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： 

變頻器電路結(jié)構(gòu)框架圖

變頻器基本電路原理圖

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現(xiàn)對三相交流電的整流，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，帶動驅(qū)動電路、檢測電路和CPU控制器。驅(qū)動電路用來實現(xiàn)逆變器件的驅(qū)動，檢測電路用來實現(xiàn)對溫度、電流和電壓的檢測，CPU控制器實現(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)動電路實現(xiàn)對逆變器的驅(qū)動，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)動電機完成預想的控制工作。 

二、變頻器常見的故障 

在維修變頻器的同時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過載。 

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

2）電機過載：由于變頻器功率過小、電機負載過重、電機所帶設備潤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電機，則需要更換變頻器適應電機；電機負載過重可能是因為電機所帶設備機械潤滑不好引起的，潤滑設備使其能夠正常運行；管徑過小可能是由于有異物進入管線或粘稠液體使管徑變小，結(jié)果壓力過大，變頻器無法帶動電機。 

實際中，我們在注入站遇到注聚泵的齒輪潤滑不好，導致變頻器不能帶動電機，報過載故障。處理注聚泵后，變頻器能夠正常啟動。 

2、欠壓、過壓故障

當電壓過小或過大時，變頻器的檢測器件會自動保護變頻器，變頻器會停止工作。欠壓、過壓故障主要是因為外部電源的故障引起的，也有少數(shù)故障是檢測電路損壞引起的。 

遇到欠壓、過壓故障時，先檢查檢測電路是否完好，然后再對外部電源進行檢查。 

3、過流故障

當電流過大時變頻器啟動過流保護，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）電機負載突變，引起的沖擊過大造成過流。2）電機和電機電纜相間或每相對地的絕緣破壞，造成匝間或相間對地短路，因而導致過流。3）當裝有測速編碼器時，速度反饋信號丟失或非正常時，也會引起過流，這時需要檢查編碼器和其電纜。 

變頻器本身的原因：1）參數(shù)設定問題：例如加速時間太短，PID調(diào)節(jié)器的比例P、積分時間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，當變頻器未起動時 ，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、電壓檢測通道被損壞，也會出現(xiàn)過流。可能原因有：電路板上有導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。在對變頻器本身進行維修時，還要對其外圍電路進行檢查，同時也要對現(xiàn)場電機、泵等進行實地觀察。 

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，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；測量與變頻器相關(guān)的觸點是否接觸良好；接入變頻器的三相電有無短路或虛接的情況。 

外圍器件維修時要特別注意線路的虛接問題。如果線路虛接，啟動變頻器時可能不能啟動，情況嚴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，先使用萬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)動板卡是否完好。 

（1）逆變模塊（IGBT）的檢測 

在進一步的檢查中，檢測逆變模塊的檢測是重點之一。下面是檢測逆變模塊好壞的方法。 

將萬用表撥到R 10K檔，用黑表筆接IGBT的集電極，紅表筆接IGBT的發(fā)射極，此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極和集電極，這時IBGT被觸發(fā)導通，萬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。然后再用手指同時觸及一下柵極和發(fā)射極，這時IGBT被阻斷，萬用表指針回零。這樣可判定 IGBT是好的。   萬用表測量IGBT模塊的方法   m.tsxfzk.com/Article/icknows/9290.html

（2）驅(qū)動板的檢測 

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)動板供電進行測量。 

在驅(qū)動板上，六路驅(qū)動電路與六路逆變橋臂對應。在給驅(qū)動板送電后，可以在相應的地方量到對應電壓值。 

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)動電源，確定驅(qū)動板的正負極后，接上電源。驅(qū)動板送電后，在相應的接口可以量到12V和24V，在六路的驅(qū)動電路上可以量到電壓。 

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

（3）檢測器件的檢查 

確定驅(qū)動板沒有問題后，把驅(qū)動板裝到機器上，帶電機試一下。如果檢測器件損壞，則會有報警出現(xiàn)，這樣就可以更換檢測器件。 

四、變頻器的維護 

實際工作中，完成維修任務的同時，我們還對變頻器系統(tǒng)的維護進行了總結(jié)。 

五、總結(jié) 

文中談及的都是在學習和實際工作中總結(jié)的，可能有更多好的、簡便的維修方法。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，增加變頻器的使用年限，降低變頻器的故障率。