蒂森ThyssenKrupp

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　　近十多年來，隨著電力電子技術、微電子技術及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動領域的滲透，變頻交流調(diào)速已逐漸取代了過去的滑差調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)。幾乎可以說，有交流電動機的地方就有變頻器的使用。其zui主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。 現(xiàn)在通用型的變頻器一般包括以下幾個部分:整流橋、逆變橋、中間直流電路、預充電電路、控制電路、驅動電路等。

　　一臺變頻器的好壞，驅動電路起著至關重要的作用，現(xiàn)就來談談驅動電路常見的問題以及解決的辦法。 驅動電路只是一個統(tǒng)稱，隨著技術的不斷發(fā)展，驅動電路本身也經(jīng)歷了從插腳式元的驅動電路到光耦驅動電路，再到厚膜驅動電路，以及比較新的集成驅動電路，現(xiàn)在前面提到的后三種驅動電路在維修中還是經(jīng)常能遇到的。

　　幾種驅動電路的維修方法

　　(1) 驅動電路損壞的原因及檢查 造成驅動損壞的原因有各種各樣的，一般來說出現(xiàn)的問題也無非是U，V，W三相無輸出，或者輸出不平衡，再或者輸出平衡但是在低頻的時候抖動，還有啟動報警等等。

　　當一臺變頻器大電容后的快熔開路，或者是IGBT逆變模塊損壞的情況下，驅動電路基本都不可能完好無損，切不可換上好的快熔或者IGBT逆變模塊，這樣很容易造成剛換上的好的器件再次損壞。這個時候應該著重檢查下驅動電路上是否有打火的印記，這里可以先將IGBT逆變模塊的驅動腳連線拔掉，用萬用表電阻擋測量六路驅動電路是否阻值都相同(但是極個別的變頻器驅動電路不是六路阻值都相同的:如蒂森、蒂森等變頻器)，如果六路阻值都基本相同還不能*證明驅動電路是完好的，接著需要使用電子示波器測量六路驅動電路上電壓是否相同，當給定一個啟動信號時六路驅動電路的波形是否*;如果手里沒有電子示波器的話，也可以嘗試使用數(shù)字式電子萬用表來測量驅動電路六路的直流電壓.

　　一般來說，未啟動時的每路驅動電路上的直流電壓約為10V左右，啟動后的直流電壓約為2-3V，如果測量結果一切正常的話，基本可以判斷此變頻器的驅動電路是好的。接著就將IGBT逆變模塊連接到驅動電路上，但是記住在沒有把握的情況zui穩(wěn)妥的方法還是將IGBT逆變模塊的P從直流母線上斷開，中間接一組串聯(lián)的燈泡或者一個功率大一點的電阻，這樣能在電路出現(xiàn)大電流的情況下，保護IGBT逆變模塊不被大電容的放電電流燒壞，下面就講幾個在維修變頻器時和驅動電路有關的實例.

　　(2) 蒂森616G5，3.7kW的變頻器故障現(xiàn)象為三相輸出正常，但在低速時電動機抖動，無法進行正常運行。首先估計多數(shù)為變頻器驅動電路損壞，正確的解決辦法應該是確定故障現(xiàn)象后將變頻器打開，將IGBT逆變模塊從印刷電路板上卸下，使用電子示波器觀察六路驅動電路打開時的波形是否*，找出不*的那一路驅動電路，更換該驅動電路上的光耦，一般為PC923或者PC929，若變頻器使用年數(shù)超過3年，*將驅動電路的電解電容全部更換，然后再用示波器觀察，待六路波形*后，裝上IGBT逆變模塊，進行負載實驗，抖動現(xiàn)象消除。

　　(3) 蒂森G9變頻器故障現(xiàn)在為上電無顯示。接到手估計可能是變頻器開關電源損壞，打開變頻器檢查開關電源線路，但是經(jīng)檢查開關電源器件線路都無損壞，在DC正負處上直流電壓也無顯示，這個時候要估計到可能是驅動問題，將驅動電路初所有電容拆下，發(fā)現(xiàn)有個別電容漏液，更換新的電解電容，再次上電后正常工作。

　　(4) 蒂森變頻器故障現(xiàn)象是變頻器輸出端打火，拆開檢查后發(fā)現(xiàn)IGBT逆變模塊擊穿，驅動電路印刷電路板嚴重損壞，正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下，拆的時候主要應盡量保護好印刷電路板不受人為二次損壞，將驅動電路上損壞的電子原器件逐一更換以及印刷電路板上開路的線路用導線連起來(這里要注意要將燒焦的部分刮干凈，以防再次打火)，再六路驅動電路阻值相同，電壓相同的情況下使用視波器測量波形，但變頻器一開，就報OCC故障(蒂森變頻器無IGBT逆變模塊開機會報警)使用燈泡將模塊的P1和印板連起來，其他的用導線連，再次啟動還跳OCC，確定為驅動電路還有問題，逐一更換光耦，后發(fā)現(xiàn)該驅動電路的光耦帶檢測功能，其中一路光耦檢測功能損壞，更換新的后，啟動正常。

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　　維護不當或不及時造成的故障

　　部分變頻器故障是由設備操作管理人員維護不當或維護不及時引起的，有些變頻器*缺乏正常日常維護，造成變頻器內(nèi)灰塵多、元器件老化加速，故障頻發(fā)。預防措施及解決辦法有：

　　(1) 加強變頻器的規(guī)范化使用管理，建立變頻器的日常保養(yǎng)維護制度

　　設立專人負責保養(yǎng)，具體內(nèi)容有做好運行數(shù)據(jù)記錄和故障記錄，定期測量變頻器及電機的運行數(shù)據(jù)，包括變頻器輸出頻率，輸出電流，輸出電壓，變頻器內(nèi)部直流電壓，散熱器溫度，工作環(huán)境溫度、濕度等參數(shù)，與合理數(shù)據(jù)對照比較，以利于提早發(fā)現(xiàn)故障隱患;變頻器如發(fā)生故障跳閘，務必記錄故障代碼和跳閘時變頻器的運行工況，以便于具體分析故障原因。

　　(2) 加強日常檢查

　　每半月檢查一次，檢查、記錄運行中的變頻器輸出三相電壓，并注意比較他們之間的平衡度;檢查記錄變頻器的三相輸出電流，并注意比較他們之間的平衡度;檢查記錄散熱器溫度，工作環(huán)境溫度;察看變頻器有無異常振動、聲響，風扇是否運轉正常。

　　(3) 加強變頻器的日常保養(yǎng)

　　做到變頻器每季度保養(yǎng)一次，要及時清除變頻器內(nèi)部的積灰、臟物，將變頻器保持清潔，操作面板清潔光亮;在保養(yǎng)的同時要仔細檢查變頻器內(nèi)有無發(fā)熱變色部分，阻尼電阻有無開裂，電解電容有無膨脹、漏液、防爆孔突出等現(xiàn)象，pcb板有無異常，有沒有發(fā)熱燒黃部位等。

　　(4) 加強對變頻器操作、管理人員的變頻器維護知識培訓

　　提高他們的現(xiàn)場維護能力，避免因維護不當或不及時而造成故障的發(fā)生。

　　高高變頻器

　　高高變頻器無需升降壓變壓器，功率器件在電網(wǎng)與電動機之間直接構建變換器。由于功率器件耐壓問題難于解決，目前zui直接的做法是采用器件串聯(lián)的辦法來提高電壓等級，其缺點是需要解決器件均壓和緩沖難題，技術復雜，難度大。但這種變頻器由于沒有升降壓變壓器，故其效率較高低高方式的高，而且結構比較緊湊。

　　高高電流型變頻器

　　它采用GTO，SCR或IG蒂森元件串聯(lián)的辦法實現(xiàn)直接的高壓變頻，目前電壓可達10KV。由于直流環(huán)節(jié)使用了電感元件，其對電流不夠敏感，因此不容易發(fā)生過流故障，逆變器工作也很可靠，保護性能良好。其輸入側采用可控硅相控整流，輸入電流諧波較大。變頻裝置容量大時要考慮對電網(wǎng)的污染和對通信電子設備的干擾問題。均壓和緩沖電路，技術復雜，成本高。由于器件較多，裝置體積大，調(diào)整和維修都比較困難。逆變橋采用強迫換流，發(fā)熱量也比較大，需要解決器件的散熱問題。其優(yōu)點在于具有四象限運行能力，可以制動。需要特別說明的是，該類變頻器由于較低的輸入功率因數(shù)和較高的輸入輸出諧波，故需要在其輸入輸出側安裝高壓自愈電容。

　　電流型變頻器

　　由于在變頻器的直流環(huán)節(jié)采用了電感元件而得名，其優(yōu)點是具有四象限運行能力，能很方便地實現(xiàn)電機的制動功能。缺點是需要對逆變橋進行強迫換流，裝置結構復雜，調(diào)整較為困難。另外，由于電網(wǎng)側采用可控硅移相整流，故輸入電流諧波較大，容量大時對電網(wǎng)會有一定的影響。

　　電壓型高壓變頻器

　　由于在變頻器的直流環(huán)節(jié)采用了電容元件而得名，隨著技術的進步，高壓變頻器可以實現(xiàn)四象限運行，也能實現(xiàn)矢量控制，已經(jīng)成為當前傳動系統(tǒng)調(diào)速的主流產(chǎn)品。

　　高低高變頻器

　　采用升降壓的辦法，將低壓或通用變頻器應用在中、高壓環(huán)境中而得名。原理是通過降壓變壓器，將電網(wǎng)電壓降到低壓變頻器額定或允許的電壓輸入范圍內(nèi)，經(jīng)變頻器的變換形成頻率和幅度都可變的交流電，再經(jīng)過升壓變壓器變換成電機所需要的電壓等級。

　　由于變頻器只有4位LED顯示，因此所能顯示的zui大值為9999RPM，當電機額定轉速超過9999RPM時，必須*行轉換，請參考如下具體實例說明。 例如： 電機額定頻率=400HZ 電機額定轉速=11500RPM 步驟1：計算電機的滑差 對于額定頻率為400HZ的電機，其同步轉速為12000RPM，而電機的額定轉速為11500RPM，因此： 滑差=同步轉速-額定轉速=12000-11500=500RPM 步驟2：計算在變頻器的參數(shù)(電機轉速)中輸入的值 由于所能設定的zui大值必須小于9999，因此必須首先將電機的同步轉速進行轉化，將同步轉速除以2，3或4等。 在上面的例子中， 同步轉速/2=12000/2=6000RPM 用6000RPM-滑差轉速=6000-500=5500RPM 這樣可以將5500RPM設定到變頻器的電機轉速參數(shù)中，注意此時電機的額定頻率必須設定為400HZ.

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