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摘 要：这些年，科学技术的不断进步和发展，变频器已经成为了现代生活当中电器设备的主流发展方向，变频空调、变频冰箱、变频洗衣机等家电已经成为了百姓生活当中不可或缺的一部分。然而，由于机器自身的质量以及错误的使用都会是变频系列的家电出现故障，影响其正常的使用功能。
关键词：变频器主电路；检测；维修
在很长的一段时间内，系统设备调速都采用直流电动机完成的，而三相交流异步电动机只应用在恒速拖动系统中。但是直流电动机的结构比较复杂，故障率较高，检修难度很大。随着控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的快速发展，交流变频的技术逐步趋于成熟，并且三相交流电动机在启动性能、调速性能等诸多方面都优于直流电动机。变频器对交流电动机进行调速控制的交流拖动系统有许多的优点，如容易实现对普通交流电动机的调速控制，电动机在较大范围内可以实现高效连续调速，容易实现交流电动机正反转切换，可以频繁启动和停止，可以在各种工作环境下工作，电源功率因数比较高，因此变频器在各行各业中都得到广泛、普遍地应用。
1 变频器的工作原理
变频器的主电路输入侧有6脉冲和12脉冲两种，以下以最常见的6脉冲工作原理介绍变频器的主回路，主要由整流回路（交-直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直-交变换）组成。整流电路，通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它功能是将工频电源进行整流，经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲，和电容对尖波进行吸收。逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出，所以逆变电路是变频器的核心电路之一，起着非常重要的作用，变频器主电路的简单工作原理就是这样。
2 变频器主电路故障分析
对有故障的变频器，一定要先与用户仔细交流，掌握使用和损坏的大致情况，这对于故障的判断和修理都有好处。想要实现对变频器故障的透彻分析，就必须要对主电路当中的逆变电路与驱动电路进行系统的、全面的检查。因为在变频器的主电路当中逆变模块与驱动电路是最主要的工作环节，所以其在故障上也存在着很大的联系性，倘若逆变模块出现炸裂损坏，那么驱动电路必然也会因为受到冲击而出现损坏，同样当驱动电路出现故障时，逆变模块也必然会受到牵连，所以无论是两者当中的哪一环节出现故障，都必须要将这两个环节进行全面的检查。一般情况下，对变频器主电路的检测工作都采取电试机的检测方法。在上电试机之前必须要确定主电路当中驱动电路是处在正常工作状态下，即能够正常输出6路驱动脉冲。在此基础上，还需要将损坏的逆变模块更换后才能上电试机。由于整个变频器主电路当中各个环节都是相互连通的，所以在更换损坏设备后，必须要做好相应的保护措施，切不可在无保护措施的状态下进行匆忙上电，否则很有可能因某一个环节当中的小故障，导致整个变频器的报废，造成更大的损失。
3 变频器主电路的检测与维修
在对变频器主电路进行检测和维修过程中，首先要断开主电路，实际主电路只要断开电路中连接的铜排，拆去一段连接的铜排，即将三相逆变电路的正电源供电端断开，注意，断开点必须在储能电释放足够的能量之后。假定在KM1或是在L1处断开，储能电容上的电量，会在逆变电路故障发生时，释放足够的能量将逆变模块炸毁。在断开处串接两只25W、220V灯泡，因一只灯泡的耐压不足，需将两个串联以满足耐压要求，即使逆变电路有短路故障存在，由于有灯泡的降压限流作用，将逆变电路的供给电流限于100mA，逆变模块将不会再有损坏的危险。首先让变频器空载，U、V、W端子不接任何负载，先切断驱动电路的保护模块信号输出回路，避免CPU做出停机保护动作，上电后可能出现如下几种情况：1）变频器停机通电，灯泡点亮。这里所说的变频器停机通电，是指在断开驱动电路模块信号输出回路的基础上，也就是说IGBT管不具备导通条件，无法形成完整的电路，所以在这种情况下，灯泡是不应该被点亮的。但却出现了灯泡被点亮的情况，这有可能是因为3个模块当中至少有一个或多个上、下臂IGBT被击穿而出现了漏电的情况。当电压较低时漏电的情况不容易被发现，用万能表也有可能测不出来。这时可以引入高压电，因为在直流高压电的基础上，漏电部位的漏电情况会被扩大，从而曝露出漏电的情况。如果出现漏电则说明模块内部有严重的绝缘损坏，可采用排除法逐个对内部绝缘模块进行检查，直至找出损坏模块。2）变频器开机通电，灯泡不亮。变频器在开机通电后灯泡出现不亮的情况是正常现象。但当其接受运行信号后，灯光会随着频率的上升逐渐变亮，并随着频率出现闪烁的情况，这说明在三项逆变模块当中的某一相当中的上臂或先比IGBT出现了损坏。假使V2出现了故障，那么当V1接收到脉冲信号后导通时，损坏的V2会与V1和V3一起被导通，从而形成供电电源的短路情況。此时两只灯泡在串联的情况下承受了来自电源530V的直流电压会正常发亮，但由于两个IGBT管之间的导通时间减少，所以就会出现灯光随频率的上升而闪烁的情况。如果逆变模块正常或修理完毕仍存在问题，那么就需要对驱动电路进行重点检测。驱动电路主要由隔离放大电路、驱动放大电路、驱动电路的电源组成。其工作原理是将主电路中CPU产生的6个PWM信号经过光电耦合器隔离和放大后，作为逆变电路的换流器件的驱动信号。在使用过程中由于使用者的错误操作或电网故障等原因，会造成光电耦合器和电源电路的损毁，所以对变频驱动器的检修重点应放在光电耦合器器件和电源电路的检修方面。总而言之，变频器作为一个现代科技的精华体现，其自身主电路所具有的复杂结构标志着对其进行检测和维修的工作必然是一项复杂的、技术含量要求极高的工作。对于这项复杂的工作而言，其工作人员不仅要具有丰富的理论知识作为工作基础，还要具有充分的实际工作能力，只有如此才能够真正的做到为变频器主电路进行检查和维修。在对变频器主电路进行检测和维修的过程中，工作人员不仅要对能够对主电路产生影响的因素进行考虑和分析，从中看清问题的本质并将其彻底的解决，进而保证变频器的正常工作状态。从技术角度来看变频器的电路检测和维修工作虽然存在一定的难度，但随着科技的逐渐发展以及变频技术的普及，我国对变频器主电路的检测和维修水平必然会有所提高，从而为变频器的发展提供强有力的支持。
结语
检修变频器是一项非常复杂、技术含量很高的工作，需要丰富的理论知识和很强的实际动手能力，在分析问题时要全面、系统地考虑问题，只有这样才能真正地找出问题的原因。在找出原因之后，还应该能够有合适的元器件来代换。虽然变频器的检修工作十分繁复，但面对其日益扩大的市场，此项工作仍具有较大的发展前景。
参考文献
[1]王廷才.变频器原理与应用[M].北京：机械工业出版社，2019.
[2]徐海，施利春.变频器原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2018.
关键词：变频器主电路；检测；维修
在很长的一段时间内，系统设备调速都采用直流电动机完成的，而三相交流异步电动机只应用在恒速拖动系统中。但是直流电动机的结构比较复杂，故障率较高，检修难度很大。随着控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的快速发展，交流变频的技术逐步趋于成熟，并且三相交流电动机在启动性能、调速性能等诸多方面都优于直流电动机。变频器对交流电动机进行调速控制的交流拖动系统有许多的优点，如容易实现对普通交流电动机的调速控制，电动机在较大范围内可以实现高效连续调速，容易实现交流电动机正反转切换，可以频繁启动和停止，可以在各种工作环境下工作，电源功率因数比较高，因此变频器在各行各业中都得到广泛、普遍地应用。
1 变频器的工作原理
变频器的主电路输入侧有6脉冲和12脉冲两种，以下以最常见的6脉冲工作原理介绍变频器的主回路，主要由整流回路（交-直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直-交变换）组成。整流电路，通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它功能是将工频电源进行整流，经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。逆变器的负载属感性负载的异步电动机，无论异步电动机处于电动或发电状态，在直流滤波电路和异步电动机之间，总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲，和电容对尖波进行吸收。逆变电路的作用是在控制电路的作用下，将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出，所以逆变电路是变频器的核心电路之一，起着非常重要的作用，变频器主电路的简单工作原理就是这样。
2 变频器主电路故障分析
对有故障的变频器，一定要先与用户仔细交流，掌握使用和损坏的大致情况，这对于故障的判断和修理都有好处。想要实现对变频器故障的透彻分析，就必须要对主电路当中的逆变电路与驱动电路进行系统的、全面的检查。因为在变频器的主电路当中逆变模块与驱动电路是最主要的工作环节，所以其在故障上也存在着很大的联系性，倘若逆变模块出现炸裂损坏，那么驱动电路必然也会因为受到冲击而出现损坏，同样当驱动电路出现故障时，逆变模块也必然会受到牵连，所以无论是两者当中的哪一环节出现故障，都必须要将这两个环节进行全面的检查。一般情况下，对变频器主电路的检测工作都采取电试机的检测方法。在上电试机之前必须要确定主电路当中驱动电路是处在正常工作状态下，即能够正常输出6路驱动脉冲。在此基础上，还需要将损坏的逆变模块更换后才能上电试机。由于整个变频器主电路当中各个环节都是相互连通的，所以在更换损坏设备后，必须要做好相应的保护措施，切不可在无保护措施的状态下进行匆忙上电，否则很有可能因某一个环节当中的小故障，导致整个变频器的报废，造成更大的损失。
3 变频器主电路的检测与维修
在对变频器主电路进行检测和维修过程中，首先要断开主电路，实际主电路只要断开电路中连接的铜排，拆去一段连接的铜排，即将三相逆变电路的正电源供电端断开，注意，断开点必须在储能电释放足够的能量之后。假定在KM1或是在L1处断开，储能电容上的电量，会在逆变电路故障发生时，释放足够的能量将逆变模块炸毁。在断开处串接两只25W、220V灯泡，因一只灯泡的耐压不足，需将两个串联以满足耐压要求，即使逆变电路有短路故障存在，由于有灯泡的降压限流作用，将逆变电路的供给电流限于100mA，逆变模块将不会再有损坏的危险。首先让变频器空载，U、V、W端子不接任何负载，先切断驱动电路的保护模块信号输出回路，避免CPU做出停机保护动作，上电后可能出现如下几种情况：1）变频器停机通电，灯泡点亮。这里所说的变频器停机通电，是指在断开驱动电路模块信号输出回路的基础上，也就是说IGBT管不具备导通条件，无法形成完整的电路，所以在这种情况下，灯泡是不应该被点亮的。但却出现了灯泡被点亮的情况，这有可能是因为3个模块当中至少有一个或多个上、下臂IGBT被击穿而出现了漏电的情况。当电压较低时漏电的情况不容易被发现，用万能表也有可能测不出来。这时可以引入高压电，因为在直流高压电的基础上，漏电部位的漏电情况会被扩大，从而曝露出漏电的情况。如果出现漏电则说明模块内部有严重的绝缘损坏，可采用排除法逐个对内部绝缘模块进行检查，直至找出损坏模块。2）变频器开机通电，灯泡不亮。变频器在开机通电后灯泡出现不亮的情况是正常现象。但当其接受运行信号后，灯光会随着频率的上升逐渐变亮，并随着频率出现闪烁的情况，这说明在三项逆变模块当中的某一相当中的上臂或先比IGBT出现了损坏。假使V2出现了故障，那么当V1接收到脉冲信号后导通时，损坏的V2会与V1和V3一起被导通，从而形成供电电源的短路情況。此时两只灯泡在串联的情况下承受了来自电源530V的直流电压会正常发亮，但由于两个IGBT管之间的导通时间减少，所以就会出现灯光随频率的上升而闪烁的情况。如果逆变模块正常或修理完毕仍存在问题，那么就需要对驱动电路进行重点检测。驱动电路主要由隔离放大电路、驱动放大电路、驱动电路的电源组成。其工作原理是将主电路中CPU产生的6个PWM信号经过光电耦合器隔离和放大后，作为逆变电路的换流器件的驱动信号。在使用过程中由于使用者的错误操作或电网故障等原因，会造成光电耦合器和电源电路的损毁，所以对变频驱动器的检修重点应放在光电耦合器器件和电源电路的检修方面。总而言之，变频器作为一个现代科技的精华体现，其自身主电路所具有的复杂结构标志着对其进行检测和维修的工作必然是一项复杂的、技术含量要求极高的工作。对于这项复杂的工作而言，其工作人员不仅要具有丰富的理论知识作为工作基础，还要具有充分的实际工作能力，只有如此才能够真正的做到为变频器主电路进行检查和维修。在对变频器主电路进行检测和维修的过程中，工作人员不仅要对能够对主电路产生影响的因素进行考虑和分析，从中看清问题的本质并将其彻底的解决，进而保证变频器的正常工作状态。从技术角度来看变频器的电路检测和维修工作虽然存在一定的难度，但随着科技的逐渐发展以及变频技术的普及，我国对变频器主电路的检测和维修水平必然会有所提高，从而为变频器的发展提供强有力的支持。
结语
检修变频器是一项非常复杂、技术含量很高的工作，需要丰富的理论知识和很强的实际动手能力，在分析问题时要全面、系统地考虑问题，只有这样才能真正地找出问题的原因。在找出原因之后，还应该能够有合适的元器件来代换。虽然变频器的检修工作十分繁复，但面对其日益扩大的市场，此项工作仍具有较大的发展前景。
参考文献
[1]王廷才.变频器原理与应用[M].北京：机械工业出版社，2019.
[2]徐海，施利春.变频器原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2018.