本文主要是關(guān)于sd5000變頻器的相關(guān)介紹，并著重對sd5000變頻器故障代碼以及變頻器的故障檢修進(jìn)行了詳盡的闡述。

　　變頻器

　　變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(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、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(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，如過流、過壓、過載保護(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。

　　工作原理

　　概述

　　主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類

　　變頻功率分析儀

　　電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路

　　整流器

　　大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　平波回路

　　在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動(dòng)電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。為了抑制電壓波動(dòng)，采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓（電流）。裝置容量小時(shí)，如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。

　　逆變器

　　同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間使6個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時(shí)間和電壓波形。

　　控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動(dòng)機(jī)的“速度檢測電路”，將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。

　　（1）運(yùn)算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。

　?。?）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。

　?。?）驅(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。

　?。?）速度檢測電路：以裝在異步電動(dòng)機(jī)軸機(jī)上的速度檢測器（tg、plg等）的信號為速度信號，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。

　?。?）保護(hù)電路：檢測主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞

　　

　　sd5000變頻器故障代碼分析

　　

　　

　　變頻器故障檢修

　　變頻器通電前的重要步驟

　　判斷主回路是否損壞。用萬用表二極管檔，黑筆接“+”，紅筆分別接R、S、T、U、V、W，如果值都為0.3－0.5V左右則說明整流、逆變的上橋是好的；反之，紅筆接“—”，黑筆分別接R、S、T、U、V、W，如果值為0.3－0.5V左右說明整流、逆變的下橋也是好的。如果所測值相差很大或是嚴(yán)重不平衡則說明模塊某相已經(jīng)損壞，此情況千萬不可上電。在判斷主回路正常后一般情況下就可以進(jìn)行上電檢查了，由于變頻器本身內(nèi)部電路比較復(fù)雜加之保護(hù)電路較多，在某些情況下這些電路極易發(fā)生故障導(dǎo)致變頻器報(bào)相關(guān)故障。

　　下面以英威騰變頻器為列，詳解英威騰變頻器常見故障代碼：

　　1、逆變單元故障（OUT）

　　此故障包括OUT1、OUT2、OUT3，它們分別代表逆變單元U相、V相、W相故障。此故障一般只出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)光耦使用PC929的機(jī)器中，代表驅(qū)動(dòng)板有1270系列、1290AV03、1250AVS系列、1258AVS系列等。

　　【檢修思路】OUT故障一般分有上電跳OUT；運(yùn)行跳OUT；帶載加載跳OUT。此原因一般都是因?yàn)闄z測電路檢測到逆變管VCE電壓異常輸出告警信號，當(dāng)控制板檢測到此信號后馬上停止驅(qū)動(dòng)輸出并顯示出故障代碼。當(dāng)然不排除因保護(hù)電路本身異常導(dǎo)致的誤保護(hù)。值得注意的是在某些情況下會(huì)因?yàn)?u>開關(guān)電源輸出不穩(wěn)定影響驅(qū)動(dòng)電路供電導(dǎo)致機(jī)器無規(guī)律跳OUT故障，如因散熱風(fēng)扇啟動(dòng)電流過大，每次運(yùn)行風(fēng)扇啟動(dòng)瞬間即跳OUT。檢修時(shí)需注意區(qū)分。

　?。?）對于上電跳OUT故障：此問題一般都是因?yàn)楸Ｗo(hù)電路本身不良或者驅(qū)動(dòng)部分，模塊門極有明顯的短路、斷路情況?？梢酝ㄟ^屏蔽相應(yīng)相OUT保護(hù)信號判斷。如果屏蔽后其它一切正常，則說明問題是因保護(hù)電路本身不良引起。屏蔽后運(yùn)行，如果有三相不平衡，則說明驅(qū)動(dòng)電路或者模塊有問題。

　　（2）對于運(yùn)行跳OUT故障：此問題一般都是驅(qū)動(dòng)電路和模塊本身不良引起。首先可以用萬用表電阻檔測試驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)部位及模塊門極有無明顯短路、斷路現(xiàn)象。屏蔽相關(guān)相OUT保護(hù)信號運(yùn)行，測試驅(qū)動(dòng)波形是否正常（無示波器時(shí)可使用萬用表交流電壓檔對比測試各路驅(qū)動(dòng)波形）。重點(diǎn)關(guān)注波形的形狀、幅度、死區(qū)時(shí)間等，最后檢測IGBT是否損壞。對比其它相測試驅(qū)動(dòng)門極結(jié)電容是否正常（萬用表電容檔）。

　?。?）對于帶載加載跳OUT故障：此情況相對前兩種來說檢修難度稍大。首先，檢測保護(hù)電路本身是否有元件性能不良。正確檢測前提下，對懷疑有問題的二極管、貼片電容采取替換法代換之（注意判斷控制板上OUT信號檢測電路是否正常，可用替換法）。第二，對比檢測驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)光耦供電是否正常，門極驅(qū)動(dòng)電阻是否變值。第三，不加載測試驅(qū)動(dòng)波形是否正常。最后仔細(xì)判斷，測試IGBT本身是否有問題。

　　2、電流檢測故障（ITE）

　　此故障相對比較簡單，一般都是電流檢測電路發(fā)生故障導(dǎo)致。目前公司主要使用的電流檢測電路有兩種形式：霍爾傳感器檢測和7840光耦隔離檢測。

　　（1）霍爾傳感器檢測：對于使用霍爾傳感器的電流檢測電路上電跳ITE故障只需測試關(guān)鍵點(diǎn)電壓即可判斷出故障部位。

　　【霍爾好壞判斷】在霍爾±15V供電正常的情況下，霍爾的信號輸出腳靜態(tài)（不帶載）電壓應(yīng)為零，如異常則說明霍爾損壞。

　　【運(yùn)放電路檢測】目前公司所采用的運(yùn)放IC型號為TL082，其內(nèi)部包含兩路獨(dú)立運(yùn)算放大器，1腳，7腳為輸出腳，4腳，8腳為±15V供電腳，2，3，5，6腳為信號輸入腳。正常情況下，TL082輸出腳靜態(tài)（不帶載）電壓為零。

　?。?）7840光耦隔離檢測：7840光耦隔離檢測后級同樣使用TL082，檢測方法同前。

　　【光耦7840的檢測】7840光耦熱冷端分別有一組5V供電，實(shí)際檢修中發(fā)現(xiàn)熱端的5V供電較容易出現(xiàn)故障導(dǎo)致跳ITE。該5V電源是由相應(yīng)相的驅(qū)動(dòng)電源通過78L05穩(wěn)壓后加到7840的1，4腳。其中7840的2，3腳為檢測信號輸入腳。5，8腳為冷端5V供電腳（跟控制板5V為同一電源）。6，7腳為信號輸出腳，靜態(tài)電壓（不帶載）為2.5V。若檢測到5，6腳電壓輸出不平衡，一般都為熱端5V供電異?；?840本身損壞。值得注意的是：7840熱，冷端的5V供電非開關(guān)電源開關(guān)變壓器同一繞組提供，所以在檢測電壓時(shí)注意正確選擇接地點(diǎn)。

　　下圖為1240AV08驅(qū)動(dòng)板U相電流檢測電路。V，W相與之相同。

　　

　　3、POFF故障

　　顯示POFF故障一般情況只有三種原因：（1）機(jī)器檢測到的直流母線電壓嚴(yán)重偏低。（2）缺相信號異常。（3）220V機(jī)器電壓等級參數(shù)設(shè)錯(cuò)。

　　【判斷方法】使用鍵盤或者面膜上的移位鍵將顯示內(nèi)容切換到顯示母線電壓狀態(tài)。用顯示值與實(shí)測值對比如果偏差較大說明母線檢測電路異常。反之，如果兩值偏差極小或者相等說明缺相信號異常。目前我們公司所使用母線檢測電路有兩種：電阻分壓和運(yùn)算比較放大（TL082）。對應(yīng)關(guān)系為檢測電路輸出的0—3.3V對應(yīng)實(shí)際母線的0—1000V，兩種電路相對比較簡單，維修時(shí)只需測試電路中關(guān)鍵點(diǎn)電壓即可輕易找到故障點(diǎn)。

　　檢測缺相電路時(shí)直接測試缺相板，驅(qū)動(dòng)板上的PL信號是否正常。正常情況PL為低電平，缺相時(shí)為方波，掉電時(shí)為高電平。需注意：驅(qū)動(dòng)板或者缺相板輸出的PL信號在主控板上還經(jīng)過了電平切換后才送入CPU，維修時(shí)需注意判斷故障是由主控板還是缺相板引起。

　　結(jié)語

　　關(guān)于sd5000變頻器的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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