转子逆变器故障



逆变器因电压不符电容爆了,换了电容还不能用,是哪个元件有？

导致电容的爆炸。原因有很多种，秩序总结了有以下的： 1、正负极接反 有极性的电容，正负极被接反如钽电容，正负极接反的话，轻则电容被烧焦，重则引起电容爆炸。 2、电容的质量不过关 电容的质量如果不过关的话（制造工艺不良等），可能会导致电容器的内部元件击穿、外壳绝缘的损坏等，都可能引发电容的爆炸（找品牌电容，可以进入点击下面的链接前往：电容搜索结果页）。 3、密封不良和漏油 装配套管密封不良，导致潮气进入内部，会导致绝缘电阻的下降；或因漏油使油面下降，导降，从而导致对壳方向放电或元件击穿。 4、内部游离和鼓肚 当电容器内部产生电晕、击穿放电和严重游离时，电容器在过电压作用下，使元件起始游离电压降低到工作电场强度之下，从而引发一系列物理、化学、电气效应，加速绝缘老化、分解而产生气体，形成恶性循环，以致箱壳压力增大，造成箱壁外鼓进而导致爆炸。 5、外壳绝缘的损坏 电容器高压侧引出线由薄钢片制成，如果制造工艺不良．边缘不平有毛刺或严重弯折，其尖端容易产生电晕，电晕会使油分解、箱壳膨胀、油面下降而造成击穿。另外，在封盖时，转角处如果烧焊时间过长，将内部绝缘烧伤并产生油污和气体，使电压大大下降而损坏。 6、带电荷合闸引起电容器爆炸 任何额定电压的电容器组均禁止带电合闸。电容器组每次重新合闸，必须在开关断开的情况下将电容器放电3min后才能进行，否则合闸瞬间的电压极性可能与电容器上残留电荷的极性相反而引起爆炸。

特斯拉第四代逆变器的设计改进及其创新点

特斯拉在电动汽车和技术创新领域处于领先地位。特斯拉Model 3电动汽车主驱逆变器首次采用碳化硅（SiC）MOSFET，开启了电动汽车动力总成设计的新时代。随后的Model S Plaid和Model Y也沿用了这一技术路线，在主驱逆变器设计中采用了SiC MOSFET。

最新款的Model Y电动汽车配备了第四代主驱逆变器，这款逆变器融合了多种设计改进和创新，其生产地可能是美国德克萨斯州的Giga Factory或上海工厂。通过对Ingineerix Sandy Munro先生对Model Y的拆解，我们得以一窥其工程之美。

Model Y的第四代驱动单元在外观上与Model 3保持一致，电机绕组比较、旋转变压器用于转子位置传感，但Model Y不再使用轴承电流弹簧。在转子结构方面，Model Y的逆变器盒采用了一体成型的连接器外壳，以降低成本。

在牵引驱动单元方面，Model Y的主要改进包括电流感应差异、安全原因下逆变器输出的断开，以及SiC MOSFET的温度感应。一旦SiC MOSFET发生短路失效，DSP会发出命令激活执行器，推动并断开逆变器输出端子，以防止电机绕组短路。当端子断开后，保险丝承受所有电流，安全无电弧熔断。此设计避免了高速运行时电机被抱死导致汽车失控的风险。此外，Model Y使用红外传感检测SiC MOSFET的温度，进行并联连接的SiC MOSFET采用平行连接，提高了系统的稳定性和效率。

特斯拉在2022年4月7日宣布召回生产日期在2019年1月11日至2022年1月25日期间的部分进口及国产Model 3电动汽车，共计127,785辆（其中进口Model 3汽车34,207辆，国产Model 3汽车93,578辆），原因是后电机逆变器功率半导体元件可能存在微小的制造差异，导致在使用一段时间后元件差异可能会导致后逆变器发生故障，影响车辆的正常启动和行驶安全。召回旨在解决这个问题，确保车辆的安全性和可靠性。

目前，特斯拉在第四代驱动单元上对可能存在的问题进行了改进和解决，以提高电动汽车的动力总成性能和安全性。对于更多关于文章内容及数据的深入了解，欢迎通过私信、微信或邮箱与作者联系。联系邮箱为：EVthinker@163.com；微信：EVthinker。关注公众号以获取更多相关内容。

逆变器的工作原理是怎样的？

PWM（脉宽调制）技术通过高分辨率计数器调制方波信号的占空比，实现对模拟信号的电平模拟。在PWM信号中，直流供电以一系列通断脉冲的形式加到模拟负载上，只要带宽足够宽，任何模拟值都可以通过PWM进行精确编码。例如，正弦波可以通过一系列等幅不等宽的脉冲来近似，这些脉冲宽度按正弦规律变化，中点重合，面积相等。SPWM（正弦波PWM）波形是一种脉冲宽度按正弦规律变化，且与正弦波等效的PWM波形。

PWM逆变器的三相功率级用于驱动三相无刷直流电机。为确保电机正常工作，电场必须与转子磁场之间的角度接近90度。通过六步序列控制，产生6个定子磁场向量，这些向量根据指定的转子位置进行改变。霍尔效应传感器用于检测转子位置，以提供6个步进电流给转子。功率级使用6个可以按特定序列切换的功率MOSFET来实现这一点。在常用的切换模式中，MOSFET Q1、Q3和Q5进行高频切换，而Q2、Q4和Q6进行低频切换。

例如，当低频MOSFET Q2、Q4和Q6开启且高频MOSFET Q1、Q3和Q5处于切换状态时，会形成一个功率级。电流将流经Q1、L1、L2和Q4。当Q1关闭时，电感产生的额外电压会导致体二极管D2正向偏置，允许续流电流流过。当Q1开启，体二极管D2反向偏置，电流流经二极管，从N-epi到P+区，即从漏极到源极。为了改善体二极管的性能，研究人员开发了具有快速恢复特性的MOSFET，其反向恢复峰值电流较小。

在PWM逆变器电路中，电阻R2和电容C1用于设置集成电路内部振荡器的频率，而R1用于微调频率。IC的引脚14和11分别连接到驱动晶体管的发射极和集电极终端，同时引脚13和12连接到晶体管的集电极。引脚14和15输出180度相位差的50赫兹脉冲列车，用于驱动后续晶体管阶段。

当引脚14为高电平时，晶体管Q2导通，进而使Q4、Q5、Q6从+12V电源连接到上半部分变压器T1，产生220V输出波形的上半周期。同理，当引脚11为高电平时，Q7、Q8、Q9导通，通过变压器T2产生下半周期电压，从而形成完整的220V输出波形。在变压器T2的输出，电压通过桥式整流器D5整流，并提供给误差放大器的反相输入端PIN1。比较内部参考电压后，误差电压调节引脚14和12的驱动信号的占空比，以调整输出电压。

电阻R9用于调节逆变器输出电压，因为它直接控制输出电压误差放大器部分的反馈量。二极管D3和D4作为续流二极管，保护晶体管在变压器T2初级侧产生的电压尖峰。R14和R15限制Q7的基极电流，R12和R13防止意外的开关ON下拉电阻。C10和C11用于绕过变频器输出噪声，而C8是稳压IC 7805的滤波电容。电阻R11限制通过LED指示灯D2的电流。

无刷直流电动机自控式逆变器

无刷直流电动机自控式逆变器是现代汽车电力系统中用于精确控制无刷直流电动机的核心组件。其主要特点和机制如下：

核心机制：自控式逆变器的核心在于转子位置检测器。它能够精确检测转子的位置，并在转子转过特定角度（如90度或120度）时，发送指令至对应的半导体元件，使其依次导通，从而驱动电动机。

同步性：每当电动机的转子在磁场中转动一对磁极，半导体元件就会经历一次完整的通断循环。这种机制确保了逆变器输出的交流电频率与电机转速保持同步，有效避免了失步问题。

元件选择：

小型电机：对于小型无刷直流电机，逆变器主要由易于控制的晶体管构成。这些晶体管具备自动关断的特性，使得驱动控制变得更为简单直接。大容量电机：对于更大容量的电机，晶闸管成为主要的选择。虽然晶闸管没有自关断功能，但需要通过更为复杂的策略来实现晶闸管间的适时切换，即晶闸管换流，这是驱动系统的关键技术挑战。

性能提升：自控式逆变器的设计不仅确保了电机的高效运行，而且提升了汽车性能的稳定性和可靠性，是现代汽车电子技术中不可或缺的一环。

死区补偿（非线性补偿）方法介绍

死区时间在逆变器中起着关键作用，它是指上桥臂和下桥臂导通与截止之间的时间间隔，避免上、下桥臂同时导通产生短路现象。然而，加入死区时间会导致逆变器性能降低。为了优化死区补偿，本文将详细介绍其原理、仿真模型配置、死区效应以及解决方法。

仿真模型配置涉及逆变器输出与星型连接电抗器的连接，采用闭电流控制方式输出三相电流。在SPWM波形的基础上，模型仿真特别关注优化对象，即死区补偿，输出是否连接电机并不影响优化过程。在低速情况下，由于反电势较小，模型可以近似简化。

带死区的逆变器模型中，三相电感波形显示原始模型产生的电流值存在明显畸变。死区效应表现为：当相电流为正时，下桥臂的体二极管导通导致负脉冲时间偏长；反之，当相电流为负时，上桥臂的体二极管导通导致正脉冲时间变长。此现象在轻载低频情况下更加明显，可能引发电流钳制，加剧电流波形畸变。

针对死区效应，通过调整对应桥臂的占空比来实现补偿，以克服死区对逆变器输出的影响。补偿量的确定和正负补偿的选择成为关键考虑因素。

补偿量可通过Vdead值来计算，公式如下：

[公式]

补偿时机基于输出电流方向的判断，方法涉及转子角度与电流电压相位差的计算，确定Id与Iq的比值。

补偿原理通过将一个周期划分为六个等分区间，每个区间仅有一相电流过零，其他两相电流方向不变。根据电流角度计算补偿量，并应用饱和函数和PI控制器进行动态调整，以有效抑制电流纹波。

最终，仿真结果显示，死区补偿启动后，Id、Iq的纹波得到显著抑制，优化了逆变器的输出性能。通过动态调整补偿量和使用PI控制器，死区补偿方法有效解决了死区效应带来的电流波形畸变问题。

永磁电机铭牌如图接上三相交流380伏电机转不动手波动电机扇叶很轻松。为什么？

1. 同步电动机无法启动的原因通常可以归结为四个方面：逆变器故障，电源问题，电机本身问题以及负载过大。

2. 逆变器故障可能表现为功率模块损坏或输出波形不正确，导致电机无法正常运行。

3. 电源问题可能包括熔断器烧毁、断路器损坏或控制线路故障，这可能导致接触器未能吸合或损坏。

4. 电机本身的问题可能包括线圈相间短路、接地、轴承卡死或转子断裂，这些都会影响电机的运转。

5. 最后，如果负载过大，可能会导致电机过载甚至无法启动。

变频器过流是怎么回事？

变频器过流是指变频器输出到电机的电流超过了额定电流的状态。其产生的原因主要有以下几方面：

1. 外部因素：

-负载突变：电机负载突然大幅度增加，如设备运行中遇到卡涩、堵塞，或者有额外的重物加载到电机上，导致电机需要克服的阻力瞬间变大，从而使电机电流急剧上升引发过流。例如，传送带上的物料堆积过多，使得电机负载过重。

-输出短路：包括变频器输出端与电机之间的连接线相互短路、电机内部绕组短路、电机电缆绝缘损坏导致的接地短路等情况。这些故障会使电流在短路回路中迅速增大，超出变频器的承受范围。比如，电机长期使用导致的电缆绝缘老化破损，可能使电缆与地之间形成短路。

-电机及电缆选型不当：如果电机的功率与变频器不匹配，或者电机电缆的长度、截面积等参数选择不合适，会导致电机运行时电流过大。例如，使用了过长的电缆会增加线路的阻抗，使电机端的电压下降，为了维持电机的输出功率，电流就会相应增加。

2. 变频器本身因素：

-参数设置问题：

-加速时间过短：变频器加速时间设定值太小，会使电机在短时间内快速提升转速，导致电机的同步转速迅速上升，但由于负载的惯性较大，电机转子的转速跟不上同步转速的变化，从而产生较大的转差，引起过流。

- 转矩补偿设置不当：转矩补偿（U/F 比）设定过高，在电机轻载状态下，会使电机磁路饱和程度加深，励磁电流增大，进而导致过流。

-硬件故障：

-逆变桥故障：变频器逆变桥中的功率器件（如IGBT模块）损坏或性能不良，可能导致电流输出异常，引发过流。例如，IGBT模块在长期高负荷运行下出现过热、击穿等故障。

-电流检测电路故障：电流检测电路出现问题，会导致变频器无法准确测量输出电流，可能误报过流故障，或者在实际电流已经过大的情况下却未能及时检测到并进行保护。

-驱动电路故障：驱动电路不能正常驱动逆变桥的功率器件，使功率器件的导通和关断不顺畅，可能会引起过流。例如，驱动芯片损坏、驱动信号线路接触不良等。

变频器显示OU是什么故障

OU代码代表的是“过电压”，导致变频器出现该类问题的主要原因有如下5个方面：

1、 输入电源电压不稳定，电压过高导致变频器报过压保护。（解决方案：需要稳定的电源，或者是在变频器的电源侧加装变频器专用输入电抗器）；

2、变频器驱动的负载惯量过大，在运行中失速，电机处于发电状态，导致变频器直流电压过高而报故障（解决方案：这时候变频器需要安装制动单元和制动电阻，还有加减速时间调节合理）；

3、变频器过电压保护阈值设置不合理（解决方案：设置合理的过电压阈值，一般在700V~770V 左右）；

4、电源谐波过大导致变频器误报警（解决方案：在变频器的电源侧选装MLAD-V-SR变频器专用输入滤波器、变频器专用输入电抗器、谐波滤波器）;

5、变频器内部电压检测电路出现问题（ 解决方案：使用排除法，如果上面4种情况都没发生，那就可能是电压检测电路的问题了，这时候需要寻求厂家服务）。

扩展资料

一、电源谐波

电源中的谐波来自电气设备，也就是说来自发电设备和用电设备。由于发电机的转子产生的磁场不可能是完善的正弦波，因此发电机发出的电压波形不可能是一点不失真的正弦波。由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。

变频器的谐波实测图

二、电源谐波的危害

理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的能耐电力电子设备广泛应用以前，人们对谐波及其危害就进行过一些研究，并有一定认识，但那时谐波污染还没有引起足够的重视。近三四十年来，各种电力电子装置的迅速使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。

1、谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。

2、谐波影响各种电气设备的正常工作。 谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。

3、谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述（1）和（2）的危害大大增加，甚至引起严重事故。

4、谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。

5、谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致住处丢失，使通信系统无法正常工作。

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