变频器控制电路及几种常见故障.doc

1 引言随着变频器在工业生产中日益广泛的应用,了解变频器的结构,主要器件的电气特性和一些常用参数的作用,及其常见故障越来越显示出其重要性。由于惠炼选用的变频器厂家较多,但变频器原理基本一样,现就变频器主要功能及常见故障做些介绍。2变频器控制电路给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,称为控制电路,如图1所示。控制电路由以下电路组成:频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路,以及逆变器和电动机的保护电路。在图1点划线内,无速度检测电路为开环控制。在控制电路增加了速度检测电路,即增加速度指令,可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。1)运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。2)电压、电流检测电路与主回路电位隔离检测电压、电流等。3)驱动电路为驱动主电路器件的电路,它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。4)I/0输入输出电路为了变频器更好人机交互,变频器具有多种输入信号的输入(比如运行、多段速度运行等)信号,还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。5)速度检测电路以装在异步电动轴机上的速度检测器(TG、PLG等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。6)保护电路检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。逆变器控制电路中的保护电路,可分为逆变器保护和异步电动机保护两种,保护功能如下(1)逆变器保护①瞬时过电流保护由于逆变电流负载侧短路等,流过逆变器器件的电流达到异常值(超过容许值)时,瞬时停止逆变器运转,切断电流。变流器的输出电流达到异常值,也同样停止逆变器运转。 图1②过载保护逆变器输出电流超过额定值,且持续流通达规定的时间以上,为了防止逆变器器件、电线等损坏要停止运转。恰当的保护需要反时限特性,采用热继电器或者电子热保护(使用电子电路)。过载是由于负载的GD2(惯性)过大或因负载过大使电动机堵转而产生。③再生过电压保护采用逆变器是电动机快速减速时,由于再生功率直流电路电压将升高,有时超过容许值。可以采取停止逆变器运转或停止快速减速的方法,防止过电压。④瞬时停电保护对于数毫秒以内的瞬时停电,控制电路工作正常。但瞬时停电如果达数10ms以上时,通常不仅控制电路误动作,主电路也不能供电,所以检出后使逆变器停止运转。⑤接地过电流保护逆变器负载接地时,为了保护逆变器有时要有接地过电流保护功能。但为了确保人身安全,需要装设漏电断路器。⑥冷却风机异常有冷却风机的装置,当风机异常时装置内温度将上升,因此采用风机热继电器或器件散热片温度传感器,检出异常后停止逆变器。在温度上升很小对运转无妨碍的场合,可以省略。(2)异步电机的保护①过载保护过载检出装置与逆变器保护共用,但考虑低速运转的过热时,在异步电动机内埋入温度检出器,或者利用装在逆变器内的电子热保护来检出过热。动作频繁时,可以考虑减轻电动机负载、增加电动机及逆变器容量等。②超额(超速)保护逆变器的输出频率或者异步电动机的速度超过规定值时,停止逆变器运转。其它保护①防止失速过电流急加速时,如果异步电动跟踪迟缓,则过电流保护电路