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1、变频器原理及调试1引言近年来，随着微电子技术及IGBT功率期间的迅速发展，作为交流电机主要调速方式的 变频调速技术也获得了前所未有的发展。交流变频调速是集电力电子、自动控制、微电子 学和电机学等技术精华的一项高新技术，自问世以来倍受瞩目。它以优异的调速性能、显 著的节电效果和广泛的适用性而被国内外公认为世界上应用最广、效率最高、最理想的电 气传动方案。2变频器原理2.1变频器控制方式1）U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式;2）电压空间矢量（SVPWM）控制方式；3）矢量控制（VC）方式；4）直接转矩控制（DTC）方式；5）矩阵式交一交控制方式。2.2变频器的构成及框图Line con
2、nectionMain circuit-breaker(optional) MMain fuses (optionalMain contactor(optional)Line reactor Uk = 2% 50Q kW only available asoption (L23)RectifierVoltage DC linkBra king chopp&r foptianali路示意图Motor cannectionFirst start-upoooSwitchover on the AOP LOCAL / REMOTEp7GD = ProfibusplOOO = Profibusp700
3、= TM31p1000=TM31p7QD 二 NAMURp1000=TM31Alarms/warnings621-623:630-涡:Chapter of theInstructionManoall (BA)TechnologycontrollerProtectionfunctionsFunction blockdiagramnumber3变频调速器的特点变频调速器可软启动，可提高COS 、电源隔离，可改变转速（无级调速），带有通 讯接口可与计算机连接，适合自动化控制（PC卡、PLC），可设计为闭环控制（PID、PG控 制），可远程操作，可改变电压，带有各种（过流、过压、欠压、接地、短路等）保
4、护功 能、自动转矩补偿，可多段速运行，带有马达失速防止功能、直流制动与软体刹车功能、 点动功能，可任意设定加减速时间，可加装输出转速指示表。4变频器调试4.1变频器静态测试1）测试整流电路:找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档， 红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将 黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N 端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A. 阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流 桥故障或起动电
5、阻出现故障。2）测试逆变电路：将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻 值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到 相同结果，否则可确定逆变模块故障。4.2 动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注 意以下几点：1）上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现 炸（炸电容、压敏电阻、模块等）。2）检查变频器各接插口是否已正确连搓连接是否有松动,连接异常可能导致变频器出 现故障，严重时会出现炸机等情况。3）上电后检测故障显示内容，并初步断定故障及原因。4）如未显示故障，
6、首先检查参数是否有异常,并将参数复归后，进行空载（不接电机）情 况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模 块或驱动板等有故障。5）在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。4.2.1输入、输出量的测量1）对变频器进行测试的电路如图1所示。极定/沌甚图1测试电路图此测试电路是一个完整的变频器测试方案，包括三相电源输入、三相输出、驱动的电 机的机械输出（转速、扭矩）等。如果被测的变频器功率较大，输入、输出电流超过了仪 器的量程，就需要在电流的测量回路里接入CT （电流互感器），把被测电流转变成仪器的 测量量程内。2）输入侧的测量变频器输入电源是
7、50Hz交流电源，其测量基本与标准的交流工业电源的测量相同，但 是由于变频器的输入侧是整流电路，电流的波形一般不是标准的正弦波。如果输入电压或 电流较大，超过了谐波分析仪的测量量程，可以接入VT或CT。但要注意，由于电流不是正 弦波，含有较多的谐波含量，因此，CT选择时要考虑频率范围。3）输出侧的测量变频器的输出波形是频率可变的信号，含有较多的高次谐波，而电动机转矩主要依赖 于基波电压有效值。因此，需要测量的电压值，或者说一般变频器的额定电压值是基波有 效值。对PWM类型的变频器来说，PWM电压的整流平均值正比于其输出电压基波有效值。所有的测量值都可以通过测试仪器直接读出并可以输出，测试过程快
8、捷方便。4.2.2功能测试变频器在完成静态和动态（单机）测试后，可以进行功能测试，功能测试就是对变频 器的远程操作和信号传输进行测试。在电机旁进行电机的起停操作，速度调节和速度显示 及负载指示等。在仪表DCS系统（如果有）进行的操作，像电机的起停、调速操作；信号 的指示（运行、停止、故障），量的显示（转速、电压、电流等等）。4.2.3变频器本身的故障自诊断及预防功能由于IGBT及CPU的迅速发展，变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能，大幅度 提高了变频器的可靠性。此外，由于变频器的软件开发更加完善，可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措 施,并使故障化解后仍能保持继续运行,例如：对自由停车过程中的电机进行再起动；对内部故障自动复位并保持连续运行；负载转矩过大时能自动调整运行曲线，避免Trip。5结束语随着变频技术的发展，对变频器测试、测量也提出了更高的要求。我们要根据变频器 的发展不断加强自身的的水平提高以满足测试的新需求。
