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变频器主电路维修检测方法

变频器主电路维修检测方法
变频器维修的第一步就是先用指针万用表对主电路进行检测,分别测量三相输入(R、S、T)三个端子对图中标识的“+”、“-”端子之间的电阻值,三相端子(接黑表笔)对“+”端(接红表笔)的正向电阻约为7KΩ,而三相端子(红表笔)对“+”(黑表笔))端的阻值就应该是无穷大。

测量出来的电阻值主要反映的是三相整流电路的故障情况,而另外我们还需要测量是三相输出(U、V、W)三个端子对“+”、“-”端子的电阻值则反映出IGBT的故障情况。

对端子电阻的测量智能大致判断IGBT的好坏,不能最后认定IGBT的故障情况,下面我们结合其原理,讲解测量方法。

打开机器外壳,将电源板和驱动板(由于驱动板与IGBT连接时,中间往往会并接电阻)取出,做好拆线排插标记,将指针万用表拨到电阻档,黑表笔接IGBT的C极,红笔接IGBT的E极,此时万用表测量的值在零,这时候将黑表笔点G极(给予正向电压导通IGBT),触碰后再将黑表笔点到C极,此时万用表阻值非常小(因为IGBT导通)。

变频器主电路维修检测方法
结束后,再将黑表笔接E极,再用红表笔触碰G极(给予反向电压关断IGBT),触碰后在将红笔接回C极,万用表指针指向零,代表IGBT已经关断。

变频器主电路组成部分及变频器的主电路图
变频器的主电路包括三相整流电路、上电电路、电抗、储能滤波电路、直流制动、IGBT逆变电路,其中上电电路由上电接触器和充电电阻组成,与直流电抗一起起着在对电容C1、C2限流充电的作用,充电完成后,上电接触器吸合,短接充电电阻,变频器开始进入待机工作状态。
IGBT逆变电路由6个IGBT组成,直流制动电路则是在负载电动机因超速产生发电时,提供电动机的发电电能向直流制动电路的回馈通路,起到电动机制动的作用。(小功率的机型往往内置制动电路,大功率的机型则选择外接制动电路)
变频器的控制电路包括开关电源、驱动电路、检测电路(电流、电压、温度、故障、检测)、操作控制电路和其他基本电路。
1)开关电源
变频器主电路组成部分及变频器的主电路图
大家从图上可以看到,开关电源从滤波电路前端(红色标记的两点)取得直流电压,经过直流-交流-直流转变后,得到需要各个模块需要的稳定的直流电。
2)驱动电路
变频器主电路组成部分及变频器的主电路图
控制电路输出的6路脉冲信号进入驱动电路(红色标记处),经过光耦的隔离和功率放大后,驱动IGBT,从而达到我们的控制开关效果,将直流逆变成我们们需要的三相交流电压
3)电流、电压、温度检测、OC故障检测
变频器主电路组成部分及变频器的主电路图
上图中只有电流检测采样电路(红色标记处),从主电路的直流回路取得电压检测信号,用于电压显示、过、欠电压报警和停机保护;
从输出UVW三相串接互感器,(http://www.dgzj.com/ 电工之家)用于变频器在正常工作过程中的电流、输出控制、过载报警和停机保护;温度检测单元主要安装在散热片上,检测逆变功率模块的温度变化、异常温度报警和停机保护,并控制散热风扇的运转;驱动电路还带有IGBT的故障检测功能,当逆变IGBT工作异常时,产生OC信号并报警和停机保护。
4)操作控制电路
变频器主电路组成部分及变频器的主电路图
变频器的控制端子内部电路(包括辅助电源、数字、模拟输入、输出电路)、操作显示面板,对变频器完成起动、停止、通讯等控制功能。
5)其他基本电路
上述的3)4)的采样和控制信号最后都会输入核心控制电路,由核心控制电路将信号经过程序的集中处理后,输出驱动、控制信号。

变频器的整机电路框图
变频器主电路组成部分及变频器的主电路图

变频器电路板上电子元件识别
变频器的电路板主要包括电源板、控制板、驱动板、面板板
拆开的变频器
变频器电路板上电子元件识别
1、电阻
电阻在电路板上用字母R表示,单位有:欧姆(Ω)、千欧(K Ω)、兆欧(MΩ)
电阻符号表示:
1.按阻值特性可分为固定电阻、可调电阻、特种电阻
2.按材料可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻,无感电阻,薄膜电阻等
3.按安装方式可分为插件电阻、贴片电阻
4.按功能分为负载电阻,采样电阻,分流电阻,保护电阻等
变频器电路板上电子元件识别
电阻
2、电容
电容式一种具有存储电能能力的元器件,主要用于滤波、耦合、谐振,而我们的变频器电路板也会用到这些功能,自然就少不了电容。
变频器电路板上电子元件识别
电容
3、电感
电感器(电感线圈)和变压器均是用绝缘导线(例如漆包线、纱包线等)绕制而成的电磁感应元件。
按照用途分类,有振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感器、被偿电感器
4、二极管
二极管是一种具有通断开关能力的电力电子元件,通过将P型半导体和N型半导体结合到一起,当给予正向电压时候导通。
二极管
5、三极管
三极管全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作无触点开关。
1):按材质分:硅管、锗管
2):按结构分 :NPN 、 PNP
3):按功能分:开关管、功率管、达林顿管、光敏管等
4):按功率分 :小功率管、中功率管、大功率管
5):按工作频率分 :低频管、高频管、超频管
6):按结构工艺分 :合金管、平面管
7):按安装方式:插件三极管、贴片三极管
6、IGBT
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
变频器电路板上电子元件识别
IGBT
7、光耦
它是通过光来传输电信号的器件,通常把光源(发光二极管)与光接收单元(光敏半导体管)封装在同一管壳内。
当发光器发出光线,光接收单元接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。
8、晶振
晶振一般叫做晶体谐振器,是一种机电器件,是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。
9、其他的构成有多插脚芯片、数码管、液晶显示管、继电器蜂鸣器

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