[b]1 引言 [/b] 在上世紀(jì)80、90年代變頻器剛開(kāi)始進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)發(fā)展到目前廣泛被接受，并應(yīng)用于冶金，紡織，印染，印刷，煙機(jī)生產(chǎn)線，及樓宇，供水等領(lǐng)域。由于變頻器確實(shí)在電氣傳動(dòng)調(diào)速方面比傳統(tǒng)調(diào)速有多方面的優(yōu)越性，如節(jié)能，設(shè)備小型化，提高舒適性,如電梯，電車(chē)等，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制提高控制精度，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率，變頻器今后在我國(guó)會(huì)日益廣泛應(yīng)用。 變頻器由于是電子產(chǎn)品, 理論上它有設(shè)計(jì)使用年限, 在實(shí)際應(yīng)用中有時(shí)要報(bào)警出故障, 它的故障概率如圖1所示。 圖1 變頻器的故障示意圖 實(shí)際應(yīng)用中變頻器故障率與正確使用，維護(hù)保養(yǎng)和使用環(huán)境也有關(guān)系。從圖1中不難看出變頻器維修領(lǐng)域的前景。變頻器不平衡輸出是變頻器常見(jiàn)典型故障，在這里淺談供廣大同行討論。 2 變頻器的逆變器基本工作原理 變頻器三相（u v w）交流輸出頻率波形質(zhì)量和電壓平衡的程度直接影響異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行的狀態(tài)與電機(jī)壽命，更重要是影響變頻器的壽命，一臺(tái)經(jīng)維修后的變頻器，U、V、W三相交流輸出的波形符合要求和電壓平衡是最基本的。 通常變頻器主要有:主電路IGBT，或GTO等功率開(kāi)關(guān)器件構(gòu)成逆變器給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻的電源，此電源輸出的電壓或電流及頻率由控制回路的控制指令進(jìn)行控制，而控制指令是由外部的運(yùn)轉(zhuǎn)指令運(yùn)算獲得，對(duì)于需要精密控制速度或快速響應(yīng)的場(chǎng)合其運(yùn)算還應(yīng)包含由變頻器主電路和傳動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)以進(jìn)行閉環(huán)控制。保護(hù)電路的構(gòu)成，除應(yīng)防止因變頻器主電路的過(guò)電壓保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)，主電路過(guò)熱保護(hù)引起的故障外，還應(yīng)保護(hù)異步電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)等等，因此直接影響U、V、W輸出主電路的逆變器故障是至關(guān)重要的。 逆變器同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間使上橋與下橋的６個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷。如圖2所示。 圖2 逆變器示意圖 圖2中，S1～S6組成了橋式逆變電路，這6個(gè)開(kāi)關(guān)交替接通和關(guān)斷就可以在輸出端U、V、W三相上得到相位互相差2/3π的三相交流電壓。由此可見(jiàn)驅(qū)動(dòng)電路中S1～S6開(kāi)與關(guān)時(shí)電壓波形一致，對(duì)輸出電壓平衡尤其重要。圖3是在維修變頻器中碰到比較典型的IGBT柵極驅(qū)動(dòng)電路。 圖3 典型的柵極驅(qū)動(dòng)電路 柵極驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)通時(shí)，輸出一個(gè)15V的正柵極電壓。這個(gè)值足夠令I(lǐng)GBT產(chǎn)生完全飽和，并使其通態(tài)損耗減至最小，同時(shí)也限制了短路電流和它所帶來(lái)的功率應(yīng)力。當(dāng)柵極電壓處于零時(shí)，IGBT處于斷態(tài)是為了保證IGBT在集電極——發(fā)射極電壓出現(xiàn)dv/dt噪聲時(shí)仍保持關(guān)斷，需要在柵極上施加一個(gè)關(guān)斷偏壓，采用反向偏壓還可以減少關(guān)斷損耗。H系列IGBT反向偏壓在-5V～15V范圍內(nèi)。 3 變頻器輸出不平衡及對(duì)策 在實(shí)際維修中U、V、W輸出不平衡可分為三種情況: （1） 變頻器顯示器顯示（MISSMG MOTO PHASE）輸出缺相，如排除檢測(cè)電路故障，則通過(guò)直接檢查IGBT模塊和驅(qū)動(dòng)電路，結(jié)論為IGBT模塊損壞，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路也有問(wèn)題。通過(guò)更換IGBT模塊和驅(qū)動(dòng)電路上元器件如光耦, PNP,NPN一對(duì)驅(qū)動(dòng)晶體管, 電解電容, 穩(wěn)壓管等基本能解決問(wèn)題。 （2） 變頻器輸出U、V、W之間相差100V左右，（輸出380V為例）驅(qū)動(dòng)電路中S1～S6中間的某一路驅(qū)動(dòng)電路無(wú)驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形, 通過(guò)測(cè)量輸出端子U、V、W—P之間。 （3） U、V、W—N之間直流電壓，可找到這一路驅(qū)動(dòng)電壓不正常或沒(méi)有驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形，它導(dǎo)致U、V、W中的某一相不能正常工作所引起相位差。 解決辦法為檢查驅(qū)動(dòng)電路電壓是否正常，光耦是否壞了，電解電容是否漏液等。通過(guò)示波器測(cè)量6路波形符合技術(shù)要求，問(wèn)題也就可解決了。 還有另一種現(xiàn)象是變頻器U、V、W三相輸出交流電壓之間相差大于3%，雖然能使用，但是不能長(zhǎng)期使用和大負(fù)載使用。這主要是驅(qū)動(dòng)電路S1～S6之間主要器件不對(duì)稱(chēng)所至，如晶體管的技術(shù)參數(shù)，穩(wěn)壓管的參數(shù)，電容的液枯,漏液和漏電等，6路驅(qū)動(dòng)電路上器件的耗損使其參數(shù)上有一定的差別，導(dǎo)致變頻器輸出U、V、W之間產(chǎn)生微小的電位差。上述情況雖然能使用，但是技術(shù)上是不能容許的。我公司追求精益求精對(duì)各種器件通過(guò)篩選老化，如晶體管技術(shù)參數(shù)和穩(wěn)壓管技術(shù)參數(shù)一致、配對(duì)等，保證驅(qū)動(dòng)電路中驅(qū)動(dòng)信號(hào)符合技術(shù)要求，確保IGBT模塊飽和，導(dǎo)通時(shí)間上一致是由器件上的質(zhì)量保證，修理好的變頻器在做負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中電動(dòng)機(jī)聲音輕盈，在修理前和修理后帶相同功率電動(dòng)機(jī)和相同功率負(fù)載，后者的電動(dòng)機(jī)三相電流相對(duì)要小得多。 4 結(jié)束語(yǔ) 變頻器輸出三相不平衡是變頻器的典型常見(jiàn)故障，但是在實(shí)踐中可能碰到各種不同的復(fù)雜問(wèn)題，希望大家能夠共同交流，同時(shí)我們也希望更好的為廣大客戶(hù)服務(wù)。 [b][align=center]詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊： 變頻器不平衡輸出淺談[/align][/b]