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西門(mén)子變頻器維修技能
一、看
接手一臺(tái)故障變頻器后，拆掉變頻器外殼并清理完衛(wèi)生，先根據(jù)變頻器故障類(lèi)型有針對(duì)性地用雙眼仔細(xì)觀察線路板上相關(guān)元器件的外觀形狀、完整性等。此法對(duì)于充電電阻、濾波電解電容、IGBT/整流橋模塊甚至PCB線路板等好壞的初步判斷有非常重要的幫助。圖一所示，為某品牌75KW變頻器使用過(guò)程中發(fā)生顯示屏顯示數(shù)值時(shí)有時(shí)無(wú)；主板輸出DC10V電源隨之間歇有無(wú)之故障。拆機(jī)后筆者一眼便找到了故障原因所在——開(kāi)關(guān)電源去往主板＋15V電源支路所用整流二極管因開(kāi)焊打火，致使PCB板燒蝕嚴(yán)重所導(dǎo)致！
二、聽(tīng)
該方法主要針對(duì)變頻器三個(gè)方面：首先是判斷直流母線充電繼電器/接觸器吸合是否正常，這對(duì)排除變頻器運(yùn)行過(guò)程中報(bào)欠壓故障非常重要。再者細(xì)聽(tīng)開(kāi)關(guān)電源所用變壓器有無(wú)異響，這對(duì)于初步判定開(kāi)關(guān)電源部分是否存在過(guò)載現(xiàn)象，同樣十分有效。后就是針對(duì)變頻器散熱風(fēng)扇運(yùn)行情況的。
三、摸
在變頻器出現(xiàn)故障斷電后，迅速拆機(jī)并做好防護(hù)工作用手指肚快速觸摸變頻器內(nèi)部線路板上的相關(guān)電子元器件、IC集成塊等。一旦發(fā)現(xiàn)某些元件同比溫升明顯，則故障必在它身上或者其周?chē)€路當(dāng)中！圖二展示的為某品牌35KW變頻器，因直流母線電壓監(jiān)測(cè)電阻阻值變質(zhì)而引發(fā)直流母線過(guò)電壓保護(hù)，從圖中可感覺(jué)到事發(fā)時(shí)電阻所散發(fā)出的熱量有多高！
四.壓
當(dāng)變頻器工作中如果出現(xiàn)工作時(shí)好時(shí)壞現(xiàn)象，有可能是內(nèi)部線路當(dāng)中有某些元件發(fā)生開(kāi)焊故障所致。對(duì)于一些管腳排列細(xì)密且眾多的貼片IC而言，單純憑借肉眼觀察發(fā)現(xiàn)有無(wú)問(wèn)題實(shí)屬不易。此刻我們不妨借助絕緣的塑料棒/木棒（嚴(yán)禁使用導(dǎo)電的金屬物品），在通電狀態(tài)下適當(dāng)用力按壓懷疑的元件。該方法對(duì)于排除小型貼片元件尤其是貼片式IC十分有效，不過(guò)在操作時(shí)一定要做好防觸電、防短路工作。
五、敲
敲這種方法是針對(duì)第四種檢測(cè)方法的補(bǔ)充，畢竟第四種方法僅能對(duì)小型的貼片元件行之有效，而對(duì)于部分大功率電子元器件或者存在高壓危險(xiǎn)的線路部分則不太方便操作。對(duì)此我們可改壓為敲，利用絕緣工具在懷疑故障點(diǎn)附近適當(dāng)用力敲擊，大多數(shù)情況下是能快速鎖定故障對(duì)象的。圖三展示的為，用該種方法檢測(cè)到的引發(fā)某小容量變頻器間歇報(bào)超壓故障的元件虛焊點(diǎn)！
六、量
該方法主要依靠萬(wàn)用表檢測(cè)，就當(dāng)下而言多使用數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行。針對(duì)變頻器各類(lèi)故障檢修而言，使用萬(wàn)用表解決搞定的約占65%。對(duì)于如何使用萬(wàn)用表測(cè)量，本人相信廣大電工朋友都能熟練掌握運(yùn)用，在此本人只強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：由于變頻器內(nèi)部多高壓儲(chǔ)能元件，在斷電后切記先放電再經(jīng)行測(cè)量作業(yè)，不然萬(wàn)用表難保呀！圖四曬出的該只外觀和顏色看起來(lái)都無(wú)異樣，標(biāo)稱阻值為15KΩ的1/4W色環(huán)電阻，用萬(wàn)用表實(shí)測(cè)值已變?yōu)闊o(wú)窮大（由于該電阻變質(zhì)，致使某品牌22KW變頻器報(bào)出“輸出電流不平衡”故障）！
七、測(cè)
說(shuō)完使用萬(wàn)用表進(jìn)行量，我們?cè)賮?lái)講一下測(cè)——它指的是利用能夠直觀顯示波形圖的示波器進(jìn)行測(cè)試。單純就變頻器維修而言，使用示波器一般多針對(duì)變頻器六路逆變脈沖信號(hào)進(jìn)行（制動(dòng)功率管/模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為開(kāi)關(guān)量，無(wú)需采用示波器檢測(cè)）。使用示波器檢測(cè)時(shí)，要著重關(guān)注信號(hào)的波形是否正常能否達(dá)到工作要求；驅(qū)動(dòng)信號(hào)幅值、頻率范圍是否滿足推動(dòng)所需等信息。這種維修方法對(duì)于逆變功率管/模塊燒毀后的檢修，是*的！
八、短
該方法說(shuō)的是短接。在變頻器維修尤其是當(dāng)IGBT/IPM因損壞而被拆除后，單獨(dú)通電檢修脈沖驅(qū)動(dòng)線路過(guò)程中，若驅(qū)動(dòng)光耦型號(hào)為A316J這類(lèi)含有對(duì)IGBT/IPM故障檢測(cè)功能的芯片時(shí)，因模塊損壞或拆除往往無(wú)法使光耦正常開(kāi)通。此時(shí)則需要用導(dǎo)線將針對(duì)IGBT/IPM故障檢測(cè)的元件（絕大部分為高反壓二極管陽(yáng)極）與變頻器直流母線負(fù)端（有的標(biāo)N或者GND）短接，以便欺騙變頻器主控制器，讓其認(rèn)為功率模塊完好繼而達(dá)到驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)能正常發(fā)送的目的。圖五展示的便是某品牌55KW變頻器，脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路中針對(duì)IGBT模塊檢測(cè)的簡(jiǎn)介。
九、斷
斷——斷開(kāi)也。大家都知道變頻器內(nèi)部線路中，含有諸多針對(duì)自身或負(fù)載的保護(hù)功能，在這些保護(hù)功能出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，我們大可以使用斷路/斷開(kāi)的方法經(jīng)行判定維修。
舉例說(shuō)明：但凡變頻器均含有輸出端過(guò)電流監(jiān)測(cè)保護(hù)功能。可部分產(chǎn)品將該功能設(shè)計(jì)的非常不科學(xué)——發(fā)生故障時(shí)無(wú)法明確指出到底是那相出現(xiàn)了問(wèn)題，為此非常令維修者頭疼不已。針對(duì)此種情況的檢修，我們可以采取逐個(gè)將每相檢測(cè)所用電流互感器/電流檢測(cè)子單元同后續(xù)比較電路斷開(kāi)的做法，在斷開(kāi)那一路輸入信號(hào)故障消失則故障點(diǎn)一目了然（有些機(jī)型需要手動(dòng)復(fù)位才能故障顯示）。當(dāng)然這種方法還適用于溫度等保護(hù)線路的檢修中。
十、放
放——放電。變頻器內(nèi)部含有各種規(guī)格、各種容量的電解電容，這些電容由于容量減少所造成變頻器發(fā)生故障的概率相比而言是十分高的。針對(duì)這些電容的檢測(cè)，一般維修人員多采用觀其形和使用電容表測(cè)量的方法進(jìn)行檢修，但這兩種方法都存在一定的局限性。為此本人使用白熾燈燈泡/小電珠，在對(duì)被測(cè)對(duì)象充電結(jié)束后對(duì)其進(jìn)行放電對(duì)比性測(cè)試，該方法可以直觀地對(duì)比出被測(cè)對(duì)象的容量是否符合要求，據(jù)本人總結(jié)該方法的有效率在80%以上。圖六當(dāng)中的這支標(biāo)稱50V 220uF實(shí)際容量已經(jīng)所剩無(wú)幾的電解電容，便是采用放電檢測(cè)方法鑒別出來(lái)的。當(dāng)西門(mén)子PLC出現(xiàn)故障，我們?nèi)绾尾檎遥?/p>

PLC是一個(gè)工業(yè)小電腦，它出問(wèn)題，首先要排除是PLC本體問(wèn)題還是問(wèn)題，如果是PLC本體出現(xiàn)問(wèn)題，往往ERR燈會(huì)亮起來(lái)，或者是紅燈閃亮，正常狀態(tài)一般是RUN運(yùn)行綠燈亮，如果是本體發(fā)生這類(lèi)問(wèn)題，能成功修復(fù)的概率是不高的，
有些PLC通過(guò)里邊的電池保持?jǐn)?shù)據(jù)，電池電壓低于某個(gè)閥值的時(shí)候，會(huì)有電池報(bào)警提示燈亮，這時(shí)候需要更換電池，而且需要帶電來(lái)更換，如果電池*沒(méi)有電了，或者更換電池的時(shí)候沒(méi)有帶電操作，往往會(huì)造成RAM的數(shù)據(jù)丟失，這時(shí)候需要重新刷新程序和數(shù)據(jù)，所以PLC平時(shí)維護(hù)保養(yǎng)時(shí)候，要有程序和數(shù)據(jù)備份的習(xí)慣，否則到了關(guān)鍵時(shí)候沒(méi)有了，只有重新編程和調(diào)試了。
電源故障也會(huì)占本體故障的一定比率，PLC輸入一般是220交流，也有一些事24伏或者12伏輸入的，但是里邊有芯片，需要5VDC或者3.3VDC，所以有開(kāi)關(guān)電源降壓電路，這種電路因?yàn)殡娏鞔螅瑴囟雀撸谝恍毫拥母邷鼗蛘叻蹓m場(chǎng)合容易出問(wèn)題，如果PLC的指示燈都不亮的，一般就是開(kāi)關(guān)電源壞了。開(kāi)關(guān)電源壞，對(duì)于一般有點(diǎn)電子維修水平的人而言，維修起來(lái)并不算特別困難，比如控制芯片384X這些或者開(kāi)關(guān)管壞的概率比較高，一般更換了就好了。
如果是有紅燈猛閃或者ERR燈亮，往往是主板壞了，或者程序丟失引起，可以重新灌輸一下程序試試，如果不行，也沒(méi)有太修價(jià)值，多把芯片的看門(mén)狗IC和復(fù)位電路更換一下，或者更換芯片的晶振，如果還是無(wú)法解決問(wèn)題，也就建議放棄了，這個(gè)玩意集成度太高了，維修起來(lái)非常困難，而且主板的價(jià)格也不算特別貴，沒(méi)有太多價(jià)值。
輸出輸出點(diǎn)壞，也是比較常見(jiàn)的PLC本體故障，特別是繼電器輸出類(lèi)型的PLC，在一些頻繁開(kāi)關(guān)動(dòng)作的場(chǎng)合，會(huì)容易掛掉繼電器，繼電器的使用壽命大概是10萬(wàn)次，往往用上3-5年，就可能壞掉了，這種問(wèn)題也容易發(fā)現(xiàn)，畢竟看輸出指示燈亮，但是用萬(wàn)用表測(cè)量沒(méi)有觸點(diǎn)閉合或者斷開(kāi)就可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題了，拆開(kāi)，找一些國(guó)產(chǎn)類(lèi)似的小繼電器更換，一般都問(wèn)題不大。如果是晶體管壞了，常見(jiàn)是輸入接進(jìn)去了高壓，輸入輸出都可能損壞，往往要更換光耦和一些放大晶體管電路。
如果是問(wèn)題，可以根據(jù)電路圖來(lái)分析輸入輸出的邏輯，從宏觀上和設(shè)備的運(yùn)行情況來(lái)分析，也可以屏蔽掉一些輸入輸出聯(lián)鎖點(diǎn)來(lái)分開(kāi)測(cè)試找問(wèn)題。如果有PLC程序更加簡(jiǎn)單，因?yàn)镻LC都有在線診斷功能，可以單獨(dú)執(zhí)行，看看執(zhí)行到什么地方對(duì)應(yīng)輸出的點(diǎn)狀態(tài)是否正常，就可以找到故障點(diǎn)了。西門(mén)子變頻器學(xué)會(huì)這16個(gè)變頻器參數(shù)設(shè)定方法，可以搞定90%變頻調(diào)試了

1.控制方式：
即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、 PID 控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。
2.低運(yùn)行頻率：
即電機(jī)運(yùn)行的小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，其散熱性能很差，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時(shí)，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
3.高運(yùn)行頻率：
一般的變頻器大頻率到 60Hz ，有的甚至到 400 Hz ，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)普通電機(jī)來(lái)說(shuō)，其軸承不能長(zhǎng)時(shí)間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
4.載波頻率：
載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長(zhǎng)度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。
5.電機(jī)參數(shù)：
變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
6.跳頻：
在某個(gè)頻率點(diǎn)上，有可能會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個(gè)裝置比較高時(shí)；在控制壓縮機(jī)時(shí)，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。
7.加減速時(shí)間
加速時(shí)間就是輸出頻率從 0 上升到大頻率所需時(shí)間，減速時(shí)間是指從大頻率下降到 0 所需時(shí)間。通常用頻率設(shè)定信號(hào)上升、下降來(lái)確定加減速時(shí)間。在電動(dòng)機(jī)加速時(shí)須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過(guò)電流，減速時(shí)則限制下降率以防止過(guò)電壓。
加速時(shí)間設(shè)定要求：將加速電流限制在變頻器過(guò)電流容量以下，不使過(guò)流失速而引起變頻器跳閘；減速時(shí)間設(shè)定要點(diǎn)是：防止平滑電路電壓過(guò)大，不使再生過(guò)壓失速而使變頻器跳閘。加減速時(shí)間可根據(jù)負(fù)載計(jì)算出來(lái)，但在調(diào)試中常采取按負(fù)載和經(jīng)驗(yàn)先設(shè)定較長(zhǎng)加減速時(shí)間，通過(guò)起、停電動(dòng)機(jī)觀察有無(wú)過(guò)電流、過(guò)電壓報(bào)警；然后將加減速設(shè)定時(shí)間逐漸縮短，以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報(bào)警為原則，重復(fù)操作幾次，便可確定出佳加減速時(shí)間。
8.轉(zhuǎn)矩提升
又叫轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，是為補(bǔ)償因電動(dòng)機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時(shí)轉(zhuǎn)矩降低，而把低頻率范圍 f/V 增大的方法。設(shè)定為自動(dòng)時(shí)，可使加速時(shí)的電壓自動(dòng)提升以補(bǔ)償起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)加速順利進(jìn)行。如采用手動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，根據(jù)負(fù)載特性，尤其是負(fù)載的起動(dòng)特性，通過(guò)試驗(yàn)可選出較佳曲線。對(duì)于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如選擇不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)低速時(shí)的輸出電壓過(guò)高，而浪費(fèi)電能的現(xiàn)象，甚至還會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)時(shí)電流大，而轉(zhuǎn)速上不去的現(xiàn)象。
9.電子熱過(guò)載保護(hù)
本功能為保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而設(shè)置，它是變頻器內(nèi) CPU 根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)電流值和頻率計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的溫升，從而進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)。本功能只適用于 “ 一拖一 ” 場(chǎng)合，而在 “ 一拖多 ” 時(shí)，則應(yīng)在各臺(tái)電動(dòng)機(jī)上加裝熱繼電器。
電子熱保護(hù)設(shè)定值 (%)=[ 電動(dòng)機(jī)額定電流 (A)/ 變頻器額定輸出電流 (A)]×100% 。
10.頻率限制
即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設(shè)定信號(hào)源出故障，而引起輸出頻率的過(guò)高或過(guò)低，以防損壞設(shè)備的一種保護(hù)功能。在應(yīng)用中按實(shí)際情況設(shè)定即可。此功能還可作限速使用，如有的皮帶輸送機(jī)，由于輸送物料不太多，為減少機(jī)械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅(qū)動(dòng)，并將變頻器上限頻率設(shè)定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機(jī)運(yùn)行在一個(gè)固定、較低的工作速度上。
11.偏置頻率
有的又叫偏差頻率或頻率偏差設(shè)定。其用途是當(dāng)頻率由外部模擬信號(hào) ( 電壓或電流 ) 進(jìn)行設(shè)定時(shí)，可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號(hào)低時(shí)輸出頻率的高低 。有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為 0% 時(shí)，偏差值可作用在 0 ～ fmax 范圍內(nèi)，有的變頻器 ( 如明電舍、三墾 ) 還可對(duì)偏置極性進(jìn)行設(shè)定。如在調(diào)試中當(dāng)頻率設(shè)定信號(hào)為 0% 時(shí)，變頻器輸出頻率不為 0Hz ，而為 xHz ，則此時(shí)將偏置頻率設(shè)定為負(fù)的 xHz 即可使變頻器輸出頻率為 0Hz 。
12.頻率設(shè)定信號(hào)增益
此功能僅在用外部模擬信號(hào)設(shè)定頻率時(shí)才有效。它是用來(lái)彌補(bǔ)外部設(shè)定信號(hào)電壓與變頻器內(nèi)電壓 (+10v) 的不一致問(wèn)題；同時(shí)方便模擬設(shè)定信號(hào)電壓的選擇，設(shè)定時(shí)，當(dāng)模擬輸入信號(hào)為大時(shí) ( 如 10v 、 5v 或 20mA) ，求出可輸出 f/V 圖形的頻率百分?jǐn)?shù)并以此為參數(shù)進(jìn)行設(shè)定即可；如外部設(shè)定信號(hào)為 0 ～ 5v 時(shí)，若變頻器輸出頻率為 0 ～ 50Hz ，則將增益信號(hào)設(shè)定為 200% 即可。
13.轉(zhuǎn)矩限制
可為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩限制和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩限制兩種。它是根據(jù)變頻器輸出電壓和電流值，經(jīng) CPU 進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算，其可對(duì)加減速和恒速運(yùn)行時(shí)的沖擊負(fù)載恢復(fù)特性有顯著改善。轉(zhuǎn)矩限制功能可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加速和減速控制。假設(shè)加減速時(shí)間小于負(fù)載慣量時(shí)間時(shí)，也能保證電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)矩設(shè)定值自動(dòng)加速和減速。
驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩功能提供了強(qiáng)大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)矩功能將控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差，而將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限制在大設(shè)定值內(nèi)，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大時(shí)，甚至在加速時(shí)間設(shè)定過(guò)短時(shí)，也不會(huì)引起變頻器跳閘。在加速時(shí)間設(shè)定過(guò)短時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也不會(huì)超過(guò)大設(shè)定值。驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大對(duì)起動(dòng)有利，以設(shè)置為 80 ～ 100% 較妥。
制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值越小，其制動(dòng)力越大，適合急加減速的場(chǎng)合，如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定數(shù)值設(shè)置過(guò)大會(huì)出現(xiàn)過(guò)壓報(bào)警現(xiàn)象。如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為 0% ，可使加到主電容器的再生總量接近于 0 ，從而使電動(dòng)機(jī)在減速時(shí)，不使用制動(dòng)電阻也能減速至停轉(zhuǎn)而不會(huì)跳閘。但在有的負(fù)載上，如制動(dòng)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為 0% 時(shí)，減速時(shí)會(huì)出現(xiàn)短暫空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，造成變頻器反復(fù)起動(dòng)，電流大幅度波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使變頻器跳閘，應(yīng)引起注意。
14.加減速模式選擇
又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和 S 三種曲線，通常大多選擇線性曲線；非線性曲線適用于變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如風(fēng)機(jī)等； S 曲線適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其加減速變化較為緩慢。設(shè)定時(shí)可根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，選擇相應(yīng)曲線，但也有例外，筆者在調(diào)試一臺(tái)鍋爐引風(fēng)機(jī)的變頻器時(shí)，先將加減速曲線選擇非線性曲線，一起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)變頻器就跳閘，調(diào)整改變?cè)S多參數(shù)無(wú)效果，后改為 S 曲線后就正常了。究其原因是：起動(dòng)前引風(fēng)機(jī)由于煙道煙氣流動(dòng)而自行轉(zhuǎn)動(dòng)，且反轉(zhuǎn)而成為負(fù)向負(fù)載，這樣選取了 S 曲線，使剛起動(dòng)時(shí)的頻率上升速度較慢，從而避免了變頻器跳閘的發(fā)生，當(dāng)然這是針對(duì)沒(méi)有起動(dòng)直流制動(dòng)功能的變頻器所采用的方法。
15.轉(zhuǎn)矩矢量控制
矢量控制是基于理論上認(rèn)為：異步電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理。矢量控制方式就是將定子電流分解成規(guī)定的磁場(chǎng)電流和轉(zhuǎn)矩電流，分別進(jìn)行控制，同時(shí)將兩者合成后的定子電流輸出給電動(dòng)機(jī)。因此，從原理上可得到與直流電動(dòng)機(jī)相同的控制性能采用轉(zhuǎn)矩矢量控制功能，電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行條件下都能輸出大轉(zhuǎn)矩，尤其是電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行區(qū)域。
現(xiàn)在的變頻器幾乎都采用無(wú)反饋矢量控制，由于變頻器能根據(jù)負(fù)載電流大小和相位進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，使電動(dòng)機(jī)具有很硬的力學(xué)特性，對(duì)于多數(shù)場(chǎng)合已能滿足要求，不需在變頻器的外部設(shè)置速度反饋電路。這一功能的設(shè)定，可根據(jù)實(shí)際情況在有效和無(wú)效中選擇一項(xiàng)即可。
與之有關(guān)的功能是轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制，其作用是為補(bǔ)償由負(fù)載波動(dòng)而引起的速度偏差，可加上對(duì)應(yīng)于負(fù)載電流的轉(zhuǎn)差頻率。這一功能主要用于定位控制。
16.節(jié)能控制
風(fēng)機(jī)、水泵都屬于減轉(zhuǎn)矩負(fù)載，即隨著轉(zhuǎn)速的下降，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成比例減小，而具有節(jié)能控制功能的變頻器設(shè)計(jì)有專用 V/f 模式，這種模式可改善電動(dòng)機(jī)和變頻器的效率，其可根據(jù)負(fù)載電流自動(dòng)降低變頻器輸出電壓，從而達(dá)到節(jié)能目的，可根據(jù)具體情況設(shè)置為有效或無(wú)效。
要說(shuō)明的是，九、十這兩個(gè)參數(shù)是很*的，但有一些用戶在設(shè)備改造中，根本無(wú)法啟用這兩個(gè)參數(shù)，即啟用后變頻器跳閘頻繁，停用后一切正常。究其原因有：
(1) 原用電動(dòng)機(jī)參數(shù)與變頻器要求配用的電動(dòng)機(jī)參數(shù)相差太大。
(2) 對(duì)設(shè)定參數(shù)功能了解不夠，如節(jié)能控制功能只能用于 V/f 控制方式中，不能用于矢量控制方式中。
(3) 啟用了矢量控制方式，但沒(méi)有進(jìn)行電動(dòng)機(jī)參數(shù)的手動(dòng)設(shè)定和自動(dòng)讀取工作，或讀取方法不當(dāng)。

西門(mén)子變頻器維修的理論知識(shí)都有哪些？
變頻器維修，歸根結(jié)底也是一種電子電路的維修，并不需要太高深的理論，動(dòng)手能力是*的，如果你沒(méi)有電子維修的動(dòng)手能力，學(xué)再多理論也無(wú)法修好變頻器。如果一定說(shuō)要知道一些理論知識(shí)，講白了就是明白變頻器是如何工作的，變頻器需要調(diào)整那類(lèi)型參數(shù)以及如何接線，開(kāi)關(guān)電源電路的原理，IGBT是如何驅(qū)動(dòng)和判斷好壞的，單片機(jī)工作機(jī)理等，這些也是一個(gè)普通電氣工程師需要掌握的基本概念
變頻器是這樣工作的
先把電網(wǎng)工頻交流變成直流，濾波穩(wěn)壓后，再通過(guò)6個(gè)IGBT管子，通過(guò)PWM斬波的方式，逆變出頻率和電壓可以調(diào)整的交流電來(lái)。IGBT管可以看成一種特殊的三極管，它只是工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并不會(huì)工作在放大區(qū)域。也就是說(shuō)它在變頻器里邊，只會(huì)有通和斷兩種狀態(tài)，導(dǎo)通時(shí)候壓降越低越好，截止時(shí)候阻抗越高越好。整個(gè)變頻器工作的過(guò)程，都會(huì)圍繞著6個(gè)IGBT管的導(dǎo)通或者截止而進(jìn)行的，而且基本上是輪流平衡的工作方式。
既然IGBT管只會(huì)導(dǎo)通或者截止，所以到了電機(jī)這頭，UVW端的電壓波形就不是什么真正的正弦波，而是一系列脈寬可調(diào)的方波，如果使用示波器是可以觀察到這些方波的工作是否存在一些異常或者畸變的。用萬(wàn)用表測(cè)量?jī)蓛芍g，電壓也應(yīng)該是一致的，否則就可以判斷輸出不平衡了，可能某個(gè)IGBT管子壞了，或者它的驅(qū)動(dòng)電路有問(wèn)題。
既然存在整流，整流橋一般就會(huì)有二極管或者可控硅之類(lèi)的器件，如果它們燒了一組，母線的直流母線的電壓就不會(huì)是535伏，所以測(cè)量母線電壓就可以知道這些原件是否正常。
母線的電容也是容易出問(wèn)題的，因?yàn)殡娊怆娙荻加幸欢ǖ膲勖绻麎牧耍鼤?huì)鼓起來(lái)甚至爆裂，當(dāng)然也可以通過(guò)電容表測(cè)量容量來(lái)判斷的。而且如果電容容量下降，可能會(huì)出現(xiàn)瞬間加速或者減速時(shí)候電壓波動(dòng)而出現(xiàn)過(guò)電壓或者過(guò)電流的報(bào)警故障。
變頻器該如何調(diào)試和接線
維修變頻器過(guò)程中，往往需要測(cè)試一下是否自己已經(jīng)修復(fù)了，有些是在公司感覺(jué)修好了，但是到了現(xiàn)場(chǎng)卻不正常，這些都需要一些調(diào)試和接線經(jīng)驗(yàn)才可以幫客戶解決問(wèn)題。
變頻器主回路接線比較簡(jiǎn)單，就是三相輸入RST進(jìn)來(lái)，三相輸出UVW接電機(jī)，相信沒(méi)有正常的人會(huì)接錯(cuò)，因?yàn)樘?jiǎn)單了。但是現(xiàn)場(chǎng)的另外一些情況也會(huì)讓一些大師陰溝里邊翻船，比如線耳氧化了接觸不良，可能會(huì)造成欠電或者三相不平衡，電機(jī)絕緣不好可能會(huì)繼續(xù)造成已經(jīng)修復(fù)的變頻器二次損壞，因此重新裝上變頻器運(yùn)行前都要仔細(xì)考慮到這些細(xì)節(jié)，這些也許是電機(jī)拖動(dòng)和電動(dòng)學(xué)的一些基本理論知識(shí)了。
至于控制回路，不同產(chǎn)品會(huì)有一定差異，但是一般都是端子控制居多，只要接進(jìn)去一個(gè)開(kāi)關(guān)量到啟動(dòng)端口，正常的變頻器就會(huì)啟動(dòng)，而給一個(gè)0-10伏模擬量到轉(zhuǎn)速端口，變頻器會(huì)輸出不同頻率的電壓給電機(jī)工作。如果維修時(shí)候你更改了人家的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)速控制方式為面板模式了，到現(xiàn)場(chǎng)要記得改回來(lái)了。
有些加減速時(shí)間設(shè)定太長(zhǎng)了，會(huì)影響人家的使用，要調(diào)短點(diǎn)；如果調(diào)整太短了，可能會(huì)造成加速過(guò)流。電壓和頻率比也有設(shè)定講究的，太大了也會(huì)加速過(guò)流，太了也可能會(huì)起不來(lái)。
不要?jiǎng)硬粍?dòng)就讓參數(shù)恢復(fù)到出廠值，如果真要這樣做，必須要了解人家變頻器用在什么場(chǎng)合的，如果是一些歐系的變頻器，里邊會(huì)有內(nèi)置的PLC功能，這些邏輯比較復(fù)雜，需要逐個(gè)把重要參數(shù)備份了才可以恢復(fù)出廠值，否則到時(shí)調(diào)整不回來(lái)了，你即使修復(fù)了硬件，也無(wú)法向客戶交差。
開(kāi)關(guān)電源
變頻器一般都是UC384X之類(lèi)的芯片控制的開(kāi)關(guān)電源，有5伏，3.3伏，±15伏，24伏等，這類(lèi)開(kāi)關(guān)電源的機(jī)理，實(shí)際上和變頻器工作機(jī)理反而有點(diǎn)類(lèi)似，也是把交流變成直流，通過(guò)開(kāi)關(guān)管控制變壓器，輸出想要的電壓值，再整流穩(wěn)壓后變成對(duì)應(yīng)的直流電壓。
一般常見(jiàn)問(wèn)題是開(kāi)關(guān)管燒了，場(chǎng)效應(yīng)管而已，比如短路了或者開(kāi)路了，直接可以測(cè)量到，如果是性能不良，也可以用萬(wàn)用判斷得出來(lái)的。
還有就是UC384X之類(lèi)的芯片壞了，直接沒(méi)有工作，整體電源都沒(méi)有輸出，或者是震蕩用的幾個(gè)阻容壞了。
如果是輸出電壓不正常，比如偏高或者偏低，往往是反饋回路問(wèn)題，一些阻容器件，或者光耦以及TL431之類(lèi)的器件壞了造成的。
變壓器本身燒了，也會(huì)碰到，只要鐵芯還在的，重新根據(jù)匝數(shù)繞制就可以使用了。
IGBT的驅(qū)動(dòng)和測(cè)量判斷
IGBT是這樣工作的，門(mén)極G和發(fā)射極E之間的電壓大于一定的閥值電壓時(shí)候，它就導(dǎo)通了。而當(dāng)這個(gè)電壓為零或者施加了反向電壓時(shí)候，它會(huì)截止關(guān)電的，有點(diǎn)類(lèi)似MOS之類(lèi)的驅(qū)動(dòng)，但是因?yàn)橛薪Y(jié)電容存在，它的導(dǎo)通是需要一定電流的，也就是驅(qū)動(dòng)的功率會(huì)比MOS管大。如果驅(qū)動(dòng)電路上的阻容老化，或者光耦出現(xiàn)問(wèn)題了，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)IGBT能力不足，而引起過(guò)電流之類(lèi)的報(bào)警。IGBT的正常的正向?qū)妷菏?2-15伏，截止電壓一般是-5到-9伏。
而變頻器屬于橋式那種結(jié)構(gòu)，下三個(gè)橋臂的IGBT因?yàn)樯錁OE是接到直流母線的負(fù)極的，所以控制起來(lái)容易點(diǎn)。而上三個(gè)橋臂的IGBT，射極E是接到下三橋C極上，這樣電壓比較高，因此驅(qū)動(dòng)起來(lái)比較麻煩，往往需要有隔離電源和光耦之類(lèi)來(lái)控制實(shí)現(xiàn)。
考慮到寄生電容的影響，還有一些干擾問(wèn)題，變頻器的IGBT截止時(shí)候，都會(huì)在門(mén)極上施加了反向負(fù)電壓，這也是變頻器開(kāi)關(guān)電源為什么要輸出±15伏隔離電源的根本原因。如果這個(gè)電源工作不正常，IGBT導(dǎo)通也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的。
因?yàn)镮GBT都有保護(hù)二極管，而它燒的時(shí)候，這個(gè)二極管往往都會(huì)燒掉，可以簡(jiǎn)單用萬(wàn)用表的二極管檔或者*1電阻檔來(lái)測(cè)量二極管通斷。
如果要測(cè)量它的導(dǎo)通性能，可以在集電極C和發(fā)射極上分別加上萬(wàn)用表表筆的正負(fù)端，然后給門(mén)極一個(gè)觸發(fā)電壓（可以用手指去碰一下萬(wàn)用正

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