变频器维修的理论知识都有哪些方面(变频器的基本知识)

变频器维修，说到底也是一种电子电路维修。不需要太高深的理论。动手能力第一。如果没有电子维修的动手能力，学再多的理论也修不好变频器。如果一定要了解一些理论知识的话，说白了就是要了解变频器是如何工作的，变频器需要调整什么样的参数以及如何连接，开关电源电路的原理，IGBT如何驱动和判断好坏，单片机的工作机理等等这些也是一个普通电气工程师需要掌握的基本概念。

变频器是这样工作的

首先将电网的工频交流电转换成DC，经过滤波稳压后，通过PWM斩波，通过6个IGBT管逆变成频率和电压可调的交流电。IGBT可以看作是一个特殊的三极管，只工作在开关状态，不工作在放大区。也就是说，它在逆变器中只会有开和关两种状态。导通时压降越低越好，关断时阻抗越高。逆变器的整个工作过程会围绕着六个IGBT管的开通或关断，基本上是一种轮流平衡的工作模式。

由于IGBT管只会被打开或关闭，所以UVW端的电压波形不是真正的正弦波，而是一系列脉宽可调的方波。如果用示波器，可以观察到这些方波的工作是否有一些异常或畸变。如果用万用表测电压，应该是一样的。否则可以判断输出不平衡。也许是一个IGBT管坏了，或者是它的驱动电路出了问题。

由于有整流，整流桥通常有二极管或可控硅器件。如果他们烧了一组，该母线的DC母线的电压不会是535伏，所以你可以通过测量母线电压来知道这些原件是否正常。

母线的电容也容易出问题，因为电解电容是有一定寿命的。如果它们被打破，它们会膨胀甚至爆裂。当然，也可以通过电容计测量容量来判断。此外，如果电容降低，则可能会因瞬时加速或减速期间的电压波动而出现过电压或过电流的报警故障。

变频器该如何调试和接线

在变频器维修过程中，经常需要检测是否已经修复。有的在公司感觉修好了，到了工地就不正常了。这些都需要一些调试和布线经验来帮助客户解决问题。

逆变器主电路的接线比较简单，就是三相输入RST进来，三相输出UVW接电机。我相信没有一个正常人会因为太简单而产生错误的连接。但现场的其他情况也会造成一些师傅在地沟里翻船，比如接线片氧化，接触不良，可能会导致缺电或三相不平衡，电机绝缘不良可能会继续对修好的逆变器造成二次损坏。因此，在重新安装变频器运行之前，应仔细考虑这些细节。这些可能是电机驱动和电动力学的一些基础理论知识。

至于控制电路，不同产品之间会有一些差异，但大部分都是终端控制。只要一个开关量接入启动端口，正常的变频器就会启动，如果给速度端口一个0-10伏的模拟值，变频器就会输出不同频率的电压给电机。如果维修时把别人的启动和调速模式改成面板模式，到了现场记得改回来。

有的加减速时间设置过长，会影响人的使用，所以要缩短；如果调整过短，可能会导致加速过流。并且电压-频率比也被仔细设置。太大了会加速过流，太大了可能起不来了。

不要总是让参数回到出厂值。如果真的要这么做，一定要知道别人的变频器用在哪里。如果是一些欧洲的变频器，里面会内置PLC功能。这些逻辑比较复杂，需要在y之前逐个备份重要参数

开关电源

一般变频器都是由UC384X等芯片控制的开关电源，有5伏，3.3伏，15伏，24伏等。这类开关电源的机理其实有点类似于变频器的工作机理，就是把交流电变成DC，由开关管控制变压器，输出想要的电压值，然后整流稳压成为对应的DC电压。

常见的问题是开关管烧坏了，但场效应管如短路或开路可以直接测量。如果是性能差，也可以用普适判断来判断。

就是UC384X之类的芯片坏了，直接不起作用，整体电源没有输出，或者几个用来振荡的电阻电容坏了。

如果输出电压异常，如高或低，往往是反馈回路问题，部分电阻电容，或者光耦和TL431等器件坏了。

如果变压器本身燃烧，也会被触动。只要铁芯还在，就可以按照圈数倒带使用。

IGBT的驱动和测量判断

IGBT是这样工作的。当栅极G和发射极E之间的电压大于某个阈值电压时，它导通。当这个电压为零或施加反向电压时，它会关断电源，有点像MOS驱动。但由于结电容的存在，其导通需要一定的电流，即驱动功率会比MOS管大。如果驱动电路上的电阻、电容老化或者光耦有问题，会导致IGBT驱动能力不足，引起过流等报警。IGBT正常的正向导通电压为12-15伏，关断电压一般为-5至-9伏。

逆变器属于桥式结构，下三个桥臂的IGBT更容易控制，因为发射极E连接到DC总线的负极。上面三个桥臂的IGBT的发射极E接下面三个桥臂的C极，所以电压比较高，驱动起来比较麻烦，往往需要有隔离电源和光耦来控制和实现。

考虑到寄生电容的影响，还是有一些干扰问题。当逆变器的IGBT关断时，会在栅极上施加一个反向负电压，这也是逆变器开关电源输出15 V隔离电源的根本原因。如果这个电源不能正常工作，IGBT传导就会有问题。

因为IGBT有一个保护二极管，当它燃烧时，这个二极管经常会烧坏。可以简单的用万用表的二极管档或者*1电阻档来测量二极管的通断。

如果想测量它的导通性能，可以将万用表探针的正负极分别加在集电极C和发射极上，然后给门极一个触发电压(可以用手指触摸万能正极探针和门极)。这时指针会晃动，停在某个位置，相当于导通。给门一个0的复位电压(手指触碰万用表负极探针，同时触碰门)，然后指针复位。

使用IGBT一段时间后，不排除绝缘有问题。你可以用绝缘耐压仪测一下它的耐压，看是否与标称相符。如果没有，你也应该更换它。