变频器维修原理知识

变频器使用者众多。因变频器节能环保增产降耗等等优势，在很多企事单位广泛使用，市场上需求量也很大。当然这也带来第三产业的飞速发展，比如变频器维修保养行业。变频器维修行业从业者数量颇大。但是我们发现很多从业者学的更多的是操作技术，他们学会一些别人教给他的操作步骤，一旦碰到特殊情况，就无从着手，这无论对客户还是对从业者自己，都是不太好的，这都因为这些人并没沉下心来吸纳充足的电气知识。我们在此将内部整理的大量电气知识贴出来，供大家学习。 　　

我们要了解变频器维修原理首先我们要了解变频器工作原理究竟是怎样进行的?变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。这是变频器修理中最变频器的定义。 

  　变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;在ABB变频器维修中会发现，按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 　　 

在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，在ABB变频器维修中会发现通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。在变频器修理中，转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。在ABB变频器维修中会发现矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩，通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的，因此省去了矢量控制等复杂的变换计算，系统直观、简洁，计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。 　

一、模电和数电的区别 　　

很多刚进入电子行业，自动化行业的人士对模似电子电路和数字电子电路存在一些疑惑，由其是刚进这行的人更是不明了，当然在接触变频器维修与维护时肯定要熟悉。 　　所谓模似电子电路实际是相对数字电子电路而言。 　　

模电：一般指频率在百兆HZ以下，电压在数十伏以内的模似信号以及对此信号的分析/处理及相关器件的运用。百兆HZ以上的信号属于高频电子电路范畴。百伏以上的信号属于强电或高压电范畴。 

数电：在ABB变频器维修中会发现一般指通过数字逻辑和计算去分析、处理信号，数字逻辑电路的构成以及运用。数电的输入和输出端一般由模电组成，构成数电的基本逻辑元素就是模电中三级管饱和特性和截止特性。 由于数电可大规模集成，可进行复杂的数学运算，对温度、干扰、老化等参数不敏感，因此是今后的发展方向。但现实世界中信息都是模似信息(光线、无线电、热、冷等)，模电是不可能淘汰的，但就一个系统而言模电部分可能会减少。理想构成为：模似输入——AD采样(数字化)——数字处理——DA转换——模似输出。 

二、运放与比较器区别 

运算放大器与专用比较器在变频器主控板的控电路中比较常见，在ABB变频器维修中也会经常碰到。它的作用也不用我去形容了，做这行的都比我清楚。

1、运放可以连接成为比较输出，比较器就是比较。那么市面上为何单独出售两种产品，他们有相同和不同之处是什么呢? 

2、比较器输出一般是OC便于电平转换;比较器没有频补，SLEW RATE比同级运放大，但接成放大器易自激。比较器的开环增益比一般放大器高很多，因此比较器正负端小的差异就引起输出端变化。

3、频响是一方面，另处运放当比较器时输出不稳定，不一定能满足后级逻辑电路的要求。

4、比较器为集电极开路输出，容易输出TTL电平，而运放有饱和压降，使用不便。

关于运算放大器与专用比较器的区别可分为以下几点：

1、比较器的翻转速度快，大约在NS数量级，而运放翻转速度一般为US数量级(特殊高速运放除外)

2、运放可以输入负反馈电路，而比较器不能使用负反馈，虽然比较器也有同相和反相两个输入端，便因为其内部没有相位补偿电路，如果输入负反馈，电路不能稳定工作，内部无相位补偿电路，这也是比较器比运放速度快的原因。

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