《施耐德变频器维修实例祥解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《施耐德变频器维修实例祥解（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、参考资料：http:/ 路 原 理 分 析 ：1.主 回 路施 耐 德 ATV31H 系 器 品 种 比 较 多 ， 下 边 从 ATV31 和 ATV58 这 两 款 变 频 器 入 手 ， 引 导 学 习 施 耐 德 变 频 器 维 修 技巧 。一 、 ATV31 变 频 列 通 用 变 频 器 采 用 的 是 交 -直 -交 电 压 型 变 频 方 式 ， 其 主 回 路 包 括 整 流 线 路 、 滤 波 及 储 能线 路 、 能 耗 制 动 、 直 -交 逆 变 由 以 下 几 个 部 分 组 成 （ 其 原 理 图 见 图 1） 整 流 部 分 三 相 整 流 部 分 由 六 只
2、整 流 管 组 成 整 流 桥 ， 将 电 源 的 交 流 电 全 波 整 流 成 直 流 ， 如 果 电 源 的 电 压 为 Ui， 则 全波 整 流 后 平 均 直 流 电 压 Ud 的 大 小 为 ：Ud=1.35Ui三 相 电 源 的 线 电 压 为 380V， 则 全 波 整 流 后 的 平 均 电 压 为Ud=1.35Ui=1.35380=513V由 于 施 耐 德 ATV31H 系 列 整 流 器 均 在 模 块 内 部 ， 损 坏 后 只 能 整 体 更 换 。 整 流 器 的 好 坏 可 以 用 万 用 表 电 阻 挡 测 量 。 滤 波 部 分电 容 C1 和 C2 是 将
3、 整 流 后 的 脉 动 直 流 电 滤 平 电 压 纹 波 并 储 能 。 变 频 器 功 率 越 大 所 配 备 的 电 容 容 量 越 大 。 施 耐 德ATV31 变 频 器 的 部 分 型 号 电 容 配 置 见 下 表 ：变频器型号变频器功率电容容量（F）电容数量（只）总容量（F）参考资料：http:/ 390 2 780ATV31HU15N4A1.5KW 550 2 1100ATV31HU22N4A2.2KW 550 2 1100ATV31HU55N4A5.5KW 390 8 3120ATV31HU75N4A7.5KW 550 8 4400有 如 下 情 况 时 ， 要 检 查
4、电 容 是 否 损 坏 ：当 容 量 下 降 到 80%时 就 要 更 换 电 容 。 使 用 四 年 以 上 的 变 频 器 要 检 查 容 量 是 否 下 降 。滤 波 前 的 整 流 桥 损 坏 后 ， 有 交 流 电 直 接 进 入 了 电 容 器 ， 要 检 查 电 容 器 有 没 有 损 坏 。分 压 电 阻 损 坏 后 ， 由 于 分 压 不 均 ， 要 检 查 电 容 器 有 没 有 损 坏 。外 包 绝 缘 损 坏 后 ， 要 检 查 电 容 器 有 没 有 损 坏 。由 于 在 变 频 器 合 上 电 的 瞬 间 ， 滤 波 电 容 器 的 充 电 电 流 很 大 ， 易
5、损 坏 整 流 器 。 为 了 保 护 整 流 器 ， 在 电 路 中 串 接 了 R1A 和R1B,以 限 制 电 容 器 的 冲 电 电 流 ， 当 电 容 器 上 充 电 电 压 达 到 一 定 程 度 时 ， 继 电 器 RY1 吸 合 ， 继 电 器 触 点 接 通短 接 R1。 制 动 部 分由 于 异 步 电 动 机 在 再 生 制 动 减 速 过 程 中 ， 再 生 能 量 存 储 于 滤 波 电 路 的 电 容 器 中 ， 使 直 流 母 线 的 电 压 上 升 ， 为 了 释 放 制 动能 量 在 模 块 中 使 用 了 一 只 IGBT 管 。 通 过 控 制 IGBT
6、管 的 导 通 程 度 可 以 设 置 制 动 时 间 ， 由 于 设 备 的 需 要 ， 电 机 必须 在 规 定 的 时 间 内 停 车 ， 施 耐 德 ATV31 系 列 设 置 了 直 流 注 入 停 车 。 此 功 能 可 以 通 过 菜 单 设 定 。 逆 变 部 分逆 变 部 分 采 用 六 只 （ 或 6n 只 ， 5.5KW n=2,7.5KW n=3,n 根 据 功 率 大 小 决 定 ） IGBT 管 和 续 流 二 极 管 组 成 ，由 上 桥 推 动 和 下 桥 推 动 线 路 控 制 六 只 IGBT 管 的 开 关 顺 序 和 导 通 时 间 ， 将 滤 波 后
7、的 直 流 电 转 换 成 频 率 和 电 压 都 可以 变 化 的 交 流 电 。 输 出 频 率 和 输 出 电 压 的 调 节 均 由 逆 变 器 按 PWM(Pulse Width Modulation)方 式 来 完 成 。施 耐 德 ATV31 系 列 变 频 器 部 分 型 号 使 用 模 块 一 览 表 ：变频器型号 IGBT 模块型号 模块生产厂家参考资料：http:/ 31NAB125T12SEMIKRON (德国西门康)ATV31HU75N4ASkiip 32NAB125T12SEMIKRON (德国西门康)2.控 制 回 路控 制 回 路 主 要 包 括 DSP(CPU
8、)、 检 测 传 感 电 路 、 电 压 /电 流 检 测 电 路 控 制 信 号 的 输 入 输 出 电 路 、 IGBT 上 下桥 驱 动 电 路 、 各 种 保 护 电 路 、 开 关 电 源 。 开 关 电 源 （ 注 ： 为 5.5KW/7.5KW 电 源 ）施 耐 德 变 频 器 的 辅 助 电 源 采 用 开 关 电 源 ， 具 有 体 积 小 、 功 耗 低 、 效 率 高 等 优 点 。 电 源 输 入 为 主 回 路 直 流 母 线 电 压 约513V。 通 过 脉 冲 变 压 器 的 隔 离 变 换 和 变 压 器 副 边 的 整 流 滤 波 可 以 得 到 多 路 直
9、流 电 压 输 出 。 其 中 +12V、 -12V、 +5V 共 地 ， +12V 采 用 TA78M12S 三 端 稳 压 集 成 电 路 ， -12V 采 用 TA7912S 稳 压 ， +5V 采 用MJN7223DL1-50 稳 压 。 电 源 震 荡 采 用 FA13842F,12V 给 传 感 器 、 运 放 等 电 路 供 电 ， +5V 给 DSP 以 及 数字 电 路 供 电 。 相 互 隔 离 的 四 路 +18V 给 IGBT 模 块 的 上 下 桥 驱 动 供 电 。 下 图 为 本 人 实 测 的 5.5KW(7.5KW)开 关 电 源 图 （ 图 2） 。 需 要
10、 注 意 的 是 当 FA13842F 损 坏 时 ， 使 用 UC3842 不 能 代 换 。 施 耐 德 ATV31 系 列 变频 器 开 关 电 源 可 靠 性 较 高 ， 在 已 经 维 修 的 上 百 台 中 ， 只 有 一 台 开 关 电 源 损 坏 。参考资料：http:/ 2 DSP（ 数 字 信 号 处 理 器 ）施 耐 德 ATV31H 系 列 变 频 器 采 用 的 DSP 为 日 立 公 司 的 80 脚 的 HD64F2612(0.75KW 3KW)和HD64F2618(5.5KW 7.5KW),主 要 完 成 电 压 、 电 流 、 温 度 采 样 、 六 路 PW
11、M 输 出 ， 各 种 故 障 报 警 输 入 输 出 ，电 压 电 流 频 率 设 定 信 号 输 入 等 。 电 机 控 制 算 法 的 运 算 等 功 能 。 IGBT 的 上 下 桥 驱 动0.75KW 2.2KW 变 频 器 上 下 桥 原 理 图 见 图 3。 上 桥 的 PWM 信 号 分 别 从 DSP 的 23、 30、 32 脚 输 出 到IC102(TC7W14FU)反 相 整 形 以 及 阻 抗 变 换 匹 配 ， 再 从 IC102 输 出 到 PC1、 PC2、 PC3 光 耦 对 信 号 隔 离 放 大 ，ZD111、 ZD121、 ZD131 为 18V 稳 压
12、 管 ， 是 PC1、 PC2、 PC3 的 输 出 保 护 ，D113、 D123、 D133、 D111、 D121、 D132(A6)、 ZD112、 ZD122、 ZD132(16V 稳 压 管 )组 成 IGBT 的 上 桥 输入 保 护 线 路 。0.75KW 和 1.5KW 的 DSP 以 及 软 件 都 相 同 ， 线 路 全 部 相 同 只 是 桥 驱 动 部 分 有 部 分 元 件 的 参 数 不 同 。现 将 0.75KW 和 1.5KW 的 元 器 件 不 同 的 参 数 列 表 如 下 ：元件位置号0.75KW1.5KWR21、R22、R2375m43m参考资料：ht
13、tp:/ 据 上 表 只 要 将 0.75KW 的 变 频 器 按 1.5KW 的 变 频 器 的 参 数 进 行 修 改 ， 0.75KW 就 可 以 成 为 1.5KW 变 频 器 。根 据 上 表 改 制 了 几 台 使 用 效 果 良 好 。下 桥 的 PWM 信 号 从 DSP 输 出 到 IC101(TD62930F)的 4、 5、 6 脚 ， 进 行 隔 离 放 大 。 从 IC101 的9、 10、 12、 13、 15、 16 脚 输 出 通 过 ZD142、 ZD152、 ZD162(16V 稳 压 管 )、 D442、 D452、 D462(A6)组 成的 保 护 线 路
14、 输 入 到 模 块 的 IGBT 下 桥 。5.5KW/7.5KW 的 上 下 桥 驱 动 线 路 见 图 4。 从 DSP 输 出 的 PWM 信 号 分 别 送 到IC102（ SN74HC14ANSR） 的 9、 13、 3、 11、 1、 5 脚 ， 其 中 9、 13、 3 脚 为 上 桥 驱 动 信 号 ，11、 1、 5 脚 为 下 桥 驱 动 信 号 。 经 过 六 反 相 器 整 形 放 大 后 分 别 从 8、 12、 4 脚 输 出 上 桥 信 号 ， 从10、 2、 6 脚 输 出 下 桥 驱 动 信 号 。 分 别 送 到 PC1、 PC2、 PC3(HCNW3120)和 PC4、 PC5、 PC6(HCPL-3120)光 耦 隔 离 输 出 。 再 经 过 由 D112、 D122、 D132(A6)ZD171、 ZD172、 ZD173(15V 稳 压 管 )
