一、變頻器的基本結(jié)構(gòu) 

變頻器作為能夠改變輸出頻率的設(shè)備，基本的結(jié)構(gòu)有：整流器件部分、直流部分和逆變器件（IGBT）部分。基本結(jié)構(gòu)示意圖如下： 

1、整流器件部分 

作為變頻器與三相交流電直接相連的部分，整流器件通過二極管搭成全橋整流電路實(shí)現(xiàn)對(duì)三相交流電的整流，把三相交流電變成直流電。 

2、直流部分 

直流部分是變頻器的信號(hào)控制部分。整流器件把三相電變成直流電后，直流電部分取出所需的電壓，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和CPU控制器。驅(qū)動(dòng)電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)逆變器件的驅(qū)動(dòng)，檢測(cè)電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、電流和電壓的檢測(cè)，CPU控制器實(shí)現(xiàn)判斷和控制功能。 

3、逆變器件部分 

逆變器是能把直流電變成頻率可調(diào)的交流電的器件。通過逆變器的驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器的驅(qū)動(dòng)，從變頻器輸出的電就變成了電壓為380V，頻率可調(diào)的交流電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成預(yù)想的控制工作。 

二、變頻器常見的故障 

在維修變頻器的同時(shí)我們不斷分析和總結(jié)，現(xiàn)將常見故障列舉如下： 

1、 過載故障

過載故障包括變頻過載和電機(jī)過載。 

1） 變頻器過載：常常由于加速時(shí)間太短、直流制動(dòng)量過大或電網(wǎng)電壓太低等原因引起的。一般可通過延長(zhǎng)加速時(shí)間、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等解決故障。 

2）電機(jī)過載：由于變頻器功率過小、電機(jī)負(fù)載過重、電機(jī)所帶設(shè)備潤(rùn)滑不好或管線管徑過小壓力過大等引起的。變頻器功率過小不能帶動(dòng)電機(jī)，則需要更換變頻器適應(yīng)電機(jī)；電機(jī)負(fù)載過重可能是因?yàn)殡姍C(jī)所帶設(shè)備機(jī)械潤(rùn)滑不好引起的，潤(rùn)滑設(shè)備使其能夠正常運(yùn)行；管徑過小可能是由于有異物進(jìn)入管線或粘稠液體使管徑變小，結(jié)果壓力過大，變頻器無(wú)法帶動(dòng)電機(jī)。 

實(shí)際中，我們?cè)谧⑷胝居龅阶⒕郾玫凝X輪潤(rùn)滑不好，導(dǎo)致變頻器不能帶動(dòng)電機(jī)，報(bào)過載故障。處理注聚泵后，變頻器能夠正常啟動(dòng)。 

2、欠壓、過壓故障

當(dāng)電壓過小或過大時(shí)，變頻器的檢測(cè)器件會(huì)自動(dòng)保護(hù)變頻器，變頻器會(huì)停止工作。欠壓、過壓故障主要是因?yàn)橥獠侩娫吹墓收弦鸬模灿猩贁?shù)故障是檢測(cè)電路損壞引起的。 

遇到欠壓、過壓故障時(shí)，先檢查檢測(cè)電路是否完好，然后再對(duì)外部電源進(jìn)行檢查。 

3、過流故障

當(dāng)電流過大時(shí)變頻器啟動(dòng)過流保護(hù)，變頻器停止工作。一般可從外部電器和變頻器本身分析過流故障。 

外部電器：1）電機(jī)負(fù)載突變，引起的沖擊過大造成過流。2）電機(jī)和電機(jī)電纜相間或每相對(duì)地的絕緣破壞，造成匝間或相間對(duì)地短路，因而導(dǎo)致過流。3）當(dāng)裝有測(cè)速編碼器時(shí)，速度反饋信號(hào)丟失或非正常時(shí)，也會(huì)引起過流，這時(shí)需要檢查編碼器和其電纜。 

變頻器本身的原因：1）參數(shù)設(shè)定問題：例如加速時(shí)間太短，PID調(diào)節(jié)器的比例P、積分時(shí)間I參數(shù)不合理，超調(diào)過大，造成變頻器輸出電流振蕩。2）變頻器硬件問題：A、電流互感器損壞，其現(xiàn)象表現(xiàn)為：變頻器主回路送電，當(dāng)變頻器未起動(dòng)時(shí) ，有電流顯示且電流在變化，這樣可判斷互感器已損壞。B、主電路接口板電流、電壓檢測(cè)通道被損壞，也會(huì)出現(xiàn)過流?？赡茉蛴校弘娐钒迳嫌袑?dǎo)電顆粒造成電路板靜電損壞、腐蝕性物質(zhì)使電路板受到腐蝕、接地不良使得電路板零伏受干擾、連接插件不牢等。 

維修中，遇到過流故障，我們先用鉗型電流表測(cè)量變頻器輸出的電流。看輸出電流是否平衡，如果輸出不平衡，說(shuō)明變頻器內(nèi)部器件有問題。 

4、外圍電路損壞

在維修中發(fā)現(xiàn)，一些問題并不是變頻器本省的問題，往往由于外圍電路故障引起變頻器不能正常使用。經(jīng)過總結(jié)發(fā)現(xiàn)，繼電器和交流接觸器的故障占外圍電路故障的大部分。在對(duì)變頻器本身進(jìn)行維修時(shí)，還要對(duì)其外圍電路進(jìn)行檢查，同時(shí)也要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)、泵等進(jìn)行實(shí)地觀察。 

三、變頻器的維修 

根據(jù)變頻器出現(xiàn)的故障，我們可以初步判斷變頻器那里出現(xiàn)損壞。在維修中，我們把維修分成：外圍器件維修和變頻器本身維修。 

1）外圍器件維修 

外圍器件維修時(shí)，先檢查與變頻器相連的交流接觸器、開關(guān)、按鈕和電能表等，看看這些器件能不能正常工作；測(cè)量與變頻器相關(guān)的觸點(diǎn)是否接觸良好；接入變頻器的三相電有無(wú)短路或虛接的情況。 

外圍器件維修時(shí)要特別注意線路的虛接問題。如果線路虛接，啟動(dòng)變頻器時(shí)可能不能啟動(dòng)，情況嚴(yán)重的可能損壞變頻器本身。 

2）變頻器本身維修 

遇到損壞的變頻器時(shí)，先使用萬(wàn)用表初步檢查整流模塊和逆變模塊是否完好。如果整流模塊損壞，在以后的維修中就要注意各種板卡是否有損壞；如果逆變模塊損壞，就要檢查驅(qū)動(dòng)板卡是否完好。 

（1）逆變模塊（IGBT）的檢測(cè) 

在進(jìn)一步的檢查中，檢測(cè)逆變模塊的檢測(cè)是重點(diǎn)之一。下面是檢測(cè)逆變模塊好壞的方法。 

將萬(wàn)用表?yè)艿絉 10K檔，用黑表筆接IGBT的集電極，紅表筆接IGBT的發(fā)射極，此時(shí)萬(wàn)用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極和集電極，這時(shí)IBGT被觸發(fā)導(dǎo)通，萬(wàn)用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極和發(fā)射極，這時(shí)IGBT被阻斷，萬(wàn)用表指針回零。這樣可判定 IGBT是好的。 

（2）驅(qū)動(dòng)板的檢測(cè) 

首先，通過觀察看看有沒有明顯的損壞，尤其是電容和模塊。如果沒有明晰那損壞，則要給驅(qū)動(dòng)板供電進(jìn)行測(cè)量。 

在驅(qū)動(dòng)板上，六路驅(qū)動(dòng)電路與六路逆變橋臂對(duì)應(yīng)。在給驅(qū)動(dòng)板送電后，可以在相應(yīng)的地方量到對(duì)應(yīng)電壓值。 

由于變頻器內(nèi)部是500V左右的直流電，我們利用兩只變壓器的整流橋自制了驅(qū)動(dòng)電源，確定驅(qū)動(dòng)板的正負(fù)極后，接上電源。驅(qū)動(dòng)板送電后，在相應(yīng)的接口可以量到12V和24V，在六路的驅(qū)動(dòng)電路上可以量到電壓。 

如果驅(qū)動(dòng)板上有問題，通過測(cè)量電壓可以判斷哪些器件損壞，這樣可以予以更換。 

（3）檢測(cè)器件的檢查 

確定驅(qū)動(dòng)板沒有問題后，把驅(qū)動(dòng)板裝到機(jī)器上，帶電機(jī)試一下。如果檢測(cè)器件損壞，則會(huì)有報(bào)警出現(xiàn)，這樣就可以更換檢測(cè)器件。 

四、變頻器的維護(hù) 

實(shí)際工作中，完成維修任務(wù)的同時(shí)，我們還對(duì)變頻器系統(tǒng)的維護(hù)進(jìn)行了總結(jié)。 

五、總結(jié) 

文中談及的都是在學(xué)習(xí)和實(shí)際工作中總結(jié)的，可能有更多好的、簡(jiǎn)便的維修方法。我們主要是為了能夠發(fā)揮變頻器的更大作用，在維修創(chuàng)效的同時(shí)，增加變頻器的使用年限，降低變頻器的故障率。 

參考文獻(xiàn) 

[1]呂汀，石紅梅.編.《變頻技術(shù)原理與應(yīng)用》.機(jī)械工業(yè)出版社. 

[2]王廷才.主編.《變頻器原理及應(yīng)用》.機(jī)械工業(yè)出版社.