變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
發(fā)展歷程
變頻技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大故障率高而應(yīng)用受限。
20世紀(jì)60年代以后,電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級(jí)產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足需要。1968年以丹佛斯為代表的高技術(shù)企業(yè)開(kāi)始批量化生產(chǎn)變頻器,開(kāi)啟了變頻器工業(yè)化的新時(shí)代。
20世紀(jì)70年代開(kāi)始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速的研究得到突破,20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。
20世紀(jì)80年代中后期,美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的VVVF變頻器技術(shù)實(shí)用化,商品投入市場(chǎng),得到了廣泛應(yīng)用。早的變頻器可能是日本人買(mǎi)了英國(guó)專(zhuān)利研制的。不過(guò)美國(guó)和德國(guó)憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì),高端產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。
步入21世紀(jì)后,國(guó)產(chǎn)變頻器逐步崛起,現(xiàn)已逐漸搶占高端市場(chǎng)。上海和深圳成為國(guó)產(chǎn)變頻器發(fā)展的前沿陣地。
1、上電跳UP:①首先檢查輸入電源是否偏低,是否將380V的變頻器接到220V的電源上(這種可能性較?。虎诟鶕?jù)F059和F084的參數(shù)來(lái)判定輸入電源是否正常;③上電跳UP的話,95%都是屬于輸入電源偏低。
2、啟動(dòng)幾秒鐘跳UP:①首先考慮是否是繼電器不吸合;②如果是大功率的機(jī)器,可讓客戶將電源斷開(kāi),然后再重新上電,且認(rèn)真聽(tīng)在上電的時(shí)候是否有繼電器吸合的聲音;③小功率機(jī)器比較難聽(tīng)得見(jiàn),但可讓客戶將負(fù)載減小或者直接把電機(jī)線去掉,這樣就可以判斷得出是否是繼電器不吸合;④這種情況一般都是繼電器不吸合或吸合觸頭接觸不良的原因造成;⑤在這種情況下不能讓客戶試機(jī)試得太久,防止充電電阻過(guò)熱,燙壞機(jī)箱或燒壞旁邊的元器件。
3、在正常運(yùn)行中跳UP:①首先了解是否經(jīng)常出現(xiàn)此類(lèi)情況,還是有時(shí)出現(xiàn),一般在白天出現(xiàn)還是在晚上出現(xiàn);②檢查電源電壓是否有點(diǎn)偏低,或波動(dòng)大;③查看F059和F084來(lái)判斷電源電壓的情況;④變頻器附近是否有大功率的用電設(shè)備頻繁啟動(dòng),將電源電壓瞬間拉低。
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開(kāi)關(guān)電源損壞是眾多變頻器常見(jiàn)的故障,通常是由于開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的,在眾多變頻器的開(kāi)關(guān)電源線路設(shè)計(jì)上,安川變頻器因該說(shuō)是比較成功的。616G3采用了兩級(jí)的開(kāi)關(guān)電源,有點(diǎn)類(lèi)似于富士G5,先由級(jí)開(kāi)關(guān)電源將直流母線側(cè)500多伏的直流電壓轉(zhuǎn)變成300多伏的直流電壓。然后再通過(guò)高頻脈沖變壓器的次級(jí)線圈輸出5V、12V、24V等較低電壓供變頻器的控制板,驅(qū)動(dòng)電路,檢測(cè)電路等做電源使用。在第二級(jí)開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)上安川變頻器使用了一個(gè)叫做TL431的可控穩(wěn)壓器件來(lái)調(diào)整開(kāi)關(guān)管的占空比,從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。前幾期我們談到的LG變頻器也使用了類(lèi)似的控制方式。用作開(kāi)關(guān)管的QM5HL-24以及TL431都是較容易損壞的器件。此外當(dāng)我們?cè)谑褂弥腥缛袈?tīng)到刺耳的尖叫聲,這是由脈沖變壓器發(fā)出的,很有可能開(kāi)關(guān)電源輸出側(cè)有短路現(xiàn)象。我們可以從輸出側(cè)查找故障。此外當(dāng)發(fā)生無(wú)顯示,控制端子無(wú)電壓,DC12V,24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開(kāi)關(guān)電源損壞了。