电源逆变器短路试验

变压器负载试验和短路试验是否为同一项试验？

       变压器负载试验用于测量变压器的阻抗电压和负载损耗。是将变压器一侧端子短接，在另一侧施加电压，让线圈中流过额定电流，此时所加的电压即为变压器的阻抗电压，此时变压器所消耗的功率即为变压器的负载损耗。正因为如此，负载试验通常也称为短路试验。通常只测额定档。

       但要搞清楚，这个短路试验与突发短路试验（测量变压器承受短路能力试验）完全不是一回事。

逆变器制作步骤详解

       在讲解逆变器的制作步骤之前，我们先来了解下什么是逆变器。逆变器简单来说就是把直流电变成交流电。它广泛应用于空调、家庭影院、电动缝纫机、电脑、电视、洗衣机、冰箱、风扇、抽油烟机等很多地方。将逆变器连接蓄电池安装在汽车上，可以在外出的时候在汽车内使用各种电器。手机、电脑、数码相机、照明灯、电动剃须刀、车载冰箱等都可以使用。大体了解了逆变器，我们下面来介绍下它的制作步骤。

       以制作600W的正弦波逆变器为例开始介绍。

一、主要部件的制作和采购

       1.SPWM主芯片

       2.主变压器

       主变压器是制作逆变器成功与否的关健，本机主变用的磁芯为EE55，材质PC40，我在杭州电子市场买到了一种质量很好的骨架，立式的，脚位11加11，脚粗1.2MM。绕制数据：初级2T加2T，用10根0.93的线。初级导线总面积为6.8平方MM，次级为0.93线一根，绕60T。

二、绕前准备

       先准备骨架，把骨架上22个引脚，剪去4个，下面红圈处就是表示已经剪去的脚。上面二个独立的脚是高压绕组用的，远离下面的脚有利于绝缘，中间及下面的脚是低压绕组用的，左边是一个绕组2圈，右边是另一个绕组2圈。

       三、绕制步骤

       A),先绕二分之一的高压绕组(次级)，先在骨架上用高温胶带粘一层，这样做是为了防止导线打滑，用一根0.93线绕一层，约30圈(注意的是，高压绕组的线头要做好绝缘，我是套进一小段热缩套管，用打火机烤一下，就紧紧包在线头上了)，再用胶带固定住线头，不要让它散出来，并在高压绕组的外面用高温胶带包三层。

       B)，下面就可以绕低压绕组了(初级)，低压绕组分成二层绕，也就是每一层是2加2，用5根线并绕。

       C)，再继续绕高压绕组，绕完另外的30圈，要注意的是，这30圈要和里面的30圈绕向相同，这点很关健。如果一层绕不下，就把剩下几圈再绕一层。D)，绕完高压绕组后，在外面用高温胶带包三层，就把低压绕组原先留在上面的线头折下来(见图三)，准备焊在骨架的脚上。去漆可以用脱漆剂，用棉签沾一点脱漆剂，抹在线头上，过一会儿，漆就掉下来了，就可以焊了。

       D)，再后在整个绕组的外面包几层高温胶带，绕好的线包外观要饱满平整。

       E)，现在可以插磁芯了，插磁芯之前要对磁芯的对接面做清洁处理，我是用胶带粘几下，把磁芯对接面的粉末全清洁干净，插入磁芯，用胶带扎紧，有条件的话对磁芯对接处用胶水做固定。

四、AC输出滤波磁环

       磁环是采用直径40MM的铁硅铝磁环，用1.18的线，在上面穿绕90圈，线长约4.5米，如果用导磁率为125的磁环，电感量大约在1.5mH，用导磁度为90的磁环，电感量大约在1mH左右。我做过试验，用二个这样的磁环，每个电感量在0.7mH以上就可以正常工作了。绕制时分二层，第一层，45圈，因为磁环外圈和内圈的周长不同，所以第一层绕时，内圈的线要紧密排列，而外圈的线是每圈之间留有一个空隙的。绕第二层时，内圈是叠在第一层线上，外圈是嵌在第一层线的空隙中，这样绕出来的线圈才好看。当然，好象是否好看，也不影响使用。注意，绕这个磁环时，一定要戴手套，否则，导线会让你勒出血泡的。

       五、散热风扇

       本机前级功率管和H桥的功率管都用风扇散热，这是一种小型仪表风扇，比电脑上的CPU风扇还要小一点，实验证明，在600W输出的情况下，H桥的4个功率管散热不成问题，但前级的二个功率管好象散热不够一点，如果有可能，最好用大一点的风扇。

六、安装与调试

       本机的安装调试并不复杂，但安装前必须做到二点：

       1.所有元器件必须是好的，器件的耐压和工作电流一定要够，尽可能用新器件，有条件的话装前对元器件作一番测试。

       2.PCB质量一定要好，装前最好仔细地检查一下，有没有铜箔毛刺引起的短路等。

       以上内容就是逆变器的制作步骤，朋友们可以参考一下。不过在制作的过程中，可能会出现电流300W以下没问题，300W以上，就会烧掉H桥管子或者其他东西。这个时候的解决办法是加强高压直流和SPWM板电源的滤波就能够恢复正常了。了解了逆变器的制作过程，大家可以尝试自己做一个实验。一般功率小点的就可以了，一般功率小点容易成功，即可以做实验也有一定的实用性。

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请教富士变频器型号替换问题

       交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发展方向,随着电力电子技术,微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用,变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速,变极调速,直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域.但由于受到使用环境,使用年限以及人为操作上的一些因数,变频器的使用寿命大为降低,同时在使用中也出现了各种各样的故障.

       下面我们就变频器的一些常见故障及对策和大家做一个探讨:

       首先我们可以对变频器做一个静态的测试,一般通用型变频器大致包括以下几个部分:1整流电路,2直流中间电路,3逆变电路,4控制电路.静态测试主要是对整流电路,直流中间电路和逆变电路部分的大功率晶体管(功率模块)的一个测试,工具主要是万用表.整流电路主要是对整流两极管的一个正反相的测试来判断它的好坏，当然我们还可以用耐压表来测试.直流中间回路主要是对滤波电容的容量及耐压的测量,我们也可以观察电容上的安全阀是否爆开,有否漏液现象等来判断它的好坏.功率模块的好坏判断主要是对功率模块内的续流两极管的判断.对于IGBT模块我们还需判断在有触发电压的情况下能否导通和关断。

       其次我们可以通过变频器的显示来判断故障点的所在。

       OC.过电流，这可能是变频器里面最常见的故障了。我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如电流限制，加速时间过短都有可能导致过电流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路出问题了。以FVR075G7S-4EX为例：我们有时会看到FVR075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板也会有电流显示。电流来自于哪里呢？这时就要测试一下它的三个霍尔传感器，为确定那一相传感器损坏我们可以每拆一相传感器的时候开一次机看是否会有电流显示，经过这样试验后基本能排除OC故障。

       OV.过电压，我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等，然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题，最后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障，一般的电压检测电路的电压采样点，都是中间直流回路的电压。我们以三肯SVF303为例，它由直流回路取样后（530V左右的直流）通过阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压（此机器为数码管显示）我们可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象等。

       UV.欠电压。我们首先可以看一下输入侧电压是否有问题，然后看一下电压检测电路，故障判断和过压相同。

       FU.快速熔断器故障。在现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。（特别是大功率变频器）以LG030IH-4变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测，当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压没有，此时隔离光耦动作，出现FU报警。更换快熔就因该能解决问题。特别应该注意的是在更换快熔前必须判断主回路是否有问题。

       OH.过热，主要引起原因变频器内部散热不好。我们可以检查散热风扇及通风通道。

       SC.短路故障。我们可以检测一下变频器内部是否有短路现象。我们以安川616G5A45P5为例，我们检测一下内部线路，可能不一定有短路现象，此时我们可以检测一下功率模块有可能出现了故障，在驱动电路正常的情况下，更换功率模块，应该能修复机器。

        变频器故障多种多样，我们只能在实践中不断总结，摸索出一套快速有效处理变频器故障的办法。以上只是本人在实践中的一点心得，与大家共同讨论

       摘要：本文介绍了变频器组成结构及相应故障与维修对策

       关键词：逆变、驱动电路、IGBT模块

       引言：

        变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。但是由于受到环境，使用年限以及人为操作等因素，影响变频器的使用寿命大为降低，同时使用中也出现了各种各样的故障。下面我们就变频器的组成与常见故障及对策和大家一起探讨变频器构成。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。

       整流电路：

        整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。整流电路一般都是单独的一块整流模块，但不少整流电路与逆变电路二者合一的模块如富士7MBI系列。

        整流模块损坏是变频器常见故障，在静态中通过万用表电阻挡正反向的测量来判断整流模块是否损坏，当然我们还可以用耐压表来测试。

        有的品牌变频器整流电路，上半桥为可控硅，下半桥为二极管。如大功率的丹佛斯、台达等。判断可控硅好坏的简易方法，可在控制极加上直流电压（10V左右）看它正向能否导通。这样基本大致能判断出可控硅的好坏。

        另外，富士变频器G9S(P9S)11kw以下的整流模块的特点为该模块集中五种功能。整流，预充电可控硅，制动管，电源开关管，热敏电阻。如CVM40CD120整流模块引脚及功能的名称，供同行参考。

        整流： R、S、T、A(+) N-(-)

        充电可控硅：A1、P1、G+n（触发）

        制动管： DB、N_、G7(触发) DB1 B+是其续流二极管

        电源开关管：D8、S8、G8

        热敏电阻： Th1 Th2

        G9S(P9S)15kw～22kw，整流模块为（VM100BB160）它的功能除整流外还有预充电可控硅。功率在30kw以上的为整流模块单一整流功能。功率75kw以上为多组并联整流模块。

       平波电路：

        平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动，为了抑制电压波动采用电感和电容吸收脉动电压（电流），一般通用变频器电源直流部分对主电路构成器件有余量，省去电感而采用简单电容滤波平波电路。

        对滤波电容进行容量与耐压的测试，我们还可以观察电容上的安全阀是否爆开。有没有漏液现象来判断的它的好坏。

       控制电路：

        现代变频调速基本系用16位、32位单片机或DSP为控制核心，从而实现全数字化控制。

        变频器是输出电压频率可调的调速装置。提供控制信号的回路称为主控制电路，控制电路由以下电路构成：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”。运算电路的控制信号进放大的“驱动电路”以及逆变器和电动机的“保护电路”，但实际使用变频器时，其维护工作也比较复杂。这里就变频器控制电路故障报警产生原因提供以下一些处理方法。

        常用变频器在使用中，是否能满足传动系统要求，变频器参数设置尤为重要。设置不正确会导致变频器报警而不能正常工作。

       参数设置

       变频器出厂时，厂家对每个参数都预设一个值这些参数叫出厂（缺省）值。一般缺省值并不能满足大多数传动系统的要求。所以用户在正确使用变频器之前，要求对变频器参数做如下设置：

       （1） 确认电机参数设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率。这些参数可以从电机铭牌中直接得到

       （2） 变频器采取的控制方式，（3） 即速度控制、转拒控制、PID或其它方式。选定控制方式后，（4） 一般要根据控制精度需要进行静态或动态辨别。

       （5） 设定变频器的启动方式，（6） 一般变频器在出厂时设定从面板启动，（7） 用户可以根据实际情况选择启动方式。可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。

       （8） 给定信号的选择，（9） 一般变频器的频率给定也可以有多种方式。面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定。当然对于变频给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和，（10） 正确设置以上参数后，（11） 变频器基本能正常工作，（12） 如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。一旦发生参数设置鼓掌，（13） 可根据说明书进行修改参数.如果不（14） 行可数据初始化，（15） 恢复（16） 缺省值.然后按上述步骤重新设置，（17） 对于不同（18） 品牌的变频器其参数恢复（19） 出厂值方式也不同（20） 。

       2.“OC”过流报警故障

        这是变频最常见故障，我们首先排除由于参数问题而导致的故障，例如：电流限制，加速时间过短有可能导致过流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路问题，以FVR-075G7S-4EX为例，我们有时看到FVR-075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板会有电流显示，电流来自于哪里呢？这时就要测试一下它的3个霍尔传感器是否出了问题。

       3．“OV”过压故障

        首先先要排除由于参数问题而导致的故障，例如：减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等。然后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障。一般的电压检测电路的电压采样点都是中间直流母线取样后（530V左右的直流）通过阻值较大的电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压（此机为数码管显示）我们可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象。

       4“UV”欠压故障

        首先我们可以看一下输入端电压是否偏低、缺相，然后看一下电压检测电路鼓掌，判断和电压相同。

       5.“OH”过热故障

        变频器温度过高，检查变频器的通风情况，及轴流风扇运转是否良好。有些变频器有电动机温度检测装置，检查电动机的散热情况，然后我们检查检测电路各器件是否正常。

       6.“SC”短路故障

        我们可以检测一下变频器内部器件是否有短路现象。以安川616G545P5为列模块、驱动电路、光耦是否有问题一般为模块和驱动的问题。更换模块修复驱动电路。“SC”故障会消除。

       7.“FU”快速熔断故障

        现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。特别是大功率变频器，以LG SV030IH-4变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测。当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压丢失，此时隔离光耦动作，出现FU报警。

       更换快熔就应能解决问题，特别是应该注意的是更换快熔前必须判断主回路是否有问题。

       逆变电路：

       逆变电路同整流电路相反，逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥5个，下桥6个功率开关器件导通和关断。从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互相差2/3∏的三相交流电压。

       逆变电路通常指的就是IGBT逆变模块（早期生产的变频器为GTR等功率模块）IGBT模块损坏也是变频器常见的故障。对于IGBT模块，我们介绍最简单的测量方法（专业不是这样测量）用指针万用表电阻10k档表棒去触发GwEw（黑笔碰Gw，红笔碰Ew）则P到W可导通。当Gw Ew短路，P到W则关闭，其它各管引脚同理。

       测量耐压值可用晶体管参数测试仪，但是要短接触发端G－E才能测C－E的耐压值。IGBT模块损坏，大多情况下会损坏驱动元器件。最容易损坏的器件是稳压管及光耦。反过来如驱动电路的元件有问题如电容漏液、击穿、光耦老化，也会导致IGBT模块烧坏或变频输出电压不平衡。检查驱动电路是否有问题，可在没通电时比较一下各路触发端电阻是否一致。通电开机可测量触发端的电压波形。但是有的变频器不装模块开不了机，这时在模块P端串入假负载防止检查时误碰触发端或其他线路引起烧坏模块。

       结束语：

       变频器的科技含量较高，是强电与弱电相结合的，因此其故障多种多样。我们只能从实践中不断的总结、探索出一套快速有效处理变频器故障的办法。以上只是本人在实践中的一点心得。希望与大家共同讨论，同时我们也希望更好的为广大客户服务。

电机控制器是否需要做热试验？

       电动汽车的电机控制器本质就是一个逆变器来的，当被控制的电机处于堵转时，电机控制器的输出端等于短路，此时会由于短路电流而产生大量的热量，导致电机控制器的温度异常升高，严重的话可能会让电机控制器烧毁。

       因此，电动汽车的电机控制器和电机一样，需要做热试验，评估该控制器在电机堵转时可以连续运行多长时间（耐多少度的高温）。像我用的MPT电机测试系统，它具备电机与控制器同步测试功能，不光可以测电机表面和绕组温度，还可以测控制器的温度，能比较好的评估电机堵转的控制器发热情况。

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