo)通性能，可以將萬(wàn)用表探針的正負(fù)極分別加在集電極C和發(fā)射極上，然后給門極一個(gè)觸發(fā)電壓(可以用手指觸摸萬(wàn)能正極探針和門極)。這時(shí)指針會(huì)晃動(dòng)，停在某個(gè)位置，相當(dāng)于導(dǎo)通。給門一個(gè)0的復(fù)位電壓(手指觸碰萬(wàn)用表負(fù)極探針，同時(shí)觸碰門)，然后指針復(fù)位。

使用IGBT一段時(shí)間后，不排除絕緣有問(wèn)題。你可以用絕緣耐壓儀測(cè)一下它的耐壓，看是否與標(biāo)稱相符。如果沒(méi)有，你也應(yīng)該更換它。