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变频器在路电压的测量

提示:

当变频器出现过电压、欠电压、断相、电动机转动无力等故障,都可以通过测量变频器的在路电压进行鉴别。变频器的在路电压测量不用对变频器进行分解,简单方便,是排除上述故障的一种行之有效的方法。 ①变频器的主电路结构。图2-16是低压变频器主电路结构图。 图2-16 低压变频器主电路结构 该电路是典型的低压变频器拓扑结

    当变频器出现过电压、欠电压、断相、电动机转动无力等故障,都可以通过测量变频器的在路电压进行鉴别。变频器的在路电压测量不用对变频器进行分解,简单方便,是排除上述故障的一种行之有效的方法。
    ①变频器的主电路结构。图2-16是低压变频器主电路结构图。
低压变频器主电路结构
    2-16    低压变频器主电路结构
    该电路是典型的低压变频器拓扑结构,它由整流滤波、制动和逆变三大部分组成。
    a.整流滤波电路。整流电路由VD1VD66只二极管组成三相全波整流电路,将三相交流电整流为直流电。直流电的最大值ud为线电压的幅值,即ud=2×380V= 537V,其平均值在515V左右,整流后的电压电流波形如图2-17所示。
整流后的电压电流波形
    2-17    整流后的电压电流波形
    2-16C1C2是滤波电容,RL是变频器启动限流电阻,SRL短路继电器。SRL工作过程为:当变频器启动时,因电容的初始电压为零,当电源接通的瞬间,如果380V电压直接加到电容上,电容的瞬间充电电流非常大,有可能损坏整流二极管。为了限制启动充电电流,在启动的瞬间,接入限流电阻RL,当电容上电压达到正常值,S闭合,RL被短路。即RL使在启动时瞬间接通,同来保护整流二极管。
    b.制动电路。VTB是制动开关器件,当电动机向变频器产生回馈电能,使直流母线上电压升高,当达到700V以上,VTB导通,电流通过制动电阻,电动机的回馈电能被制动电阻所消耗,电动机得到制动转矩。
    VTB工作特点为:直流母线上电压达到700V以上导通,低于700V关断,在正常电压下始终是关断,不影响变频器正常工作。
    c.逆变电路。逆变电路是将515V直流电压逆变为三相交流电压。通过逆变管VT1VT6交替开关工作,将直流电压变为等高不等宽的脉冲电压,由于这些电压的包络线为正弦交流电,即加到电动机上则等效为正弦交流电。根据变频器的U/f工作原理,频率下降时,电压下降,频率上升时,电压上升,所以变频器的输出电压是随着频率的变化而变化的。
    ②变频器欠电压、过电压的测量。当变频器报欠电压、断相、过电压等故障时,我们可以通过电压测量,查出故障所在。
    a.变频器报欠电压、断相。将变频器的三相接线端子的护罩卸掉,变频器接通电源,将指针式(47型)万用表打到交流500V,分别测量三相接线端子之间的电压,应为S-TS-RT-R之间的电压都为380V,如果低于340V,则为欠电压;如果有两个端子之间的电压为0,则为断相。
    380V电压正常,电路报欠电压,用电压表的直流1000V挡测量直流母线(P-N之间电压)上电压。直流母线在接线端子排上有相应的端子桩,如图2-18所示。
变频器接线端子
    2-18    变频器接线端子
    先空载测量:该电压空载在500V以上,应视为正常。负载测量:启动变频器,给变频器加上负载,如果该电压明显下降,低于450V,则变频器背部整流管有一只损坏,造成变频器内部整流断相。如果负载和空载电压差别不大,则为变频器内部检测电路有问题,产生误报。
    b.变频器报过电压、电动机工作异常电压测量
    ·变频器报过电压。当变频器报过电压跳闸,为了判断变频器是否真的过电压,最简单可靠的方法就是测量直流母线上的电压。如果测量直流母线上电压确实达到了过电压值,为变频器实报;如测量电压没有达到过电压值,则为变频器误报。变频器误报的原因多为变频器的取样检测电路有问题。
    测量直流母线电压的方法是将47型万用表打到1000V直流挡,测量直流母线两端电压,一般变频器的过电电压报警值都设在700780V之间,当测量值在此范围内,说明变频器确实产生了过电压故障。如果电压在540700V以下,处于正常范围,则是变频器的电压检测电路误报。变频器产生误报是直流母线电压超过了540v,但还没有达到过电压报警的设定值而产生报警的现象。
    关于变频器的过电压问题,如果没有回馈电能,一般电压不会超过540V,超过了此值,多为变频器产生了回馈电能。在有些场合,变频器产生回馈电能的原因不明显,可将电压表较长时间接入,监视直流母线上的电压,观察电压在什么时候升高,和负载的运行状况有无对应关系等,以确定产生过电压的根源。
    ·电动机工作异常。电动机如果出现工作无力、声音增大,首先进行变频器输出电压的测量。因为输出电压和输出频率成正比,电压不是一个确定的值,但三相电压是平衡的。所以测量输出电压,实际上是测量三相电压是否平衡或断相。变频器输出电压不平衡,主要是某个开关桥臂开关不良或损坏,造成输出电压断相或不平衡。
    如果变频器的三相输出电压平衡又不断相,原因在电动机本身。


(责任编辑: 佚名 )