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变频器开关电源    开关电源电路提供变频器的整机控制用电,是变频器正常工作的先决条件。变频器应用的开关电源电路,为直一交一直型的逆变电路,是一种电压和功率的变换器,将直流电压和功率转换为脉冲电压,再整流成为另一种直流电压。输人、输出...


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变频器开关电源


    开关电源电路提供变频器的整机控制用电,是变频器正常工作的先决条件。变频器应用的开关电源电路,为直一交一直型的逆变电路,是一种电压和功率的变换器,将直流电压和功率转换为脉冲电压,再整流成为另一种直流电压。输人、输出电压由开关变压器相隔离,开关变压器起到功率传递、电压/电流变换的作用。开关变压器为降压变压器。开关电源的特点如下:



1)开关电源的振荡和调压方式是利用改变脉冲宽度或周期来调整输出电压的,abb变频器维修,称为时间比例控制,又分为PWM(调宽)和PFM(调频)两种控制方式。

2)从电路的能量转换特性看,可分为正激和反激两种工作方式。开关管饱和导通时,二次绕组连接的整流器受反偏压而截止,开关变压器的一次绕组流入电流而储能〈电磁转换)。开关管截止时,二次绕组经负载电路释放电能(磁电转换)。正激方式则与此相反,实际应用不多。

3)从开关变压器的一次电路结构来看,有分立元件构成的和集成振荡芯片构成的两种电路形式。因而从振荡信号的来源看,又分为自激(分立零件)和他激式(IC电路)开关电源。两种电路结构都有应用。

4)开关管有采用双极型器件和采用场效应晶体管的。

5)小功率变频器采用单端正激式电路,大、中功率变频器常采用双端正激式电路。一般变频器的开关电源,常提供以下几种电压输出:CPU及附属电路、控制电路、操作显示面板的+5V供电;电流、电压、温度等故障检测电路、控制电路的±15V供电;控制端子、工作继电器线圈的24V供电。四路相互隔离的约为22V的驱动电路的供电,该四路供电往往又经稳压电路处理成+15V、-7.5V的正、负电源供驱动电路,为IGBT逆变输出电路提供激励电流。

任何电子设备,电源电路的故障率总是相当高的一因其要提供整机的电源供应,负担最重。变频器的开关电源电路,形式上比较单一,结构上也比较简单。但是简单电路也可能会产生疑难故障。开关电源的检修不像线性电源那么直观,电路的任一个小环节一振荡、稳压、保护、负载等出现异常,都会使电路出现各种各样的故障现象。

上电后无反应,操作显示面板无显示,变频器好像没通电一样。测量控制端子的控制电压和10V频率调整电压都为0,测量变频器主接线端子电阻正常,那么大致上可以断定问题是出在开关电源电路了。



(1)驱动电路故障 驱动电路用于驱动逆变器IGTR,也易发生故障。一般有明显的损坏痕迹,诸如器件(电容、电阻、三极管及印刷板等)爆裂、变色、断线等异常现象,但不会出现驱动电路全部损坏情况。处理方法一般是按照原理图,每组驱动电路逐级逆向检查、测量、替代、比较等方法;或与另一块新的驱动板对照检查、逐级寻找故障点。处理故障步骤:首先对整块电路板清灰除污。如发现印刷电路断线,则补线处理;查出损坏器件即更换;根据笔者实践经验分析,对怀疑的元器件,进行测量、对比、替代等方法判断,有的器件需要离线测定。驱动电路修复后,还要应用示波器观察各组驱动电路信号的输出波形,如果三相脉冲大小、相位不相等,则驱动电路仍然有异常处(更换的元器件参数不匹配,也会引起这类现象),应重复检查、处理。大功率晶体管工作的驱动电路的损坏也是导致过流保护功能动作的原因之一。驱动电路损坏表现出来最常见的现象是缺相,或三相输出电压不相等,三相电流不平衡等特征。

(2)开关电源损坏 开关电源损坏的一个比较明显的特征就是变频器通电后无显示。开关电源的损坏常见的有开关管击穿,脉冲变压器烧坏,变频器维修,以及次级输出整流二极管损坏,滤波电容使用时间过长,导致电容特性变化(容量降低或漏电电流较大),稳压能力下降,也容易引起开关电源的损坏。另外,变频器通电后无显示,也是较常见的故障现象之一,引起这类故障原因,多数也是由于开关电源的损坏所致。

(3)反馈、检测电路故障 在使用变频器过程中,经常会碰到变频器无输出现象。驱动电路损坏、逆变模块损坏都有可能引起变频器无输出,此外输出反馈电路出现故障也能引起此类故障现象。有时在实际中遇到变频器有输出频率,没有输出电压(实际输出电压非常小,可认为无输出),这时则应考虑一下是否是反馈电路出现了故障所致。在反馈电路中用于降压的反馈电阻是较容易出现故障的元件之一;检测电路的损坏也是导致变频器显示OC(+pA或+pd或+pn)保护功能动作的原因,检测电流的霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因素的影响,工作点容易发生飘移,导致OC报警。 总之,变频器常见故障有过流、过压、欠压以及过热保护,并有相应的故障代码,不同的机型有不同的代码,其代码含义可查阅随机使用说明书,参考处理措施进行解决。过流经常是由于GTR(或IGBT)功率模块的损坏而导致的,在更换功率模块的同时,应先检查驱动电路的工作状态,以免由于驱动电路的损坏,导致 GTR(或IGBT)功率模块的重复损坏;欠压故障发生的主要原因是快速熔断器或整流模块的损坏,以及电压检测电路的损坏,电压检测采样信号是从主直流回路直接取样,经高阻值电阻降压,CSBG2800-42800G变频器维修,并通过光耦隔离后送到CPU处理,由高低电平判断是欠压还是过压;过热停机,专业变频器维修,多数原因是由冷却风扇散热不足引起的。如某厂铝电解车间环境恶劣,高粉尘、高温(夏季厂房上部气温高达56℃)、高氧化铝粉尘、氟化氢腐蚀气体使多功能天车上变频器内电路板易积尘、风扇粘死、电子器件老化迅速、GTR(或IGBT模块过热烧坏,故经常出现过热保护,特别是在夏季,这种现象更加频繁,而且模块烧坏率很高,即使进口机型(如 Siemens、senken、fuji等)情况也是如此。为解决这个问题,他们通过加大天车上使用变频器容量,才初步降低了变频器的故障率和报废率,但效果并不理想。


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