在变频器维修与调试的神秘世界里,有一个看似简单却作用巨大的“秘密武器”——变频器假负载。它就像是变频器的“安全守护者”,在关键时刻发挥着至关重要的作用。你是否好奇它是如何工作的?又该如何正确使用呢?让我们一起深入探究。
变频器假负载的原理其实并不复杂,通俗来讲,就是用一个起到限流作用的电阻来保驾护航。当模块驱动出现异常,不幸发生模块短路时,这个小小的电阻就能大显身手,保住珍贵的模块免受损坏。而在实际应用中,通常采用灯泡作为假负载,这其中可是有着巧妙的考量哦。对于电源是380V的情况,只需将两个220V/60W的灯泡串联起来即可。灯泡作假负载的优势显而易见,它会发光,这就相当于给我们提供了一个直观的“故障指示灯”。当我们启动变频器(注意此时不能接电机)后,如果灯泡亮了,那就犹如吹响了“故障警报”,意味着出现了不正常情况,让我们能迅速察觉问题所在。而这个电阻的限流作用更是关键,即使在模块发生短路时,也能有效防止模块被烧掉,为我们争取排查和解决问题的时间。等开机后经过测量,确认变频器输出正常了,再将这个假负载撤掉,就像完成了一次精准的“排雷”行动。
下面,我们通过一个具体的使用实例,来更详细地了解变频器假负载的用法。
一、变频器假负载的连接方法
假负载连接的位置是在直流储能电容与三相IGBT之间,在电路中一般体现为连接铜排或快熔。如果有快熔的话,直接连接即可;要是没有快熔,那就拆去一段连接铜排就行。这里要特别注意,本质上就是将三相逆变IGBT正电源与直流储能电容之间断开,而且这个断开点必须在电容后面,比如在充电接触器之间。为什么呢?因为直流电容储能的电量不容小觑,一旦逆变电路出现问题,那足以将IGBT瞬间炸掉,后果不堪设想。
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2025-6-12 15:13 上传
在断开点加入两只25W、220V供电的灯泡,之所以采用两只灯泡,是因为直流回路电压约为540V左右,单只灯泡的耐压能力有限,无法承受如此高的电压。当逆变电路出现问题的时候,灯泡就会发挥限流作用,如同一位忠诚的“卫士”,保护逆变模块不受损坏。
二、上电过程及故障判断
空载情况下,即输出不接负载时,上电后可能会出现以下几种情况:
情况A:变频器不运行,一上电灯泡就亮。这说明三只逆变模块中至少有一只上下桥IGBT出现了漏电问题。有时候在低电压环境下,这种问题可能不会明显表现出来,但接上直流540V高压时,就会出现较大的漏电流,这无疑是在告诉我们模块内部绝缘出现了问题。遇到这种情况,我们可以通过单只IGBT拆除的方法来进一步排查,比如拆掉U相后灯泡不亮了,那就基本可以确定U相坏了。
情况B:上电后无问题,但是一运行灯泡就亮,而且灯泡的亮度随频率的变化而变化。这表明三相模块中出现了一相上桥或下桥损坏的情况。举个例子,假设U相上桥V1收到触发激励信号而饱和导通,同时已经损坏的U相下桥V2与已饱和导通的V1形成了电源的短路,所以灯泡就会发光,提示我们及时查找问题所在。
情况C:上电后与运行时灯泡都不亮,此时我们可以使用指针表的交流档测量三相输出电压,若电压随频率增长均匀增长并且三相平衡,这说明模块基本问题不大,可以带上负荷进行实验了,就像给变频器开了一张“健康证明”。
情况D:上电与运行灯泡都不亮,但测量三相输出的电压不平衡。这意味着某相IGBT内部开路,造成导通内阻增大,接近开路状态。针对这种情况,我们可以采用以下方法测量:首先使用指针万用表的直流档测量三相输出与地或进线零线间的电压,正常情况下直流成分几乎为零,如果出现直流电压,说明其中某相上下桥的一个桥导通不良,导致输出的正负半波不对称;其次测量三项输出与直流母线电压的正负端,正常情况下均分直流母线电压,若某相测量时大于母线电压的二分之一或直接接近母线电压,则表明此相IGBT半桥导通不良。
三、使用变频器假负载需要注意的问题
1.连接位置要正确:一定要接在电容与模块之间,而不是接在整流与电容之间,因为电容放电的能量就足以烧坏模块,这就好比给模块埋下了一颗“定时炸弹”。
2.避免影响开关电源:当开关电源供电是经过快熔时,不能把假负载放在快熔上,否则送电后灯泡会亮,可能会导致开关电源有时不工作,影响整个系统的正常运行。
3.考虑直流电压检测点:假负载也要接在直流电压检测点后面,这样当变频器输出不正常电灯亮时,变频器就不会跳“低压”,我们才能更方便地检查是哪一路输出有故障,就像为故障排查开辟了一条“绿色通道”。
假负载深受变频器维修新手的欢迎,原因在于它简单易做,成本低,有了它就可以放心地直接装上模块试机,能够保住不少模块,也不必经常依赖示波器看波形,只要变频器输出电压平衡,基本就大功告成了。不过需要注意的是,这些方法只适用于功率不大的变频器,像有些七八十KW、上百KW的变频器,由于没有足够的电源容量,就需要专业的厂房和专业实验设备了。对于维修后的变频器,最好还是能按照变频器的型式试验去做,再交付给用户,这才是最保险可靠的方法,毕竟安全和稳定才是变频器运行的重中之重。
变频器假负载在变频器的维修与调试过程中有着独特的价值,了解其原理、用法及注意事项,不仅能帮助我们更好地解决实际问题,还能在保障安全的前提下提高维修效率。但同时也要清楚其适用范围和局限性,对于大功率变频器,仍需依靠专业的设备和规范的试验流程来确保其性能和质量。