
西門子變頻器不可逆電源板
如果是老變頻器,也就是使用了一段時(shí)間以后的變頻器,往往是因?yàn)轱L(fēng)扇堵塞或者風(fēng)扇壞了引起的過熱報(bào)警,清潔一下風(fēng)扇上的垃圾或者更換掉風(fēng)扇就好了
西門子變頻器不可逆電源板
電子產(chǎn)品需要在一定環(huán)境溫度下工作
任何電子產(chǎn)品,都只能在一定的溫度范圍內(nèi)才可以正常工作,**出這個(gè)范圍,溫度太高或者太低,都無法持續(xù)運(yùn)行,這是由于電子元件的材料會(huì)發(fā)生變化,引起電子產(chǎn)品本身失去自身的功能。
變頻器也是一種電子產(chǎn)品,當(dāng)然也不能**溫度使用的,如果變頻器長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,除了性能不穩(wěn)定,縮短壽命外,有些甚至很快直接壞掉。
變頻器本身就有冷卻系統(tǒng),常見的是變頻器上邊裝有冷氣風(fēng)扇,而模塊等大功率配件安裝在大型散熱片上,能有效地降溫。
一般變頻器設(shè)計(jì)的運(yùn)行環(huán)境溫度,往往是零下10°到零上50°,在工廠里邊,往往在不宜**過45°的工作環(huán)境中使用。廠家設(shè)計(jì)時(shí)候考慮到這些細(xì)節(jié)了,所以設(shè)計(jì)了溫度檢測裝置,當(dāng)變頻器內(nèi)部溫度**一定門檻,就會(huì)直接讓CPU控制變頻器,讓它停止工作,避免溫度太高直接傷害到變頻器本身。
因此如果變頻器出現(xiàn)過熱自動(dòng)保護(hù)而停止工作,需要*一時(shí)間檢查環(huán)境溫度是否太高了,如果溫度太高了,是不宜長期使用變頻器的,需要考慮單獨(dú)設(shè)計(jì)獨(dú)立的降溫系統(tǒng)來**變頻器的繼續(xù)使用。
負(fù)載過大,選型錯(cuò)誤或者安裝不正確
變頻器因?yàn)殡娏鞅容^大,發(fā)熱厲害,即使一些場合溫度沒有那么高,但是因?yàn)樨?fù)載功率過大,容易造成變頻器本體發(fā)熱而產(chǎn)生高溫觸發(fā)溫度保護(hù)機(jī)制。
有些頻繁啟動(dòng)停止的變頻器,長期工作時(shí)候發(fā)熱量比較大,除了考慮環(huán)境的通風(fēng)和冷卻以外,還要在選型的時(shí)候**正確,需要選大一點(diǎn)容量,比如電機(jī)是22KW的,而變頻器需要選30KW的。
一些國產(chǎn)的牌子,雖然名義上變頻器的容量足夠,不排除因?yàn)橥倒p料,模塊的規(guī)格沒有設(shè)計(jì)合適,在負(fù)載比較重的場合,也應(yīng)該考慮放大一號(hào)來使用。
當(dāng)變頻器容量對(duì)比負(fù)載容量不足的時(shí)候,運(yùn)行一段時(shí)間后,不排除會(huì)出現(xiàn)過熱過流報(bào)警之類而停機(jī),這種情況時(shí)候更換大一點(diǎn)的變頻器規(guī)格了。
變頻器安裝,需要直立安裝,這樣散熱風(fēng)機(jī)帶動(dòng)的氣流才可以順利把內(nèi)部的熱量及時(shí)散發(fā)出去。如果場合因?yàn)轶w積問題,無法這樣安裝,需要給變頻器單獨(dú)加散熱裝置。
多臺(tái)變頻器一起安裝在一個(gè)柜子里邊,也需要讓變頻器之間保留一定的距離,而變頻器的上部,要離開線槽等部件一定距離,這樣可以讓熱量順利散發(fā),避免過熱停機(jī)。
變頻器內(nèi)部電路有問題
變頻器一般在底部安裝了熱敏電阻之類的元件,直接檢測散熱片的溫度,如果熱敏電阻老化了,或者壞掉了,會(huì)直接引起測量失誤,造成錯(cuò)誤停車報(bào)警。
而熱敏電阻需要經(jīng)過一些阻容或者運(yùn)放三極管之類的元件處理信號(hào),再把信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)里邊進(jìn)行**溫判斷,如果這些電路老化或者損壞了,同樣會(huì)造成變頻器誤報(bào)警動(dòng)作停機(jī)。
大多數(shù)變頻器的還在散熱風(fēng)扇里邊設(shè)置了熱敏電阻,如果這個(gè)電阻壞了,或者是更換了不帶熱敏電阻的風(fēng)扇,并沒有及時(shí)屏蔽這個(gè)檢測電路,同樣會(huì)引起誤動(dòng)作。
要想做好變頻器維修,當(dāng)然了解變頻器基礎(chǔ)知識(shí)是相當(dāng)重要的,也是迫不及待的。下面我們就來分享一下變頻器維修基礎(chǔ)知識(shí)。
變頻器維修入門--電路分析圖 對(duì)于變頻器維修,僅了解以上基本電路還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還須深刻了解以下主要電路。主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動(dòng)電路、逆變電路和檢測取樣電路部分組成。下圖是它的結(jié)構(gòu)圖。
變頻器基本電路圖分析
目前,通用型變頻器絕大多數(shù)是交—直—交型變頻器,通常尤以電壓器變頻器為通用,其主回路圖(見圖1.1),它是變頻器的核心電路,由整流回路(交—直交換),直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成,當(dāng)然還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分。
1、整流電路
如圖1.2所示,通用變頻器的整流電路是由三相橋式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進(jìn)行整流,經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過吸收電容和壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡(luò)的作用,是吸收交流電網(wǎng)的高頻諧波信號(hào)和浪涌過電壓,從而避免由此而損壞變頻器。當(dāng)電源電壓為三相380V時(shí),整流器件的較大反向電壓一般為1200—1600V,較大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。
2、濾波電路
逆變器的負(fù)載屬感性負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī),無論異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài),在直流濾波電路和異步電動(dòng)機(jī)之間,總會(huì)有無功功率的交換,這種無功能量要靠直流中間電路的儲(chǔ)能元件來緩沖。同時(shí),三相整流橋輸出的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動(dòng),直流濾波電路起到對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波的作用。
通用變頻器直流濾波電路的大容量鋁電解電容,通常是由若干個(gè)電容器串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成電容器組,以得到所需的耐壓值和容量。另外,因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘坑休^大的離散性,這將使它們隨的電壓不相等。因此,電容器要各并聯(lián)一個(gè)阻值等相的勻壓電阻,消除離散性的影響,因而電容的壽命則會(huì)嚴(yán)重制約變頻器的壽命。
3、逆變電路
逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用。
較常見的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)功率開關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規(guī)律的控制逆變器**率開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出。
通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路。如三菱公司生產(chǎn)的IPMPM50RSA120,富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060,西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等,內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正電路、IGBT逆變模塊及各種檢測保護(hù)功能。模塊的典型開關(guān)頻率為20KHz,保護(hù)功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時(shí)輸出故障信號(hào)燈。
逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時(shí),異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開關(guān),同時(shí)處于開通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象,并燒毀換流器件。所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路,以**電路的正常工作和在發(fā)生意外情況時(shí),對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù) .
4、驅(qū)動(dòng)電路
驅(qū)動(dòng)電路是將主控電路中CPU產(chǎn)生的六個(gè)PWM信號(hào),經(jīng)光電隔離和放大后,作為逆變電路的換流器件(逆變模塊)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的各種要求,因換流器件的不同而異。同時(shí),一些開發(fā)商開發(fā)了許多適宜各種換流器件的專用驅(qū)動(dòng)模塊。有些品牌、型號(hào)的變頻器直接采用專用驅(qū)動(dòng)模塊。但是,大部分的變頻器采用驅(qū)動(dòng)電路。從修理的角度考慮,這里介紹較典型的驅(qū)動(dòng)電路。圖二是較常見的驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)電路電源見圖2.3)。
驅(qū)動(dòng)電路由隔離放大電路、驅(qū)動(dòng)放大電路和驅(qū)動(dòng)電路電源組成。三個(gè)上橋臂驅(qū)動(dòng)電路是三個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源電路,三個(gè)下橋臂驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)公共的驅(qū)動(dòng)電源電路。
5、保護(hù)電路
當(dāng)變頻器出現(xiàn)異常時(shí),為了使變頻器因異常造成的損失減少到較小,甚至減少到零。每個(gè)品牌的變頻器都很重視保護(hù)功能,都設(shè)法增加保護(hù)功能,提高保護(hù)功能的有效性。
在變頻器保護(hù)功能的領(lǐng)域,廠商可謂使盡解數(shù),作好文章。這樣,也就形成了變頻器保護(hù)電路的多樣性和復(fù)雜性。有常規(guī)的檢測保護(hù)電路,軟件綜合保護(hù)功能。有些變頻器的驅(qū)動(dòng)電路模塊、智能功率模塊、整流逆變組合模塊等,內(nèi)部都具有保護(hù)功能。
圖四所示的電路是較典型的過流檢測保護(hù)電路。由電流取樣、信號(hào)隔離放大、信號(hào)放大輸出三部分組成。
6、開關(guān)電源電路
開關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路及風(fēng)機(jī)等電路提供低壓電源。圖五富士G11型開關(guān)電源電路組成的結(jié)構(gòu)圖。
直流高壓P端加到高頻脈沖變壓器初級(jí)端,開關(guān)調(diào)整管串接脈沖變壓器另一個(gè)初級(jí)端后,再接到直流高壓N端。開關(guān)管周期性地導(dǎo)通、截止,使初級(jí)直流電壓換成矩形波。由脈沖變壓器耦合到次級(jí),再經(jīng)整流濾波后,獲得相應(yīng)的直流輸出電壓。它又對(duì)輸出電壓取樣比較,去控制脈沖調(diào)寬電路,以改變脈沖寬度的方式,使輸出電壓穩(wěn)定。
7、主控板上通信電路
當(dāng)變頻器由可編程(PLC)或上位計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面等進(jìn)行控制時(shí),必須通過通信接口相互傳遞信號(hào)。圖六是LG變頻器的通訊接口電路。
頻器通信時(shí),通常采用兩線制的RS485接口。西門子變頻器也是一樣。兩線分別用于傳遞和接收信號(hào)。變頻器在接收到信號(hào)后傳遞信號(hào)之前,這兩種信號(hào)都經(jīng)過緩沖器A1701、75176B等集成電路,以**良好的通信效果。
所以,變頻器主控板上的通信接口電路主要是指這部分電路,還有信號(hào)的抗干擾電路。
8、外部控制電路
變頻器外部控制電路主要是指頻率設(shè)定電壓輸入,頻率設(shè)定電流輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)及停止運(yùn)行控制,多檔轉(zhuǎn)速控制。頻率設(shè)定電壓(電流)輸入信號(hào)通過變頻器內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入CPU。其他一些控制通過變頻器內(nèi)輸入電路的光耦隔離傳遞到CPU中。
變頻器是現(xiàn)在常用的電機(jī)控制設(shè)備,很多的大型工廠,或者其他行業(yè),都會(huì)采用變頻器,那么什么是變頻器呢,變頻器又有什么作用于特點(diǎn)呢?
變頻器的定義與原理
變頻器是通過變頻控制技術(shù),綜合電子電路技術(shù),通過改變輸入電壓的頻率來改變電機(jī)運(yùn)行速度的設(shè)備。
變頻器的工作原理就是我們常說的整流電路、濾波電路及逆變電路技術(shù),加上一些對(duì)電路的保護(hù),就形成了我們常見的變頻器。
我們先看下電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式,n=60f/p (n:轉(zhuǎn)速,f:電源頻率,p:電機(jī)較對(duì)數(shù))
從公式里面我們可以看出,p電機(jī)較對(duì)數(shù)是不可以改變的,所以我們只要改變電源的頻率f就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。如何改變這個(gè)電源頻率f,我們就需要一整套的整流逆變電路,進(jìn)行轉(zhuǎn)換了。
整流電路整流電路的作用是將我們輸入的交流電壓,通過整流橋,轉(zhuǎn)換成直流電源,整流電路重要的元件就是我們經(jīng)常說的二極管,靠二極管的分別導(dǎo)通,實(shí)現(xiàn)了我們的整流過程。
濾波電路主要采用電容濾波形式,濾波電路主要的作用是對(duì)整流之后的電源進(jìn)行濾波,實(shí)際上也相當(dāng)于一種保護(hù)電路,減少整流電路輸出的電壓或者電流的波動(dòng)
逆變電路逆變電路的作用于整流電路的作用恰恰相反,它將濾波電路輸出的直流電,轉(zhuǎn)換成電壓和頻率都可調(diào)的交流電源。
保護(hù)電路包括變頻器的一些氣動(dòng)電路,制動(dòng)電路,保護(hù)電路,主要是保護(hù)變頻器的工作狀態(tài)。
變頻器頻率控制源
想要改變變頻器的頻率,我們就應(yīng)該給變頻器一個(gè)控制源,對(duì)于變頻器的控制源有三種控制方式:
多段速的開關(guān)量控制很多的變頻器都有這個(gè)功能,就是通關(guān)開關(guān),進(jìn)行加減速,可以將速度分成幾個(gè)階段,然后按一次按鈕加一次,按另一個(gè)按鈕減一次,可以在變頻器內(nèi)部設(shè)定固定的速度區(qū)間。
模擬量輸入對(duì)于模擬量是常見的控制變頻器的形式,我們很多的時(shí)候都需要去生產(chǎn)過程中的某一參數(shù)恒定。比如恒壓供水系統(tǒng)。水箱液位控制系統(tǒng)。我們?cè)谏a(chǎn)過程中,需要檢測某一模擬量的值,比如管道供水的壓力,或者水箱的液位高度,然后將模擬量直接輸送給變頻器的模擬量入口,通過變頻器自己的計(jì)算,來控制電機(jī)的速度。模擬量的下限。對(duì)應(yīng)電機(jī)的較高速。模擬量的上限對(duì)應(yīng)電機(jī)的較低速。
通訊接口我們的變頻器現(xiàn)在都帶通訊接口的,我們可以通過上位機(jī),比如PLC,與變頻器通訊,在PLC里面寫程序,然后通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議方式,比如modbus RTU協(xié)議,進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送,PLC將控制的內(nèi)容傳送給變頻器,變頻器將實(shí)時(shí)值返回給PLC。
對(duì)于變頻器的使用現(xiàn)在越來越廣泛了,市面上的各大廠家也比較多,比如西門子V90系列,ABB的ACS510系列等等,功能基本相同,只是設(shè)置的方式有一些區(qū)別而已,我們大家在拿到變頻器設(shè)備后,應(yīng)該先研讀設(shè)備的說明書,安裝方式,設(shè)置方式等等,設(shè)備的說明書會(huì)很詳細(xì)的告訴大家如何去進(jìn)行設(shè)備的給定信號(hào)設(shè)置的。感謝你的閱讀,希望能幫到您。
西門子變頻器不可逆電源板
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