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的話(huà)，說(shuō)白了就是要了解變頻器是如何工作的，變頻器需要調整什么樣的參數以及如何連接，開(kāi)關(guān)電源電路的原理，IGBT如何驅動(dòng)和判斷好壞，單片機的工作機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)的工頻交流電轉換成DC，經(jīng)過(guò)濾波穩壓后，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。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(zhù)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的方波。如果用示波器，可以觀(guān)察到這些方波的工作是否有一些異常或畸變。如果用萬(wàn)用表測電壓，應該是一樣的。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(xiàn)的DC母線(xiàn)的電壓不會(huì )是535伏，所以你可以通過(guò)測量母線(xiàn)電壓來(lái)知道這些原件是否正常。

母線(xiàn)的電容也容易出問(wèn)題，因為電解電容是有一定壽命的。如果它們被打破，它們會(huì )膨脹甚至爆裂。當然，也可以通過(guò)電容計測量容量來(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)而出現過(guò)電壓或過(guò)電流的報警故障。

變頻器該如何調試和接線(xiàn)

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

逆變器主電路的接線(xiàn)比較簡(jiǎn)單，就是三相輸入RST進(jìn)來(lái)，三相輸出UVW接電機。我相信沒(méi)有一個(gè)正常人會(huì )因為太簡(jiǎn)單而產(chǎn)生錯誤的連接。但現場(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(xiàn)片氧化，接觸不良，可能會(huì )導致缺電或三相不平衡，電機絕緣不良可能會(huì )繼續對修好的逆變器造成二次損壞。因此，在重新安裝變頻器運行之前，應仔細考慮這些細節。這些可能是電機驅動(dòng)和電動(dòng)力學(xué)的一些基礎理論知識。

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。如果維修時(shí)把別人的啟動(dòng)和調速模式改成面板模式，到了現場(chǎng)記得改回來(lái)。

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

不要總是讓參數回到出廠(chǎng)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 )內置PLC功能。這些邏輯比較復雜，需要在y之前逐個(gè)備份重要參數

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(lèi)開(kāi)關(guān)電源的機理其實(shí)有點(diǎn)類(lèi)似于變頻器的工作機理，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，然后整流穩壓成為對應的DC電壓。

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

就是UC384X之類(lèi)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，就可以按照圈數倒帶使用。

IGBT的驅動(dòng)和測量判斷

IGBT是這樣工作的。當柵極G和發(fā)射極E之間的電壓大于某個(gè)閾值電壓時(shí)，它導通。當這個(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驅動(dòng)。但由于結電容的存在，其導通需要一定的電流，即驅動(dòng)功率會(huì )比MOS管大。如果驅動(dòng)電路上的電阻、電容老化或者光耦有問(wèn)題，會(huì )導致IGBT驅動(dòng)能力不足，引起過(guò)流等報警。IGBT正常的正向導通電壓為12-15伏，關(guān)斷電壓一般為-5至-9伏。

逆變器屬于橋式結構，下三個(gè)橋臂的IGBT更容易控制，因為發(fā)射極E連接到DC總線(xiàn)的負極。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。

考慮到寄生電容的影響，還是有一些干擾問(wèn)題。當逆變器的IGBT關(guān)斷時(shí)，會(huì )在柵極上施加一個(gè)反向負電壓，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傳導就會(huì )有問(wèn)題。

因為IGBT有一個(gè)保護二極管，當它燃燒時(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)測量二極管的通斷。

如果想測量它的導通性能，可以將萬(wàn)用表探針的正負極分別加在集電極C和發(fā)射極上，然后給門(mén)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(mén)極)。這時(shí)指針會(huì )晃動(dòng)，停在某個(gè)位置，相當于導通。給門(mén)一個(gè)0的復位電壓(手指觸碰萬(wàn)用表負極探針，同時(shí)觸碰門(mén))，然后指針復位。

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一下它的耐壓，看是否與標稱(chēng)相符。如果沒(méi)有，你也應該更換它。