變頻器維修，歸根結(jié)底也是一種電子電路的維修，并不需要太高深的理論，動(dòng)手能力是第一位的，如果你沒(méi)有電子維修的動(dòng)手能力，學(xué)再多理論也無(wú)法修好變頻器。如果一定說(shuō)要知道一些理論知識(shí)，講白了就是明白變頻器是如何工作的，變頻器需要調(diào)整那類型參數(shù)以及如何接線，開(kāi)關(guān)電源電路的原理，IGBT是如何驅(qū)動(dòng)和判斷好壞的，單片機(jī)工作機(jī)理等，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
先把電網(wǎng)工頻交流變成直流，濾波穩(wěn)壓后，再通過(guò)6個(gè)IGBT管子，通過(guò)PWM斬波的方式，逆變出頻率和電壓可以調(diào)整的交流電來(lái)。IGBT管可以看成一種特殊的三極管，它只是工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并不會(huì)工作在放大區(qū)域。也就是說(shuō)它在變頻器里邊，只會(huì)有通和斷兩種狀態(tài)，導(dǎo)通時(shí)候壓降越低越好，截止時(shí)候阻抗越高越好。整個(gè)變頻器工作的過(guò)程，都會(huì)圍繞著6個(gè)IGBT管的導(dǎo)通或者截止而進(jìn)行的，而且基本上是輪流平衡的工作方式。
既然IGBT管只會(huì)導(dǎo)通或者截止，所以到了電機(jī)這頭，UVW端的電壓波形就不是什么真正的正弦波，而是一系列脈寬可調(diào)的方波，如果使用示波器是可以觀察到這些方波的工作是否存在一些異?；蛘呋兊?。用萬(wàn)用表測(cè)量?jī)蓛芍g，電壓也應(yīng)該是一致的，否則就可以判斷輸出不平衡了，可能某個(gè)IGBT管子壞了，或者它的驅(qū)動(dòng)電路有問(wèn)題。
既然存在整流，整流橋一般就會(huì)有二極管或者可控硅之類的器件，如果它們燒了一組，母線的直流母線的電壓就不會(huì)是535伏，所以測(cè)量母線電壓就可以知道這些原件是否正常。
母線的電容也是容易出問(wèn)題的，因?yàn)殡娊怆娙荻加幸欢ǖ膲勖?，如果壞了，它?huì)鼓起來(lái)甚至爆裂，當(dāng)然也可以通過(guò)電容表測(cè)量容量來(lái)判斷的。而且如果電容容量下降，可能會(huì)出現(xiàn)瞬間加速或者減速時(shí)候電壓波動(dòng)而出現(xiàn)過(guò)電壓或者過(guò)電流的報(bào)警故障。
變頻器該如何調(diào)試和接線
維修變頻器過(guò)程中，往往需要測(cè)試一下是否自己已經(jīng)修復(fù)了，有些是在公司感覺(jué)修好了，但是到了現(xiàn)場(chǎng)卻不正常，這些都需要一些調(diào)試和接線經(jīng)驗(yàn)才可以幫客戶解決問(wèn)題。
變頻器主回路接線比較簡(jiǎn)單，就是三相輸入RST進(jìn)來(lái)，三相輸出UVW接電機(jī)，相信沒(méi)有正常的人會(huì)接錯(cuò)，因?yàn)樘?jiǎn)單了。但是現(xiàn)場(chǎng)的另外一些情況也會(huì)讓一些大師陰溝里邊翻船，比如線耳氧化了接觸不良，可能會(huì)造成欠電或者三相不平衡，電機(jī)絕緣不好可能會(huì)繼續(xù)造成已經(jīng)修復(fù)的變頻器二次損壞，因此重新裝上變頻器運(yùn)行前都要仔細(xì)考慮到這些細(xì)節(jié)，這些也許是電機(jī)拖動(dòng)和電動(dòng)學(xué)的一些基本理論知識(shí)了。
至于控制回路，不同產(chǎn)品會(huì)有一定差異，但是一般都是端子控制居多，只要接進(jìn)去一個(gè)開(kāi)關(guān)量到啟動(dòng)端口，正常的變頻器就會(huì)啟動(dòng)，而給一個(gè)0-10伏模擬量到轉(zhuǎn)速端口，變頻器會(huì)輸出不同頻率的電壓給電機(jī)工作。如果維修時(shí)候你更改了人家的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速控制方式為面板模式了，到現(xiàn)場(chǎng)要記得改回來(lái)了。
有些加減速時(shí)間設(shè)定太長(zhǎng)了，會(huì)影響人家的使用，要調(diào)短點(diǎn)；如果調(diào)整太短了，可能會(huì)造成加速過(guò)流。電壓和頻率比也有設(shè)定講究的，太大了也會(huì)加速過(guò)流，太了也可能會(huì)起不來(lái)。
不要?jiǎng)硬粍?dòng)就讓參數(shù)恢復(fù)到出廠值，如果真要這樣做，必須要了解人家變頻器用在什么場(chǎng)合的，如果是一些歐系的變頻器，里邊會(huì)有內(nèi)置的PLC功能，這些邏輯比較復(fù)雜，需要逐個(gè)把重要參數(shù)備份了才可以恢復(fù)出廠值，否則到時(shí)調(diào)整不回來(lái)了，你即使修復(fù)了硬件，也無(wú)法向客戶交差。
開(kāi)關(guān)電源
變頻器一般都是UC384X之類的芯片控制的開(kāi)關(guān)電源，有5伏，3.3伏，±15伏，24伏等，這類開(kāi)關(guān)電源的機(jī)理，實(shí)際上和變頻器工作機(jī)理反而有點(diǎn)類似，也是把交流變成直流，通過(guò)開(kāi)關(guān)管控制變壓器，輸出想要的電壓值，再整流穩(wěn)壓后變成對(duì)應(yīng)的直流電壓。
一般常見(jiàn)問(wèn)題是開(kāi)關(guān)管燒了，場(chǎng)效應(yīng)管而已，比如短路了或者開(kāi)路了，直接可以測(cè)量到，如果是性能不良，也可以用萬(wàn)用判斷得出來(lái)的。
還有就是UC384X之類的芯片壞了，直接沒(méi)有工作，整體電源都沒(méi)有輸出，或者是震蕩用的幾個(gè)阻容壞了。
如果是輸出電壓不正常，比如偏高或者偏低，往往是反饋回路問(wèn)題，一些阻容器件，或者光耦以及L431之類的器件壞了造成的。
變壓器本身燒了，也會(huì)碰到，只要鐵芯還在的，重新根據(jù)匝數(shù)繞制就可以使用了。
IGBT的驅(qū)動(dòng)和測(cè)量判斷
IGBT是這樣工作的，門(mén)極G和發(fā)射極E之間的電壓大于一定的閥值電壓時(shí)候，它就導(dǎo)通了。而當(dāng)這個(gè)電壓為零或者施加了反向電壓時(shí)候，它會(huì)截止關(guān)電的，有點(diǎn)類似MOS之類的驅(qū)動(dòng)，但是因?yàn)橛薪Y(jié)電容存在，它的導(dǎo)通是需要一定電流的，也就是驅(qū)動(dòng)的功率會(huì)比MOS管大。如果驅(qū)動(dòng)電路上的阻容老化，或者光耦出現(xiàn)問(wèn)題了，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)IGBT能力不足，而引起過(guò)電流之類的報(bào)警。IGBT的正常的正向?qū)妷菏?2-15伏，截止電壓一般是-5到-9伏。
而變頻器屬于橋式那種結(jié)構(gòu)，下三個(gè)橋臂的IGBT因?yàn)樯錁OE是接到直流母線的負(fù)極的，所以控制起來(lái)容易點(diǎn)。而上三個(gè)橋臂的IGBT，射極E是接到下三橋C極上，這樣電壓比較高，因此驅(qū)動(dòng)起來(lái)比較麻煩，往往需要有隔離電源和光耦之類來(lái)控制實(shí)現(xiàn)。
考慮到寄生電容的影響，還有一些干擾問(wèn)題，變頻器的IGBT截止時(shí)候，都會(huì)在門(mén)極上施加了反向負(fù)電壓，這也是變頻器開(kāi)關(guān)電源為什么要輸出±15伏隔離電源的根本原因。如果這個(gè)電源工作不正常，IGBT導(dǎo)通也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的。
因?yàn)镮GBT都有保護(hù)二極管，而它燒的時(shí)候，這個(gè)二極管往往都會(huì)燒掉，可以簡(jiǎn)單用萬(wàn)用表的二極管檔或者*1電阻檔來(lái)測(cè)量二極管通斷。
如果要測(cè)量它的導(dǎo)通性能，可以在集電極C和發(fā)射極上分別加上萬(wàn)用表表筆的正負(fù)端，然后給門(mén)極一個(gè)觸發(fā)電壓（可以用手指去碰一下萬(wàn)用正表筆和門(mén)極），這時(shí)候表針會(huì)晃一下，停在某個(gè)位置，相當(dāng)于導(dǎo)通了。再給門(mén)極一個(gè)復(fù)位0電壓（手指碰萬(wàn)用表負(fù)表筆同時(shí)碰門(mén)極），這時(shí)候表針會(huì)復(fù)位。
IGBT使用一段時(shí)間后，不排除絕緣上有問(wèn)題，可以利用絕緣耐壓表來(lái)測(cè)量它的耐壓，看看和標(biāo)稱的是否一致了，如果不一致，同樣要更換了。
