變頻器維修，說到底也是一種電子電路維修。不需要太高深的理論。動手能力第一。如果沒有電子維修的動手能力，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，說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，開關(guān)電源電路的原理，IGBT如何驅(qū)動和判斷好壞，單片機(jī)的工作機(jī)理等等這些也是一個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)過濾波穩(wěn)壓后，通過PWM斬波，通過6個IGBT管逆變成頻率和電壓可調(diào)的交流電。IGBT可以看作是一個特殊的三極管，只工作在開關(guān)狀態(tài)，不工作在放大區(qū)。也就是說，它在逆變器中只會有開和關(guān)兩種狀態(tài)。導(dǎo)通時壓降越低越好，關(guān)斷時阻抗越高。逆變器的整個工作過程會圍繞著六個IGBT管的開通或關(guān)斷，基本上是一種輪流平衡的工作模式。

由于IGBT管只會被打開或關(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。如果用萬用表測電壓，應(yīng)該是一樣的。否則可以判斷輸出不平衡。也許是一個IGBT管壞了，或者是它的驅(qū)動電路出了問題。

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母線的電壓不會是535伏，所以你可以通過測量母線電壓來知道這些原件是否正常。

母線的電容也容易出問題，因為電解電容是有一定壽命的。如果它們被打破，它們會膨脹甚至爆裂。當(dāng)然，也可以通過電容計測量容量來判斷。此外，如果電容降低，則可能會因瞬時加速或減速期間的電壓波動而出現(xiàn)過電壓或過電流的報警故障。

變頻器該如何調(diào)試和接線

在變頻器維修過程中，經(jīng)常需要檢測是否已經(jīng)修復(fù)。有的在公司感覺修好了，到了工地就不正常了。這些都需要一些調(diào)試和布線經(jīng)驗來幫助客戶解決問題。

逆變器主電路的接線比較簡單，就是三相輸入RST進(jìn)來，三相輸出UVW接電機(jī)。我相信沒有一個正常人會因為太簡單而產(chǎn)生錯誤的連接。但現(xiàn)場的其他情況也會造成一些師傅在地溝里翻船，比如接線片氧化，接觸不良，可能會導(dǎo)致缺電或三相不平衡，電機(jī)絕緣不良可能會繼續(xù)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(yīng)仔細(xì)考慮這些細(xì)節(jié)。這些可能是電機(jī)驅(qū)動和電動力學(xué)的一些基礎(chǔ)理論知識。

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

有的加減速時間設(shè)置過長，會影響人的使用，所以要縮短；如果調(diào)整過短，可能會導(dǎo)致加速過流。并且電壓-頻率比也被仔細(xì)設(shè)置。太大了會加速過流，太大了可能起不來了。

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，里面會內(nèi)置PLC功能。這些邏輯比較復(fù)雜，需要在y之前逐個備份重要參數(shù)

開關(guān)電源

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

常見的問題是開關(guān)管燒壞了，但場效應(yīng)管如短路或開路可以直接測量。如果是性能差，也可以用普適判斷來判斷。

就是UC384X之類的芯片壞了，直接不起作用，整體電源沒有輸出，或者幾個用來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，也會被觸動。只要鐵芯還在，就可以按照圈數(shù)倒帶使用。

IGBT的驅(qū)動和測量判斷

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閾值電壓時，它導(dǎo)通。當(dāng)這個電壓為零或施加反向電壓時，它會關(guān)斷電源，有點像MOS驅(qū)動。但由于結(jié)電容的存在，其導(dǎo)通需要一定的電流，即驅(qū)動功率會比MOS管大。如果驅(qū)動電路上的電阻、電容老化或者光耦有問題，會導(dǎo)致IGBT驅(qū)動能力不足，引起過流等報警。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)，下三個橋臂的IGBT更容易控制，因為發(fā)射極E連接到DC總線的負(fù)極。上面三個橋臂的IGBT的發(fā)射極E接下面三個橋臂的C極，所以電壓比較高，驅(qū)動起來比較麻煩，往往需要有隔離電源和光耦來控制和實現(xiàn)。

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

因為IGBT有一個保護(hù)二極管，當(dāng)它燃燒時，這個二極管經(jīng)常會燒壞。可以簡單的用萬用表的二極管檔或者*1電阻檔來測量二極管的通斷。

如果想測量它的導(dǎo)通性能，可以將萬用表探針的正負(fù)極分別加在集電極C和發(fā)射極上，然后給門極一個觸發(fā)電壓(可以用手指觸摸萬能正極探針和門極)。這時指針會晃動，停在某個位置，相當(dāng)于導(dǎo)通。給門一個0的復(fù)位電壓(手指觸碰萬用表負(fù)極探針，同時觸碰門)，然后指針復(fù)位。

使用IGBT一段時間后，不排除絕緣有問題。你可以用絕緣耐壓儀測一下它的耐壓，看是否與標(biāo)稱相符。如果沒有，你也應(yīng)該更換它。