郑州变频器逆变电路的故障分析与维修

逆变电路：

逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压,原理是通过计算机系统控制输出功率管(双绝缘栅晶体管6组)的输出频率、脉冲的宽度、及开关顺序实现的。以所确定的时间使上桥 5 个,下桥 6 个功率开关器件导通和关断。从而可以在输出端 U、V、W 三相上得到相位互相差 2/3π的三相交流电压。

逆变电路通常指的就是 IGBT 逆变模块(早期生产的变频器为 GTR 等功率模块)IGBT 模块损坏也是变频器常见的故障。小型变频器一般用三组IGTR(大功率晶体管模块);大容量的机种均采用多组IGTR并联,故测量检查时应分别逐一进行检测。

IGBT 模块损坏,大多情况下会损坏驱动元器件。*容易损坏的器件是稳压管及光耦。反过来如驱动电路的元件有问题如电容漏液、击穿、光耦老化,也会导致 IGBT 模块烧坏或变频输出电压不平衡。检查驱动电路是否有问题,可在没通电时比较一下各路触发端电阻是否一致。通电开机可测量触发端的电压波形。但是有的变频器不装模块开不了机,这时在模块 P 端串入假负载防止检查时误碰触发端或其他线路引起烧坏模块。

故障初步确认 ：首先进行U 、V 、W 电压测量,根据测量数据,进行正确判断。测量方法有以下几种：

测量6只逆变开关管的好坏：

将变频器输出频率调到3Hz 左右,万用表打到 ×500V 直流挡,分别测量 ： P-U 、P-V 、P-W 及U-N 、V-N 、W-N 之间的直流电压。管子正常时, 测出的电压应为1/2U PN ,如果哪路电压偏高,则那路IGBT损坏。

1 )变频器输出三相电压平衡,变频器没问题。

2 )缺相,变频器一个桥臂的开关管损坏。哪一相缺相,对应的那一路上下桥臂开关管损坏。

3 )如输出电压不平衡,去掉电动机,仍不平衡,变频器不平衡相的桥臂开关管性能不良或有一只开关管已经损坏。

*立测量：

在逆变电路中,具体器件就是IGBT 和二极管,首先介绍IGBT 的工作原理和好坏判断。二极管具有单向导电性,好的IGBT怎么测量都不通。

将*立的IGBT (管子没有接到电路中),用万用表的×10kΩ挡,黑表笔接C极,红表笔接E极,用手指短路C 、G极,表针摆动,管子是好的。

测量直流电阻确定某个器件的损坏在逆变电路中,具体器件就是逆变桥。具体步骤如下：

1. 测量表具 ：指针万用表的×100 或×10 Ω挡,数字万用表的测二极管专用挡。

2. 测量方法 ：测量输出端子U 、V 、W 到直流母线端子P、N 之间的直流电阻。可确定VD7~VD12 续流二极管的好坏。

3. 测量上桥臂：

黑笔接UVW 接线桩,红笔接P 点接线桩,表针摆动到刻度的3/5,正常,不摆动,断路。

4. 测量下桥臂：

红表笔接UVW 接线桩 ,黑表笔接N 点接线桩 。表针摆动到刻度的3/5 ,正常,不摆动,断路;摆动到0 Ω,管子短路(该现象很少见,因短路电流很大,管子必然烧断)。

在电路中,IGBT 短路的可能性很小,因为一旦短路,强大的电流会很快将其烧断。所以IGBT 在电路中损坏是以开路居多。因为IGBT 开路对测量6 个续流二极管没有影响,所以可以用测量整流管的方法测量6 个续流二极管。

5. 结果分析：上、下桥臂只要续流管开路,开关管也坏; 续流管不坏,开关管有的也坏。

变频器的科技含量较高,是强电与弱电相结合的,因此其故障多种多样。降低变频器故障和延长使用寿命的措施 根据实验证明,变频器的使用环境温度每升高10℃,则其使用寿命减少一半。为此在日常使用中,应根据变频器的实际使用环境状况和负载特点,制定出合理的检修周期和制度,在每个使用周期后,将变频器整体解体、检查、测量等全面维护一次,使故障隐患在初期被发现和处理。 我们只能从实践中不断的总结、探索出一套快速有效处理变频器故障的办法。