變頻器維修知識(shí)大全

變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。

1: VVVF  改變電壓、改變頻率(Variable Voltage and Variable Frequency)的縮寫(xiě)。

*2: CVCF  恒電壓、恒頻率(Constant Voltage and Constant Frequency)的縮寫(xiě)。

各國(guó)使用的交流供電電源，無(wú)論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均為200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)，等等。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作”變頻器“。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC)。把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置，其科學(xué)術(shù)語(yǔ)為”inverter”(逆變器)。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫”inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為”inverter”，即：變頻器，變頻器也可用于家電產(chǎn)品。使用變頻器的家電產(chǎn)品中不僅有電機(jī)(例如空調(diào)等)，還有熒光燈等產(chǎn)品。

用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。汽車(chē)上使用的由電池(直流電)產(chǎn)生交流電的設(shè)備也以”inverter”的名稱進(jìn)行出售。變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如計(jì)算機(jī)電源的供電，在該項(xiàng)應(yīng)用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動(dòng)及電源的瞬間斷電。

1. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？

*1: r/min 電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm.

例如：2極電機(jī) 50Hz 3000 [r/min]　4極電機(jī) 50Hz 1500 [r/min]　

結(jié)論：電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例

本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)，在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)(以后簡(jiǎn)稱為電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2，4，6)，所以一般不適和通過(guò)改變?cè)撝祦?lái)調(diào)整電機(jī)的速度。

另外，頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制?！　　　∫虼?，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。

n = 60f/p　n: 同步速度　f: 電源頻率　p: 電機(jī)極對(duì)數(shù)

結(jié)論：改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法

如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過(guò)電壓(過(guò)勵(lì)磁)，導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí)，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。

例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V

2. 當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度(頻率)改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？

*1: 工頻電源　由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源(商用電源)

*2: 起動(dòng)電流　當(dāng)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器的輸出電流

變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)

電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小(速度降低)而減小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。

3. 當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低

通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速. (T=Te， P<=Pe)。變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。當(dāng)電機(jī)以大于50Hz頻率速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。舉例，電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。因此在額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速. (P=Ue*Ie)。

4. 變頻器50Hz以上的應(yīng)用情況

大家知道， 對(duì)一個(gè)特定的電機(jī)來(lái)說(shuō)， 其額定電壓和額定電流是不變的。如變頻器和電機(jī)額定值都是: 15kW/380V/30A， 電機(jī)可以工作在50Hz以上。當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí)， 變頻器的輸出電壓為380V， 電流為30A. 這時(shí)如果增大輸出頻率到60Hz， 變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A. 很顯然輸出功率不變. 所以我們稱之為恒功率調(diào)速。這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢?因?yàn)镻=wT (w:角速度， T:轉(zhuǎn)矩). 因?yàn)镻不變， w增加了， 所以轉(zhuǎn)矩會(huì)相應(yīng)減小。我們還可以再換一個(gè)角度來(lái)看:

電機(jī)的定子電壓 U = E + I*R (I為電流， R為電子電阻， E為感應(yīng)電勢(shì))，可以看出， U，I不變時(shí)， E也不變.而E = k*f*X， (k:常數(shù)， f: 頻率， X:磁通)， 所以當(dāng)f由50-->60Hz時(shí)， X會(huì)相應(yīng)減小，對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)， T=“K”*I*X， (K:常數(shù)， I:電流， X:磁通)， 因此轉(zhuǎn)矩T會(huì)跟著磁通X減小而減小.同時(shí)， 小于50Hz時(shí)， 由于I*R很小， 所以U/f=E/f不變時(shí)， 磁通(X)為常數(shù). 轉(zhuǎn)矩T和電流成正比. 這也就是為什么通常用變頻器的過(guò)流能力來(lái)描述其過(guò)載(轉(zhuǎn)矩)能力. 并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變-->最大轉(zhuǎn)矩不變)。結(jié)論: 當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時(shí)， 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)減小.

5. 其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素

發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。載波頻率: 一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率， 最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值. 降低載波頻率， 電機(jī)的電流不會(huì)受到影響。但元器件的發(fā)熱會(huì)減小。環(huán)境溫度：就象不會(huì)因?yàn)闄z測(cè)到周?chē)鷾囟缺容^低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值.海拔高度: 海拔高度增加， 對(duì)散熱和絕緣性能都有影響.一般1000m以下可以不考慮. 以上每1000米降容5%就可以了.

6. 矢量控制是怎樣改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力的？

*1: 轉(zhuǎn)矩提升

此功能增加變頻器的輸出電壓(主要是低頻時(shí))，以補(bǔ)償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失，從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù)，使用”矢量控制”，可以使電機(jī)在低速，如(無(wú)速度傳感器時(shí))1Hz(對(duì)4極電機(jī)，其轉(zhuǎn)速大約為30r/min)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩(最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150％)。對(duì)于常規(guī)的V/F控制，電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì)增加，這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足，而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為了補(bǔ)償這個(gè)不足，變頻器中需要通過(guò)提高電壓，來(lái)補(bǔ)償電機(jī)速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做”轉(zhuǎn)矩提升”(*1)。轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對(duì)應(yīng)的提高。 因?yàn)殡姍C(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量(如勵(lì)磁分量)。”矢量控制”把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配，從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量(如勵(lì)磁分量)的數(shù)值。”矢量控制”可以通過(guò)對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng)，進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償，在不增加電流的情況下，允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。

 7.變頻器制動(dòng)的情況

*1: 制動(dòng)的概念:指電能從電機(jī)側(cè)流到變頻器側(cè)(或供電電源側(cè))，這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速.負(fù)載的能量分為動(dòng)能和勢(shì)能. 動(dòng)能(由速度和重量確定其大小)隨著物體的運(yùn)動(dòng)而累積。當(dāng)動(dòng)能減為零時(shí)，該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動(dòng)裝置把物體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對(duì)于變頻器，如果輸出頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)過(guò)程. 由制動(dòng)產(chǎn)生的功率將返回到變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負(fù)載，在下降時(shí)， 能量(勢(shì)能)也要返回到變頻器(或電源)側(cè)，進(jìn)行制動(dòng).這種操作方法被稱作”再生制動(dòng)”，而該方法可應(yīng)用于變頻器制動(dòng)。在減速期間，產(chǎn)生的功率如果不通過(guò)熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到變頻器電源側(cè)的方法叫做”功率返回再生方法”。在實(shí)際中，這種應(yīng)用需要”能量回饋單元”選件。怎樣提高制動(dòng)能力？為了用散熱來(lái)消耗再生功率，需要在變頻器側(cè)安裝制動(dòng)電阻。為了改善制動(dòng)能力，不能期望靠增加變頻器的容量來(lái)解決問(wèn)題。請(qǐng)選用”制動(dòng)阻”、”制動(dòng)單元”或”功率再生變換器”等選件來(lái)改善變頻器的制動(dòng)容量。

8.關(guān)于冷卻風(fēng)扇

一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器， 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí)，也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的，不能誰(shuí)替代誰(shuí)。其他關(guān)于散熱的問(wèn)題。1、在海拔高于1000m的地方，因?yàn)榭諝饷芏冉档?，因此?yīng)加大柜子的冷卻風(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應(yīng)考慮降容，1000m每-5%。但由于實(shí)際上因?yàn)樵O(shè)計(jì)上變頻器的負(fù)載能力和散熱能力一般比實(shí)際使用的要大， 所以也要看具體應(yīng)用。比方說(shuō)在1500m的地方，但是周期性負(fù)載，如電梯，就不必要降容。2、 開(kāi)關(guān)頻率：變頻器的發(fā)熱主要來(lái)自于IGBT， IGBT的發(fā)熱有集中在開(kāi)和關(guān)的瞬間。 因此開(kāi)關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開(kāi)關(guān)頻率可以擴(kuò)容， 就是這個(gè)道理。

 

變頻器維修，基本術(shù)語(yǔ)篇

三相380V電網(wǎng)電壓從變頻器的L1， L2， L3輸入端輸入后，首先要經(jīng)過(guò)變頻器的整流橋整流，后經(jīng)過(guò)電容的濾波，輸出一大約530V左右的直流電壓(這530V也就是我們常用來(lái)判斷變頻器整流部分好壞的最常測(cè)試點(diǎn)，當(dāng)然整流橋最初是要經(jīng)過(guò)斷電測(cè)試的)然后經(jīng)過(guò)逆變電路，通過(guò)控制逆變電路的通斷來(lái)輸出我們想要的合適頻率的電壓(變頻器能變頻最主要的就是控制逆變電路的關(guān)斷來(lái)控制輸出頻率)，變頻器故障有無(wú)數(shù)種，好在現(xiàn)在變頻器都趨于智能化，一般的故障它自己都能檢測(cè)，并在控制面版上顯示出其代碼，用戶只需查一下用戶手冊(cè)就能初步判斷其故障原因。但有時(shí)，變頻器在運(yùn)行中或啟動(dòng)時(shí)或加負(fù)載時(shí)，突然指示燈不亮，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，無(wú)輸出。這時(shí)我們初學(xué)者就不知該怎辦了。其實(shí)很簡(jiǎn)單的，我們只要把變頻器的電源斷了。斷電測(cè)試一下它的整流部分與逆變部分，大多情況下就能知其故障所在了。這里有一點(diǎn)要千萬(wàn)注意，斷電后不能馬上測(cè)量，因變頻器里有大電容存有幾百伏 的高壓，一定要等上十幾分鐘再測(cè)，這一點(diǎn)千萬(wàn)要注意。

變頻器上電前整流橋及逆變電路的測(cè)試。具體測(cè)量方法如下：

找到變頻器直流輸出端的”＋”與”－”，然后將萬(wàn)用表調(diào)到測(cè)量二極管檔，黑表筆接”＋”表筆分別接變頻器的輸入端L1， L2， L3端，整流橋的上半橋若是完好，萬(wàn)用表應(yīng)顯示0.3……的壓降，若損壞則萬(wàn)用表顯示”1”過(guò)量程。相反將紅表筆接”－”黑表筆分別接L1， L2， L3端應(yīng)得到上述相同結(jié)果，若出現(xiàn)”1”則證明整流橋損壞。然后測(cè)試其逆變電路，方法如下：將萬(wàn)用表調(diào)到電阻×10檔將黑表筆接”＋”紅表筆接變頻器的輸出端U， V， W應(yīng)有幾十歐的阻值，反向應(yīng)該無(wú)窮大。反之將紅表筆接到”－”重復(fù)上述過(guò)程，應(yīng)得到同樣結(jié)果。這樣經(jīng)過(guò)測(cè)量在判斷變頻器的整流部分與逆變部分完好時(shí)，上電測(cè)量其直流輸出端看是否有大約530V高壓，注意有時(shí)萬(wàn)用表顯示幾十伏大家以為整流電路工作了，其實(shí)它并沒(méi)工作，它正常工作會(huì)輸出530V左右的高壓，幾十伏的電壓是變頻器內(nèi)部感應(yīng)出來(lái)的。若沒(méi)530V左右高壓這時(shí)往往是電源版有問(wèn)題。有的變頻器就是由于電源版的一小貼片電阻被燒毀，導(dǎo)致電源板不工作，以致使變頻器無(wú)顯示無(wú)輸出，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，指示燈不亮。　這樣就可以初步判斷出變頻器是哪部分出現(xiàn)了故障，然后拆機(jī)維修時(shí)就可以重點(diǎn)測(cè)試懷疑故障部分。

二. 技術(shù)基礎(chǔ) 

1、Electronic Line Shafting---ELS，許多工業(yè)生產(chǎn)線都由多臺(tái)機(jī)器組成，各軸之間具有運(yùn)動(dòng)關(guān)系。過(guò)去是使用機(jī)械機(jī)構(gòu)連接各軸，如果使用電子方式連接各軸，各州各有其驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，則稱為”Electronic Line Shafting”(ELS)。2、 Auto Tuning(自動(dòng)調(diào)校)，常見(jiàn)于磁束向量型變頻器的一種技術(shù)，能自動(dòng)監(jiān)測(cè)(找出)馬達(dá)的參數(shù)，如轉(zhuǎn)差頻率/場(chǎng)電流/轉(zhuǎn)矩電流/定子阻抗/轉(zhuǎn)子阻抗/定子感抗/轉(zhuǎn)子感抗等.有了這些參數(shù)后才能作[專據(jù)估算]及[轉(zhuǎn)差(滑差)補(bǔ)償].也因?yàn)榇思夹g(shù)，在無(wú)編碼器的運(yùn)轉(zhuǎn)下仍能獲得良好的運(yùn)轉(zhuǎn)精度.

3、無(wú)編碼器運(yùn)轉(zhuǎn)，在速度控制上，與舊式variable frenquency變頻器的開(kāi)回路比較，磁束向量型變頻器內(nèi)部由速度觀測(cè)計(jì)算功能達(dá)成閉回路.馬達(dá)側(cè)不用裝編碼器也能達(dá)到良好的速度精度.無(wú)編碼器運(yùn)轉(zhuǎn)有如下好處:1)，配線精省;2)，不必?fù)?dān)心RF雜訊對(duì)編碼器低電壓信號(hào)的影響;3)，在多震動(dòng)的場(chǎng)合不用擔(dān)心編碼器的高故障率.

4、變頻器的矢量控制，在AC馬達(dá)中，轉(zhuǎn)子由定子繞組感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng).定子電流含兩部分一部分影響磁場(chǎng)，另一部分影響馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩.要使用AC馬達(dá)在需要速度與轉(zhuǎn)矩控制的場(chǎng)合，必須能夠把影響轉(zhuǎn)矩的電流分離控制，而磁束矢量控制就能夠分離這兩部分進(jìn)行獨(dú)立控制.(具有大小及方向的物理量稱為矢量)。

5、Field WeakeningField Weakening線路可用以減弱馬達(dá)的場(chǎng)電流，改變與磁場(chǎng)的平衡關(guān)系，使馬達(dá)高于基本轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)

6、定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用，所需轉(zhuǎn)矩大小不因速度而變的場(chǎng)合，常用到[定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用].如傳送帶等負(fù)載.[定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用]通常需要較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩.[定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用]在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)易有馬達(dá)發(fā)熱問(wèn)題，解決的方法:最好(1)加大馬達(dá)功率;(2)使用裝有定速冷卻的變頻器專用馬達(dá)(即馬達(dá)的冷卻方式為強(qiáng)制風(fēng)冷).

7、變轉(zhuǎn)矩應(yīng)用，多見(jiàn)于離心式負(fù)載，例如泵/風(fēng)機(jī)/風(fēng)扇等，其使用變頻器的目的一般為節(jié)能.比如當(dāng)風(fēng)扇以50%轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其所需轉(zhuǎn)矩小于全速運(yùn)轉(zhuǎn)所需.可變轉(zhuǎn)矩變頻器能夠僅給與馬達(dá)所需轉(zhuǎn)矩，達(dá)到節(jié)能效果.次應(yīng)用中短暫的巔峰負(fù)載通常無(wú)需給與馬達(dá)額外的能量.故變轉(zhuǎn)矩變頻器的過(guò)載能力可以適用于大部分用途. *定轉(zhuǎn)矩變頻器的過(guò)載(電流)能力須為額定值150%/1minute，而可變轉(zhuǎn)矩變頻器所需過(guò)載(電流)能力僅需額定值120%/1minute.因?yàn)殡x心式機(jī)械用途中很少會(huì)超出額定電流.另外，變轉(zhuǎn)矩用途所需起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較定轉(zhuǎn)矩用途小.

8， 變頻器專用馬達(dá)，所謂[Inverter-duty Motor]，主要特征如下:1)，分離式它力通風(fēng)(它力風(fēng)冷);2)，10Hz-60Hz為定轉(zhuǎn)矩輸出;3)，高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩;4)，低噪音;5)，馬達(dá)裝有編碼器.*但并非所有稱之為變頻器專用馬達(dá)的馬達(dá)都具有上列特征.

9，關(guān)于調(diào)速：1)調(diào)速：根據(jù)工況需要調(diào)整設(shè)備運(yùn)行速度，以達(dá)到節(jié)能降耗、減少磨損、按需生產(chǎn)等目的。2)直流調(diào)速(DC Controler/motor)：由直流控制器調(diào)節(jié)直流電機(jī)以達(dá)到調(diào)整速度的目的。3)交流變頻調(diào)速(AC inverter/motor)：由變頻器輸出頻率變化的三相交流電流從而控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。4)矢量變頻調(diào)速(AC vector inverter)：通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算變換，使交流變頻器按照直流電機(jī)的控制方式去控制交流電機(jī)，從而達(dá)到精確速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、提高輸出扭矩等特性。5)伺服控制系統(tǒng)(Servo control system)：在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中引入速度反饋或位置反饋元件，通過(guò)負(fù)反饋的作用達(dá)到極其精密的的速度控制、定位控制以及高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

10，幾個(gè)常見(jiàn)工業(yè)元件：1)測(cè)速發(fā)電機(jī)(Tacho-generator)：一種轉(zhuǎn)速測(cè)量元件，有交流、直流之分。2)旋轉(zhuǎn)變壓器(Resolver)：一種經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)速和角位移測(cè)量元件。3)光電編碼器(Encoder)：一種精密的角位移、轉(zhuǎn)速測(cè)量元件，適合在位置控制系統(tǒng)中作為反饋元件。4)PLC：工業(yè)用計(jì)算、控制裝置，實(shí)現(xiàn)邏輯、時(shí)序、計(jì)算等控制功能，一般作為整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的上位主機(jī)。5)HMI(Human-Machine Interface)：人機(jī)界面。6)現(xiàn)場(chǎng)總線(Field-Bus System)：應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的串行通訊總線系統(tǒng)，大幅度降低接線成本，提高控制的抗干擾能力。7)分布式控制(Distributed control)：區(qū)別于傳統(tǒng)的集中式控制，強(qiáng)調(diào)各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的智能化，一般由現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)將各子設(shè)備連接起來(lái)。極大地提高系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性、可靠性，降低上位機(jī)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。

11，關(guān)于電機(jī)的三個(gè)術(shù)語(yǔ)：1)防護(hù)等級(jí)(Protection Code)：(IP**)考察一個(gè)設(shè)備防止異物進(jìn)入和防水的能力，使IEC標(biāo)準(zhǔn)之一。其兩個(gè)數(shù)字分別代表防異物和防水的能力，數(shù)值越高表明可以防止更細(xì)小的物體進(jìn)入以及經(jīng)受更強(qiáng)烈的水流沖擊。一般為IP54(防塵，防潑灑水滴)以上防護(hù)等級(jí)的設(shè)備可以直接應(yīng)用于露天。2)絕緣等級(jí)(Insulation Grade)：考察一個(gè)電氣設(shè)備(一般針對(duì)電機(jī))在保證良好絕緣特性的前提下所能承受的極限溫升能力，是IEC標(biāo)準(zhǔn)之一。一般有B級(jí)(85度)、F級(jí)(105度)、H級(jí)(125度)。

 

變頻器維修，常用元器件識(shí)別

• 電阻

電阻在電路中用”R”加數(shù)字表示，如：R1表示編號(hào)為1的電阻。電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置等。

1、參數(shù)識(shí)別：電阻的單位為歐姆(Ω)，倍率單位有：千歐(KΩ)，兆歐(MΩ)等。換算方法是：1兆歐=1000千歐=1000000歐，電阻的參數(shù)標(biāo)注方法有3種，即直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法。

a、數(shù)標(biāo)法主要用于貼片等小體積的電路，如：472 表示 47×100Ω(即4.7K)； 104則表示100K。b、色環(huán)標(biāo)注法使用最多，現(xiàn)舉例如下：四色環(huán)電阻 五色環(huán)電阻(精密電阻)。

2、電阻的色標(biāo)位置和倍率關(guān)系如下表所示：顏色 有效數(shù)字 倍率 允許偏差(%)

銀色 / x0.01 ±10

金色 / x0.1 ±5

黑色 0 +0 /

棕色 1 x10 ±1

紅色 2 x100 ±2

橙色 3 x1000 /

黃色 4 x10000 /

綠色 5 x100000 ±0.5

藍(lán)色 6 x1000000 ±0.2

紫色 7 x10000000 ±0.1

灰色 8 x100000000 /

白色 9 x1000000000 /。

• 電容

1、電容在電路中一般用”C”加數(shù)字表示(如C13表示編號(hào)為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開(kāi)而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容量)電話機(jī)中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。

2、識(shí)別方法：電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示，其它單位還有：毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF)。其中：1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法，容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如10 uF/16V，容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示；字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF ；數(shù)字表示法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF。

3、電容容量誤差表

符號(hào) F G J K L M，允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%，如：一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%。

• 晶體二極管

晶體二極管在電路中常用”D”加數(shù)字表示，如： D5表示編號(hào)為5的二極管。 1、作用：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?，也就是在正向電壓的作用下，?dǎo)通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦?dǎo)通電阻極大或無(wú)窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性，無(wú)繩電話機(jī)中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。電話機(jī)里使用的晶體二極管按作用可分為：整流二極管(如1N4004)、隔離二極管(如1N4148肖特基二極管(如BAT85)、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。2、識(shí)別方法：二極管的識(shí)別很簡(jiǎn)單，小功率二極管的N極(負(fù)極)，在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來(lái)，有些二極管也用二極管專用符號(hào)來(lái)表示P極(正極)或N極(負(fù)極)，也有采用符號(hào)標(biāo)志為”P”、”N”來(lái)確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長(zhǎng)短來(lái)識(shí)別，長(zhǎng)腳為正，短腳為負(fù)。3、測(cè)試注意事項(xiàng)：用數(shù)字式萬(wàn)用表去測(cè)二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負(fù)極，此時(shí)測(cè)得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。4、常用的1N4000系列二極管耐壓比較如下：型號(hào)：1N4001、1N4002、1N4003、1N4004、1N4005、 1N4006、1N4007，耐壓(V：50、100、200、400、600、800、1000，電流(A)：均為1

• 穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管在電路中常用”ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號(hào)為5的穩(wěn)壓管。1、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。2、故障特點(diǎn)：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開(kāi)路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。
常用穩(wěn)壓二極管的型號(hào)及穩(wěn)壓值如下表：型號(hào)：1N4728、1N4729、1N4730、1N4732、1N4733、1N4734、1N4735、1N4744、1N4750、1N4751、1N4761，穩(wěn)壓值：3.3V、3.6V、3.9V、4.7V、5.1V、 5.6V、6.2V、15V、27V、30V、75V。

五、電感
電感在電路中常用”L”加數(shù)字表示，如：L6表示編號(hào)為6的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。直流可通過(guò)線圈，直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻，壓降很?。划?dāng)交流信號(hào)通過(guò)線圈時(shí)，線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過(guò)，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。電感一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法，色標(biāo)法與電阻類似。如：棕、黑、金、金表示1uH(誤差5%)的電感。電感的基本單位為：亨(H) 換算單位有：1H=103mH=106uH。

六、變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部 “PN結(jié)” 的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門(mén)設(shè)計(jì)出來(lái)的一種特殊二極管。變?nèi)荻O管在無(wú)繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上，實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上，并發(fā)射出去。在工作狀態(tài)，變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上，使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：(1)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí)，高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。(2)變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí)，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。出現(xiàn)上述情況之一時(shí)，就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。

七、晶體三極管

晶體三極管在電路中常用”Q”加數(shù)字表示，如：Q17表示編號(hào)為17的三極管。1、特點(diǎn)：晶體三極管(簡(jiǎn)稱三極管)是內(nèi)部含有2個(gè)PN結(jié)，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型，這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。電話機(jī)中常用的PNP型三極管有：A92、9015等型號(hào)；NPN型三極管有：A42、9014、9018、9013、9012等型號(hào)。2、晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，在常見(jiàn)電路中有三種接法。為了便于比較，將晶體管三種接法電路所具有的特點(diǎn)列于下表，供大家參考。名稱：共發(fā)射極電路、共集電極電路(射極輸出器)、共基極電路，

輸入阻抗：中(幾百歐～幾千歐、大(幾十千歐以上)、小(幾歐～幾十歐)，

輸出阻抗：中(幾千歐～幾十千歐)、小(幾歐～幾十歐)、大(幾十千歐～幾百千歐)，

電壓放大倍數(shù)： 大、小(小于1并接近于1) 、大，

電流放大倍數(shù)：大(幾十)、大(幾十)、小(小于1并接近于1)，

功率放大倍數(shù)：大(約30～40分貝) 、小(約10分貝)、中(約15～20分貝)，

頻率特性：高頻差、好、好，

續(xù)表應(yīng)用：多級(jí)放大器中間級(jí)、低頻放大輸入級(jí)、輸出級(jí)或作阻抗匹配用 高頻或?qū)掝l帶電路及恒流源電路

八、場(chǎng)效應(yīng)晶體管放大器

1、場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。尤其用場(chǎng)效管做整個(gè)電子設(shè)備的輸入級(jí)，可以獲得一般晶體管很難達(dá)到的性能。2、場(chǎng)效應(yīng)管分成結(jié)型和絕緣柵型兩大類，其控制原理都是一樣的。如圖1-1-1是兩種型號(hào)的表示符號(hào)：3、場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較(1)場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下，應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管；而在信號(hào)電壓較低，又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下，應(yīng)選用晶體管。(2)場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件，而晶體管是即有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。(3)有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負(fù)，靈活性比晶體管好。(4)場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把，很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。

九、常用晶體三極管的識(shí)別方法

晶體三極管在電路中常用”Q”加數(shù)字表示，如：Q17表示編號(hào)為17的三極管。1、特點(diǎn)：晶體三極管(簡(jiǎn)稱三極管)是內(nèi)部含有2個(gè)PN結(jié)，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型，這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。電話機(jī)中常用的PNP型三極管有：A92、9015等型號(hào)；NPN型三極管有：A42、9014、9018、9013、9012等型號(hào)。2、晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，在常見(jiàn)電路中有三種接法。為了便于比較，將晶體管三種接法電路所具有的特點(diǎn)列于下表，供大家參考。名稱：共發(fā)射極電路 共集電極電路(射極輸出器) 共基極電路
輸入阻抗：中(幾百歐～幾千歐) 大(幾十千歐以上) 小(幾歐～幾十歐)

輸出阻抗：中(幾千歐～幾十千歐) 小(幾歐～幾十歐) 大(幾十千歐～幾百千歐)

電壓放大倍數(shù)：大 小(小于1并接近于1) 大

電流放大倍數(shù)：大(幾十)大(幾十) 小(小于1并接近于1)

功率放大倍數(shù)：大(約30～40分貝) 小(約10分貝) 中(約15～20分貝)

頻率特性：高頻差 好 好

 

變頻器維修，變頻器基本電路圖分析

 

目前，通用型變頻器絕大多數(shù)是交—直—交型變頻器，通常尤以電壓器變 頻器為通用，其主回路圖(見(jiàn)圖1.1)，它是變頻器的核心電路，由整流回路(交—直交換)，直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成，當(dāng)然 還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分。

1. 整流電路

如圖1.2所示，通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進(jìn)行整流，經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過(guò)吸收電容和壓敏電阻 網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡(luò)的作用，是吸收交流電網(wǎng)的高頻諧波信號(hào)和浪涌過(guò)電壓，從而避免由此而損壞變頻器。當(dāng)電源電壓為三相380V時(shí)，整流器件的最 大反向電壓一般為1200—1600V，最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。

2)濾波電路

逆變器的負(fù)載屬感性負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī)，無(wú)論異步電 動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài)，在直流濾波電路和異步電動(dòng)機(jī)之間，總會(huì)有無(wú)功功率的交換，這種無(wú)功能量要靠直流中間電路的儲(chǔ)能元件來(lái)緩沖。同時(shí)，三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動(dòng)，直流濾波電路起到對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容，通常是由若干個(gè)電容器串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成電容器組，以得到所需的耐壓值和容量。另外，因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘坑休^大的離散性，這將使它們隨 的電壓不相等。因此，電容器要各并聯(lián)一個(gè)阻值等相的勻壓電阻，消除離散性的影響，因而電容的壽命則會(huì)嚴(yán)重制約變頻器的壽命。

3）逆變電路

逆變電路的作用是在控制電路的作用下，將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出，所以逆變電路是變頻器的核心電路之一，起著非常重要的作用。最常見(jiàn)的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路，有規(guī)律的控制逆變器中功率開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷，可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路。如三菱公司 生產(chǎn)的IPMPM50RSA120，富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060，西門(mén)子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等，內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測(cè)保護(hù)功能。模塊的典型開(kāi)關(guān)頻率為20KHz，保護(hù)功能為欠電壓、過(guò)電壓和過(guò)熱故障時(shí)輸出故障信號(hào)燈。逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時(shí)，異步電 動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過(guò)程中，寄生電感釋放能量提供通道。另外，當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開(kāi) 關(guān)，同時(shí)處于開(kāi)通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，并燒毀換流器件。所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路，以保證電路的正常工作和在發(fā)生 意外情況時(shí)，對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù) 。

變頻器電路分析—新手入門(mén)篇(一)

 

變頻器維修入門(mén)--電路分析圖

對(duì)于變頻器修理，僅了解以上基本電路還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還須深刻了解以下主要電路。主回路主要由整流電路、限流電路、濾波電路、制動(dòng)電路、逆變電路和檢測(cè)取樣電路部分組成。圖2.1是它的結(jié)構(gòu)圖。

1)驅(qū)動(dòng)電路

驅(qū)動(dòng)電路是將主控電路中CPU產(chǎn)生的六個(gè)PWM信號(hào)，經(jīng)光電隔離和放大后，作為逆變電路的換流器件(逆變模塊)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。對(duì) 驅(qū)動(dòng)電路的各種要求，因換流器件的不同而異。同時(shí)，一些開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)了許多適宜各種換流器件的專用驅(qū)動(dòng)模塊。有些品牌、型號(hào)的變頻器直接采用專用驅(qū)動(dòng)模塊。 但是，大部分的變頻器采用驅(qū)動(dòng)電路。從修理的角度考慮，這里介紹較典型的驅(qū)動(dòng)電路。圖2.2是較常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)電路(驅(qū)動(dòng)電路電源見(jiàn)圖2.3)。驅(qū)動(dòng)電路由隔離放大電路、驅(qū)動(dòng)放大電路和驅(qū)動(dòng)電路電源組成。三個(gè)上橋臂驅(qū)動(dòng)電路是三個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源電路，三個(gè)下橋臂驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)公共的驅(qū)動(dòng)電源電路。

2）保護(hù)電路

當(dāng)變頻器出現(xiàn)異常時(shí)，為了使變頻器因異常造成的損失減少到最小，甚至減少到零。每個(gè)品牌的變頻器都很重視保護(hù)功能，都設(shè)法增加保護(hù)功能，提高保護(hù)功能的有效性。在變頻器保護(hù)功能的領(lǐng)域，廠商可謂使盡解數(shù)，作好文章。這樣，也就形成了變頻器保護(hù)電路的多樣性和復(fù)雜性。有常規(guī)的檢測(cè)保護(hù)電路，軟件綜合保護(hù)功能。有些變頻器的驅(qū)動(dòng)電路模塊、智能功率模塊、整流逆變組合模塊等，內(nèi)部都具有保護(hù)功能。圖2.4所示的電路是較典型的過(guò)流檢測(cè)保護(hù)電路。由電流取樣、信號(hào)隔離放大、信號(hào)放大輸出三部分組成。

3）開(kāi)關(guān)電源電路

開(kāi)關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路及風(fēng)機(jī)等電路提供低壓電源。圖2.5富士G11型開(kāi)關(guān)電源電路組成的結(jié)構(gòu)圖。

直流高壓P端加到高頻脈沖變壓器初級(jí)端，開(kāi)關(guān)調(diào)整管串接脈沖變壓器另一個(gè)初級(jí)端后，再接到直流高壓N端。開(kāi)關(guān)管周期性地導(dǎo)通、截止，使初級(jí)直流電壓 換成矩形波。由脈沖變壓器耦合到次級(jí)，再經(jīng)整流濾波后，獲得相應(yīng)的直流輸出電壓。它又對(duì)輸出電壓取樣比較，去控制脈沖調(diào)寬電路，以改變脈沖寬度的方式，使 輸出電壓穩(wěn)定。

4）主控板上通信電路

當(dāng)變頻器由可編程(PLC)或上位計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面等進(jìn)行控制時(shí)，必須通過(guò)通信接口相互傳遞信號(hào)。圖2.6是LG變頻器的通訊接口電路。變頻器通信時(shí)，通常采用兩線制的RS485接口。西門(mén)子變頻器也是一樣。兩線分別用于傳遞和接收信號(hào)。變頻器在接收到信號(hào)后傳遞信號(hào)之前，這兩種信號(hào)都經(jīng)過(guò)緩沖器1701、75176B等集成電路，以保證良好的通信效果。所以，變頻器主控板上的通信接口電路主要是指這部分電路，還有信號(hào)的抗干擾電路。

5)外部控制電路

變頻器外部控制電路主要是指頻率設(shè)定電壓輸入，頻率設(shè)定電流輸入、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)及停止運(yùn)行控制，多檔轉(zhuǎn)速控制。頻率設(shè)定電壓(電流)輸入信號(hào)通過(guò)變頻器內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入CPU。其他一些控制通過(guò)變頻器內(nèi)輸入電路的光耦隔離傳遞到CPU中。

變頻器知識(shí)大全——新手入門(mén)篇(三)

 

一、變頻器開(kāi)關(guān)電源電路

變頻器開(kāi)關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、變換器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。我們公司產(chǎn)品開(kāi)關(guān)電源電路如下圖：

 

 

是由UC3844組成的開(kāi)關(guān)電路。開(kāi)關(guān)電源主要有以下特點(diǎn):1，體積小，重量輕:由于沒(méi)有工頻變頻器，所以體積和重量吸有線性電源的20~30%；2，功耗小，效率高：功率晶體管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所以晶體管的上功耗小，轉(zhuǎn)化效率高，一般為60~70%，而線性電源只有30~40%。

二、二極管限幅電路

限幅器是一個(gè)具有非線性電壓傳輸特性的運(yùn)放電路。其特點(diǎn)是：當(dāng)輸入信號(hào)電壓在某一范圍時(shí)，電路處于線性放大狀態(tài)，具有恒定的放大倍數(shù)，而超出此范圍，進(jìn)入非 線性區(qū)，放大倍數(shù)接近于零或很低。在變頻器電路設(shè)計(jì)中要求也是很高的，要做一個(gè)好的變頻器維修技術(shù)員，了解它也相當(dāng)重要。

1、 二極管并聯(lián)限幅器電路圖如下所示：

2、二極管串聯(lián)限幅電路如下圖所示：

三、變頻器控制電路組成

如圖1所示，控制電路由以下電路組成：頻率、電壓的運(yùn)算電路、主電路的電壓、電流檢測(cè)電路、電動(dòng)機(jī)的速度檢測(cè)電路、將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的驅(qū)動(dòng)電路，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電路。

在圖 1點(diǎn)劃線內(nèi)，無(wú)速度檢測(cè)電路為開(kāi)環(huán)控制。在控制電路增加了速度檢測(cè)電路，即增加速度指令，可以對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的速度進(jìn)行控制更精確的閉環(huán)控制。1)運(yùn)算電路，將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。2)電壓、電流檢測(cè)電路，與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。3)驅(qū)動(dòng)電路，為驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路，它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。4)I/0輸入輸出電路，為了變頻器更好人機(jī)交互，變頻器具有多種輸入信號(hào)的輸入 (比如運(yùn)行、多段速度運(yùn)行等)信號(hào)，還有各種內(nèi)部參數(shù)的輸出”比如電流、頻率、保護(hù)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)等)信號(hào)。5)速度檢測(cè)電路，以裝在異步電動(dòng)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器 (TG、PLG等)的信號(hào)為速度信號(hào)，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn)。6)保護(hù)電路，檢測(cè)主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)電壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。逆變器控制電路中的保護(hù)電路，可分為逆變器保護(hù)和異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)兩種，保護(hù)功能如下

五、變頻器的HCPL-316J特性

HCPL-316J是由Agilent公司生產(chǎn)的一種IGBT門(mén)極驅(qū)動(dòng)光耦合器，其內(nèi)部集成集電極發(fā)射極電壓欠飽和檢測(cè)電路及故障狀態(tài)反饋電路，為驅(qū)動(dòng)電路的可靠工作提供了保障。其特性為：兼容CMOS/TYL電平；光隔離，故障狀態(tài)反饋；開(kāi)關(guān)時(shí)間最大500ns；”軟”IGBT關(guān)斷；欠飽和檢測(cè)及欠壓鎖定保護(hù)；過(guò)流保護(hù)功能；寬工作電壓范圍(15～30V)；用戶可配置自動(dòng)復(fù)位、自動(dòng)關(guān)閉。 DSP與該耦合器結(jié)合實(shí)現(xiàn)IGBT的驅(qū)動(dòng)，使得IGBT VCE欠飽和檢測(cè)結(jié)構(gòu)緊湊，低成本且易于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)滿足了寬范圍的安全與調(diào)節(jié)需要。HCPL-316J保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn) HCPL-316J內(nèi)置豐富的IGBT檢測(cè)及保護(hù)功能，使驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)起來(lái)更加方便，安全可靠。其中下面詳述欠壓鎖定保護(hù)(UVLO) 和過(guò)流保護(hù)兩種保護(hù)功能的工作原理：

(1)IGBT欠壓鎖定保護(hù)(UVLO)功能，在剛剛上電的過(guò)程中，芯片供電電壓由0V逐漸上升到最大值。如果此時(shí)芯片有輸出會(huì)造成IGBT門(mén)極電壓過(guò)低，那么它會(huì)工作在線性放大區(qū)。HCPL316J芯片的欠壓鎖定保護(hù)的功能(UVLO)可以解決此問(wèn)題。當(dāng)VCC與VE之間的電壓值小于12V時(shí)，輸出低電平，以防止IGBT工作在線性工作區(qū)造成發(fā)熱過(guò)多進(jìn)而燒毀。示意圖詳見(jiàn)圖1中含UVLO部分。圖1 HCPL-316J內(nèi)部原理圖

(2)IGBT過(guò)流保護(hù)功能

HCPL-316J具有對(duì)IGBT的過(guò)流保護(hù)功能，它通過(guò)檢測(cè)IGBT的導(dǎo)通壓降來(lái)實(shí)施保護(hù)動(dòng)作。同樣從圖上可以看出，在其內(nèi)部有固定的7V電平，在檢測(cè)電路工作時(shí)，它將檢測(cè)到的IGBT C～E極兩端的壓降與內(nèi)置的7V電平比較，當(dāng)超過(guò)7V時(shí)，HCPL-316J芯片輸出低電平關(guān)斷IGBT，同時(shí)，一個(gè)錯(cuò)誤檢測(cè)信號(hào)通過(guò)片內(nèi)光耦反饋給輸入側(cè)，以便于采取相應(yīng)的解決措施。在IGBT關(guān)斷時(shí)，其C～E極兩端的電壓必定是超過(guò)7V的，但此時(shí)，過(guò)流檢測(cè)電路失效，HCPL-316J芯片不會(huì)報(bào)故障信號(hào)。實(shí)際上，由于二極管的管壓降，在IGBT的C～E 極間電壓不到7V時(shí)芯片就采取保護(hù)動(dòng)作。　　 整個(gè)電路板的作用相當(dāng)于一個(gè)光耦隔離放大電路。它的核心部分是芯片HCPL-316J，其中由控制器(DSP-TMS320F2812)產(chǎn)生XPWM1及XCLEAR*信號(hào)輸出給HCPL-316J，同時(shí)HCPL-316J產(chǎn)生的IGBT故障信號(hào)FAULT*給控制器。同時(shí)在芯片的輸出端接了由NPN和PNP組成的推挽式輸出電路，目的是為了提高輸出電流能力，匹配IGBT驅(qū)動(dòng)要求。當(dāng)HCPL-316J輸出端VOUT輸出為高電平時(shí)，推挽電路上管(T1)導(dǎo)通，下管(T2)截止， 三端穩(wěn)壓塊LM7915輸出端加在IGBT門(mén)極(VG1)上，IGBT VCE為15V，IGBT導(dǎo)通。當(dāng)HCPL-316J輸出端VOUT輸出為低電平時(shí)，上管(T1)截止，下管(T1)導(dǎo)通，VCE為-9V，IGBT關(guān)斷。以上就是IGBT的開(kāi)通關(guān)斷過(guò)程。

變頻器維修知識(shí)——新手入門(mén)(四)

一、先來(lái)了解模電和數(shù)電的區(qū)別

很多剛進(jìn)入電子行業(yè)，自動(dòng)化行業(yè)的人士對(duì)模似電子電路和數(shù)字電子電路存在一些疑惑，由其是剛進(jìn)這行的人更是不明了，當(dāng)然在接觸變頻器維修與維護(hù)時(shí)肯定要熟悉。所謂模似電子電路實(shí)際是相對(duì)數(shù)字電子電路而言。模電：一般指頻率在百兆HZ以下，電壓在數(shù)十伏以內(nèi)的模似信號(hào)以及對(duì)此信號(hào)的分析/處理及相關(guān)器件的運(yùn)用。百兆HZ以上的信號(hào)屬于高頻電子電路范疇。百伏以上的信號(hào)屬于強(qiáng)電或高壓電范疇。數(shù)電：一般指通過(guò)數(shù)字邏輯和計(jì)算去分析、處理信號(hào)，數(shù)字邏輯電路的構(gòu)成以及運(yùn)用。數(shù)電的輸入和輸出端一般由模電組成，構(gòu)成數(shù)電的基本邏輯元素就是模電中三級(jí)管飽和特性和截止特性。由于數(shù)電可大規(guī)模集成，可進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，對(duì)溫度、干擾、老化等參數(shù)不敏感，因此是今后的發(fā)展方向。但現(xiàn)實(shí)世界中信息都是模似信息(光線、無(wú)線電、熱、冷等)，模電是不可能淘汰的，但就一個(gè)系統(tǒng)而言模電部分可能會(huì)減少。理想構(gòu)成為：模似輸入——AD采樣(數(shù)字化)——數(shù)字處理——DA轉(zhuǎn)換——模似輸出。

二、運(yùn)放與比較器的區(qū)別

運(yùn)算放大器與專用比較器在變頻器主控板的控電路中比較常見(jiàn)，它的作用也不用我去形容了，做這行的都比我清楚。1、運(yùn)放可以連接成為比較輸出，比較器就是比較。那么市面上為何單獨(dú)出售兩種產(chǎn)品，他們有相同和不同之處是什么呢？；2、比較器輸出一般是OC便于電平轉(zhuǎn)換；比較器沒(méi)有頻補(bǔ)，SLEW RATE比同級(jí)運(yùn)放大，但接成放大器易自激。比較器的開(kāi)環(huán)增益比一般放大器高很多，因此比較器正負(fù)端小的差異就引起輸出端變化；3、頻響是一方面，另處運(yùn)放當(dāng)比較器時(shí)輸出不穩(wěn)定，不一定能滿足后級(jí)邏輯電路的要求；4、比較器為集電極開(kāi)路輸出，容易輸出TTL電平，而運(yùn)放有飽和壓降，使用不便。

關(guān)于運(yùn)算放大器與專用比較器的區(qū)別可分為以下幾點(diǎn)：1、比較器的翻轉(zhuǎn)速度快，大約在NS數(shù)量級(jí)，而運(yùn)放翻轉(zhuǎn)速度一般為US數(shù)量級(jí)(特殊高速運(yùn)放除外)；2、運(yùn)放可以輸入負(fù)反饋電路，而比較器不能使用負(fù)反饋，雖然比較器也有同相和反相兩個(gè)輸入端，便因?yàn)槠鋬?nèi)部沒(méi)有相位補(bǔ)償電路，如果輸入負(fù)反饋，電路不能穩(wěn)定工作，內(nèi)部無(wú)相位補(bǔ)償電路，這也是比較器比運(yùn)放速度快的原因；3、 運(yùn)放輸入初級(jí)一般采用推挽電路，雙極性輸出，而多數(shù)比較器輸出極為集電級(jí)開(kāi)路結(jié)構(gòu)，所以需要上拉電阻，單極性輸出，容易和數(shù)字電路連接。 

三、肖特基二極管和快恢復(fù)二極管又什么區(qū)別

快恢復(fù)二極管是指反向恢復(fù)時(shí)間很短的二極管(5us以下)，工藝上多采用摻金措施，結(jié)構(gòu)上有采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進(jìn)的PIN結(jié)構(gòu)。其正向壓降高于普通二極管(1-2V)，反向耐壓多在1200V以下。從性能上可分為快恢復(fù)和超快恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)。前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng)，后者則在100納秒以下。

肖特基二極管是以金屬和半導(dǎo)體接觸形成的勢(shì)壘為基礎(chǔ)的二極管，簡(jiǎn)稱肖特基二極管(Schottky Barrier Diode)，具有正向壓降低(0.4--0.5V)、反向恢復(fù)時(shí)間很短(10-40納秒)，而且反向漏電流較大，耐壓低，一般低于150V，多用于低電壓場(chǎng)合。這兩種管子通常用于開(kāi)關(guān)電源。

肖特基二極管和快恢復(fù)二極管區(qū)別：前者的恢復(fù)時(shí)間比后者小一百倍左右，前者的反向恢復(fù)時(shí)間大約為幾納秒~！前者的優(yōu)點(diǎn)還有低功耗，大電流，超高速~！電氣特性當(dāng)然都是二極管阿~！快恢復(fù)二極管在制造工藝上采用摻金，單純的擴(kuò)散等工藝，可獲得較高的開(kāi)關(guān)速度，同時(shí)也能得到較高的耐壓.目前快恢復(fù)二極管主要應(yīng)用在逆變電源中做整流元件.

肖特基二極管：反向耐壓值較低40V-50V，通態(tài)壓降0.3-0.6V，小于10nS的反向恢復(fù)時(shí)間。它是具有肖特基特性的”金屬半導(dǎo)體結(jié)”的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外，還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導(dǎo)體材料采用硅或砷化鎵，多為N型半導(dǎo)體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的，所以，其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導(dǎo)電的PN結(jié)大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微，所以其頻率響僅為RC時(shí)間常數(shù)限制，因而，它是高頻和快速開(kāi)關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100GHz。并且，MIS(金屬－絕緣體－半導(dǎo)體)肖特基二極管可以用來(lái)制作太陽(yáng)能電池或發(fā)光二極管。

快恢復(fù)二極管：有0.8-1.1V的正向?qū)▔航担?5-85nS的反向恢復(fù)時(shí)間，在導(dǎo)通和截止之間迅速轉(zhuǎn)換，提高了器件的使用頻率并改善了波形?？旎謴?fù)二極管在制造工藝上采用摻金，單純的擴(kuò)散等工藝，可獲得較高的開(kāi)關(guān)速度，同時(shí)也能得到較高的耐壓.目前快恢復(fù)二極管主要應(yīng)用在逆變電源中做整流元件.

四、變頻器用——電解電容在電路中的作用

1. 濾波作用，在電源電路中，整流電路將交流變成脈動(dòng)的直流，而在整流電路之后接入一個(gè)較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動(dòng)直流電壓變成相 對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。在實(shí)際中，為了防止電路各部分供電電壓因負(fù)載變化而產(chǎn)生變化，所以在電源的輸出端及負(fù)載的電源輸入端一般接有數(shù)十至數(shù)百微法的電解 電容。由于大容量的電解電容一般具有一定的電感，對(duì)高頻及脈沖干擾信號(hào)不能有效地濾除，故在其兩端并聯(lián)了一只容量為0.001--0.lpF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾。
2. 2，耦合作用：在低頻信號(hào)的傳遞與放大過(guò)程中，為防止前后兩級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響，常采用電容藕合。為了防止信號(hào)中韻低頻分量損失過(guò)大，一般總采用容量較大的電解電容。

二、電解電容的判斷方法

電解電容常見(jiàn)的故障有，容量減少，容量消失、擊穿短路及漏電，其中容量變化是因電解電容在使用或放置過(guò)程中其內(nèi)部的電解液逐漸干涸引起，而擊穿與漏電一般為 所加的電壓過(guò)高或本身質(zhì)量不佳引起。判斷電源電容的好壞一般采用萬(wàn)用表的電阻檔進(jìn)行測(cè)量。具體方法為：將電容兩管腳短路進(jìn)行放電，用萬(wàn)用表的黑表筆接電解 電容的正極。紅表筆接負(fù)極(對(duì)指針式萬(wàn)用表，用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)表筆互調(diào))，正常時(shí)表針應(yīng)先向電阻小的方向擺動(dòng)，然后逐漸返回直至無(wú)窮大處。表針的擺動(dòng)幅度越大或返回的速度越慢，說(shuō)明電容的容量越大，反之則說(shuō)明電容的容量越小。如表針指在中 間某處不再變化，說(shuō)明此電容漏電，如電阻指示值很小或?yàn)榱?，則表明此電容已擊穿短路。因萬(wàn)用表使用的電池電壓一般很低，所以在測(cè)量低耐壓的電容時(shí)比較準(zhǔn) 確，而當(dāng)電容的耐壓較高時(shí)，打時(shí)盡管測(cè)量正常，但加上高壓時(shí)則有可能發(fā)生漏電或擊穿現(xiàn)象。

三、電解電容的使用注意事項(xiàng)

1、 電解電容由于有正負(fù)極性，因此在電路中使用時(shí)不能顛倒聯(lián)接。在電源電路中，輸出正電壓時(shí)電解電容的正極接電源輸出端，負(fù)極接地，輸出負(fù)電壓時(shí)則負(fù)極接輸出 端，正極接地。當(dāng)電源電路中的濾波電容極性接反時(shí)，因電容的濾波作用大大降低，一方面引起電源輸出電壓波動(dòng)，另一方面又因反向通電使此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)電阻的 電解電容發(fā)熱。當(dāng)反向電壓超過(guò)某值時(shí)，電容的反向漏電電阻將變得很小，這樣通電工作不久，即可使電容因過(guò)熱而炸裂損壞。

2。加在電解電容兩端的電壓不能超過(guò)其允許工作電壓，在設(shè)計(jì)實(shí)際電路時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況留有一定的余量，在設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源的濾波電容時(shí)，如果交流電源電壓為220~時(shí)變壓器次級(jí)的整流電壓可達(dá)22V，此時(shí)選擇耐壓為25V的電解電容一般可以滿足要求。但是，假如交流電源電壓波動(dòng)很大且有可能上升到250V以上時(shí)，最好選擇耐壓30V以上的電解電容。

3，電解電容在電路中不應(yīng)靠近大功率發(fā)熱元件，以防因受熱而使電解液加速干涸。

4、對(duì)于有正負(fù)極性的信號(hào)的濾波，可采取兩個(gè)電解電容同極性串聯(lián)的方法，當(dāng)作一個(gè)無(wú)極性的電容。

 五、色環(huán)電阻估算

為了使廣大的初學(xué)者能夠迅速地算出色環(huán)電阻的阻值，筆者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出速算色環(huán)電阻的”順口溜”獻(xiàn)給廣大的初學(xué)者?，F(xiàn)在常用的色環(huán)電阻多為四環(huán)電阻，也有少數(shù)是五環(huán)電阻，而且五環(huán)電阻屬于精密電阻，誤差很小。兩種色環(huán)電阻的表示方法見(jiàn)圖1，舉例說(shuō)明見(jiàn)圖2，其包環(huán)含義見(jiàn)附表。以下是以四環(huán)電阻為例的速算”順口溜”，但也同樣適用于五環(huán)電阻值的計(jì)算。

色環(huán)電阻是四環(huán)，橙為十千黃百千，一環(huán)二環(huán)數(shù)相連，綠色環(huán)為兆歐級(jí)，

棕1紅2橙是3，藍(lán)紫灰白依次排。 黃4綠5藍(lán)為6，阻值誤差百分算，

紫7灰8白是9，差多差少看四環(huán)。黑是O來(lái)不用算，紫點(diǎn)1來(lái)藍(lán)點(diǎn)2，

阻值范圍三環(huán)定，綠點(diǎn)5來(lái)記心間。 幾點(diǎn)幾歐金銀環(huán)，棕l紅2金是5，

黑十棕百紅為千，無(wú)色20銀減半。

“順口溜”中“一環(huán)二環(huán)數(shù)相連”表示兩個(gè)數(shù)為連寫(xiě)，如一環(huán)為棕色，二環(huán)為紅色，即寫(xiě)為12。“黑是O來(lái)不用算”表示數(shù)值色環(huán)如果為黑環(huán)可直接寫(xiě)成O，如綠、黑環(huán)直接寫(xiě)為50。“阻值范圍三環(huán)定，幾點(diǎn)幾歐金銀環(huán)”指的是該電阻的阻值大小由三環(huán)決定，并且第三環(huán)是金、銀環(huán)的，說(shuō)明該電阻的阻值范圍在幾點(diǎn)幾歐內(nèi)，如綠、棕、金環(huán)為5。1Q，而綠、棕、銀則為O。51Ω。”黑十棕百紅為千”是指電阻第三環(huán)為黑環(huán)時(shí)，該電阻的阻值在幾十歐以內(nèi)，棕色環(huán)時(shí)其阻值在幾百歐以內(nèi)，紅色環(huán)時(shí)阻值在幾千歐以內(nèi)。如橙、橙、黑為33Ω；橙、橙、棕為330Ω，；而橙、橙、紅則為3300Ω，以此類推。”阻值誤差百分算，差多差少看四環(huán)”是指色環(huán)電阻的誤差是用百分?jǐn)?shù)來(lái)計(jì)算的，其誤差多少要看第四環(huán)的顏色來(lái)確定。如顏色為金色，則該電阻的誤差是±5％，無(wú)色環(huán)為±20％，銀色環(huán)的則為±10％。上述三種誤差適用于四環(huán)電阻，而五環(huán)電阻的誤差是看第五道環(huán)，其中紫環(huán)的誤差為±o。1％，藍(lán)環(huán)誤差為±0。2％。綠環(huán)誤差為±O。5％，棕環(huán)誤差為±1％，紅環(huán)誤差為±2％。

 六、發(fā)光二極管的好壞測(cè)試

測(cè)試發(fā)光二極管的好壞，可以按照測(cè)試普通硅二極管正反向電阻的方法測(cè)試。

指鐘式萬(wàn)用表?yè)茉赗*100或R*1K檔，

用黑表筆接發(fā)光二極管正極，紅表筆接負(fù)極，測(cè)得正向電阻應(yīng)在20=40K；

用黑表筆接發(fā)光二極管負(fù)極，紅表筆接正極，測(cè)得反向電阻應(yīng)大于500K以上。

用數(shù)字式萬(wàn)用表?yè)茉诙O管檔，黑表筆接發(fā)光二極管正極，紅表筆接負(fù)極，阻值為無(wú)窮大。

黑表筆接發(fā)光二極管負(fù)極，紅表筆接正極，發(fā)光二極管會(huì)有微亮，表示正常。

測(cè)式方法如圖:

七、變頻器用——壓敏電阻基礎(chǔ)知識(shí)

1、什么是“壓敏電阻”

壓敏電阻是中國(guó)大陸的名詞，意思是“在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨電壓而變”，或者是說(shuō)“電阻值對(duì)電壓敏感”的阻器。相應(yīng)的英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡(jiǎn)寫(xiě)為“VDR”。 壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體，所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個(gè)品種。現(xiàn)在大量使用的”氧化鋅”(ZnO)壓敏電阻器，它的主體材料有二價(jià)元素(Zn)和六價(jià)元素氧(O)所構(gòu)成。所以從材料的角度來(lái)看，氧化鋅壓敏電阻器是一種”Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導(dǎo)體”。在中國(guó)臺(tái)灣，壓敏電阻器是按其用途來(lái)命名的，稱為”突波吸收器”。壓敏電阻器按其用途有時(shí)也稱為”電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。

 

　　

2、壓敏電阻電路的”安全閥”作用

壓敏電阻有什么用？壓敏電阻的最大特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值”UN”時(shí)，流過(guò)它的電流極小，相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門(mén)，當(dāng)電壓超過(guò)UN時(shí)，流過(guò)它的電流激增，相當(dāng)于閥門(mén)打開(kāi)。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過(guò)電壓，保護(hù)電路免受過(guò)電壓的損害。

3、應(yīng)用類型

不同的使用場(chǎng)合，應(yīng)用壓敏電阻的目的，作用在壓敏電阻上的電壓/電流應(yīng)力并不相同，因而對(duì)壓敏電阻的要求也不相同，注意區(qū)分這種差異，對(duì)于正確使用是十分重要的。3.2電路功能用壓敏電阻，壓敏電阻主要應(yīng)用于瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)，但是它的類似于半導(dǎo)體穩(wěn)壓管的伏安特性，還使它具有多種電路元件功能，例如可用作：(1)直流高壓小電流穩(wěn)壓元件，其穩(wěn)定電壓可高達(dá)數(shù)千伏以上，這是硅穩(wěn)壓管無(wú)法達(dá)到的。(2)電壓波動(dòng)檢測(cè)元件。 (3)直流電瓶移位元件。(4)均壓元件。(5)熒光啟動(dòng)元件。

保護(hù)用壓敏電阻的基本性能：(1)保護(hù)特性，當(dāng)沖擊源的沖擊強(qiáng)(或沖擊電流Isp=Usp/Zs)不超過(guò)規(guī)定值時(shí)，壓敏電阻的限制電壓不允許超過(guò)被保護(hù)對(duì)象所能承受的沖擊耐電壓(Urp)。(2)耐沖擊特性，即壓敏電阻本身應(yīng)能承受規(guī)定的沖擊電流，沖擊能量，以及多次沖擊相繼出現(xiàn)時(shí)的平均功率。(3)壽命特性有兩項(xiàng)，一是連續(xù)工作電壓壽命，即壓敏電阻在規(guī)定環(huán)境溫度和系統(tǒng)電壓條件應(yīng)能可靠地工作規(guī)定的時(shí)間(小時(shí)數(shù))。二是沖擊壽命，即能可靠地承受規(guī)定的沖擊的次數(shù)。(4)壓敏電阻介入系統(tǒng)后，除了起到”安全閥”的保護(hù)作用外，還會(huì)帶入一些附加影響，這就是所謂“二次效應(yīng)”，它不應(yīng)降低系統(tǒng)的正常工作性能。這時(shí)要考慮的因素主要有三項(xiàng)，一是壓敏電阻本身的電容量(幾十到幾萬(wàn)PF)，二是在系統(tǒng)電壓下的漏電流，三是壓敏電阻的非線性電流通過(guò)源阻抗的耦合對(duì)其他電路的影響。

八、什么是電壓

河水之所以能夠流動(dòng)，是因?yàn)橛兴徊?；電荷之所以能夠流?dòng)，是因?yàn)橛须娢徊?。電位差也就?u>電壓。電壓是形成電流的原因。在電路中，電壓常用U表示。電壓的單位是伏(V)，也常用毫伏(mV)或者微伏(uV)做單位。1V=1000mV，1mV=1000uV。電壓可以用電壓表測(cè)量。測(cè)量的時(shí)候，把電壓表并聯(lián)在電路上，要選擇電壓表指針接近滿偏轉(zhuǎn)的量程。如果電路上的電壓大小估計(jì)不出來(lái)，要先用大的量程，粗略測(cè)量后再用合適的量程。這樣可以防止由于電壓過(guò)大而損壞電壓表。

九、歐姆定律

導(dǎo)體中的電流I和導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，和導(dǎo)體的電阻R 成反比，即I=U/R ，這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律。如果知道電壓、電流、電阻三個(gè)量中的兩個(gè)，就可以根據(jù)歐姆定律求出第三個(gè)量，即

I=U/R，R＝U／I，U＝I×R，在交流電路中，歐姆定律同樣成立，但電阻R應(yīng)該改成阻抗Z，即I＝U／Z。

其它的解析
·  奧姆 是電阻值的計(jì)量單位；在國(guó)際單位制中是由電流所推導(dǎo)出的一種單位，其記號(hào)是希臘字母Ω(在此念做Ohm)。其命名是來(lái)自于德國(guó)的物理學(xué)家Georg Ohm，他發(fā)現(xiàn)了電壓和電流之間的關(guān)系，這個(gè)關(guān)系式也被稱為歐姆定律。

十、什么是負(fù)載

把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能的裝置叫做負(fù)載。電動(dòng)機(jī)能把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，電阻能把電能轉(zhuǎn)換成熱能，電燈泡能把電能轉(zhuǎn)換成熱能和光能，揚(yáng)聲器能把電能轉(zhuǎn)換成聲能。電動(dòng)機(jī)、電阻、電燈泡、揚(yáng)聲器等都叫做負(fù)載。晶體三極管對(duì)于前面的信號(hào)源來(lái)說(shuō)，也可以看作是負(fù)載。

 

十一、什么是紅外線

在紅光以外的、肉眼看不見(jiàn)的、具有熱效應(yīng)的光線稱為紅外線。是波長(zhǎng)比可見(jiàn)光還要長(zhǎng)，肉眼看不見(jiàn)的光段，紅外線是太陽(yáng)光線中眾多不可見(jiàn)光線中的一種，由德國(guó)科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，太陽(yáng)光譜上紅外線的波長(zhǎng)大于可見(jiàn)光線，波長(zhǎng)為0.75 1000μm。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長(zhǎng)為0.75～1.50μm之間；中紅外線，波長(zhǎng)為1.50～6.0μm之間；遠(yuǎn)紅外線，波長(zhǎng)為6.0～l000μm 之間。

 

變頻器維修，元器件檢測(cè)方法

 

一、電容檢測(cè)

(一)、固定電容器的檢測(cè)

1、檢測(cè)10pF以下的小電容，因10pF以下的固定電容器容量太小，用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，只能定性的檢查其是否有漏電，內(nèi)部短路或擊穿現(xiàn)象。測(cè)量時(shí)，可選用萬(wàn)用表R×10k擋，用兩表筆分別任意接電容的兩個(gè)引腳，阻值應(yīng)為無(wú)窮大。若測(cè)出阻值(指針向右擺動(dòng))為零，則說(shuō)明電容漏電損壞或內(nèi)部擊穿。

2、檢測(cè)10PF～0.01μF固定電容器是否有充電現(xiàn)象，進(jìn)而判斷其好壞。萬(wàn)用表選用R×1k擋。兩只三極管的β值均為100以上，且穿透電流要些?？蛇x用3DG6等型號(hào)硅三極管組成復(fù)合管。萬(wàn)用表的紅和黑表筆分別與復(fù)合管的發(fā)射極e和集電極c相接。由于復(fù)合三極管的放大作用，把被測(cè)電容的充放電過(guò)程予以放大，使萬(wàn)用表指針擺幅度加大，從而便于觀察。應(yīng)注意的是：在測(cè)試操作時(shí)，特別是在測(cè)較小容量的電容時(shí)，要反復(fù)調(diào)換被測(cè)電容引腳接觸A、B兩點(diǎn)，才能明顯地看到萬(wàn)用表指針的擺動(dòng)。

3、對(duì)于0.01μF以上的固定電容，可用萬(wàn)用表的R×10k擋直接測(cè)試電容器有無(wú)充電過(guò)程以及有無(wú)內(nèi)部短路或漏電，并可根據(jù)指針向右擺動(dòng)的幅度大小估計(jì)出電容器的容量。

(二)、電解電容器的檢測(cè)

1、因?yàn)殡娊怆娙莸娜萘枯^一般固定電容大得多，所以，測(cè)量時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同容量選用合適的量程。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，1～47μF間的電容，可用R×1k擋測(cè)量，大于47μF的電容可用R×100擋測(cè)量。

2、將萬(wàn)用表紅表筆接負(fù)極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬(wàn)用表指針即向右偏轉(zhuǎn)較大偏度(對(duì)于同一電阻擋，容量越大，擺幅越大)，接著逐漸向左回轉(zhuǎn)，直到停在某一位置。此時(shí)的阻值便是電解電容的正向漏電阻，此值略大于反向漏電阻。實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)表明，電解電容的漏電阻一般應(yīng)在幾百kΩ以上，否則，將不能正常工作。在測(cè)試中，若正向、反向均無(wú)充電的現(xiàn)象，即表針不動(dòng)，則說(shuō)明容量消失或內(nèi)部斷路；如果所測(cè)阻值很小或?yàn)榱悖f(shuō)明電容漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。

3、對(duì)于正、負(fù)極標(biāo)志不明的電解電容器，可利用上述測(cè)量漏電阻的方法加以判別。即先任意測(cè)一下漏電阻，記住其大小，然后交換表筆再測(cè)出一個(gè)阻值。兩次測(cè)量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負(fù)極。

4、使用萬(wàn)用表電阻擋，采用給電解電容進(jìn)行正、反向充電的方法，根據(jù)指針向右擺動(dòng)幅度的大小，可估測(cè)出電解電容的容量。

(三)、可變電容器的檢測(cè)

1、用手輕輕旋動(dòng)轉(zhuǎn)軸，應(yīng)感覺(jué)十分平滑，不應(yīng)感覺(jué)有時(shí)松時(shí)緊甚至有卡滯現(xiàn)象。將載軸向前、后、上、下、左、右等各個(gè)方向推動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸不應(yīng)有松動(dòng)的現(xiàn)象。

2、用一只手旋動(dòng)轉(zhuǎn)軸，另一只手輕摸動(dòng)片組的外緣，不應(yīng)感覺(jué)有任何松脫現(xiàn)象。轉(zhuǎn)軸與動(dòng)片之間接觸不良的可變電容器，是不能再繼續(xù)使用的。

3、將萬(wàn)用表置于R×10k擋，一只手將兩個(gè)表筆分別接可變電容器的動(dòng)片和定片的引出端，另一只手將轉(zhuǎn)軸緩緩旋動(dòng)幾個(gè)來(lái)回，萬(wàn)用表指針都應(yīng)在無(wú)窮大位置不動(dòng)。在旋動(dòng)轉(zhuǎn)軸的過(guò)程中，如果指針有時(shí)指向零，說(shuō)明動(dòng)片和定片之間存在短路點(diǎn)；如果碰到某一角度，萬(wàn)用表讀數(shù)不為無(wú)窮大而是出現(xiàn)一定阻值，說(shuō)明可變電容器動(dòng)片與定片之間存在漏電現(xiàn)象。

二、電感器、變壓器檢測(cè)

( 一)、色碼電感器的的檢測(cè)：將萬(wàn)用表置于R×1擋，紅、黑表筆各接色碼電感器的任一引出端，此時(shí)指針應(yīng)向右擺動(dòng)。根據(jù)測(cè)出的電阻值大小，可具體分下述三種情況進(jìn)行鑒別：

1、被測(cè)色碼電感器電阻值為零，其內(nèi)部有短路性故障。

2、被測(cè)色碼電感器直流電阻值的大小與繞制電感器線圈所用的漆包線徑、繞制圈數(shù)有直接關(guān)系，只要能測(cè)出電阻值，則可認(rèn)為被測(cè)色碼電感器是正常的。

(二)、中周變壓器的檢測(cè)

1、將萬(wàn)用表?yè)苤罵×1擋，按照中周變壓器的各繞組引腳排列規(guī)律，逐一檢查各繞組的通斷情況，進(jìn)而判斷其是否正常。

2、檢測(cè)絕緣性能將萬(wàn)用表置于R×10k擋，做如下幾種狀態(tài)測(cè)試：(1)、初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間的電阻值；(2)、初級(jí)繞組與外殼之間的電阻值；(3)、次級(jí)繞組與外殼之間的電阻值。上述測(cè)試結(jié)果分出現(xiàn)三種情況：(1)、阻值為無(wú)窮大：正常；(2)、阻值為零：有短路性故障；(3)、阻值小于無(wú)窮大，但大于零：有漏電性故障。

(三.)、電源變壓器的檢測(cè)

1、通過(guò)觀察變壓器的外貌來(lái)檢查其是否有明顯異?，F(xiàn)象。如線圈引線是否斷裂，脫焊，絕緣材料是否有燒焦痕跡，鐵心緊固螺桿是否有松動(dòng)，硅鋼片有無(wú)銹蝕，繞組線圈是否有外露等。

2、絕緣性測(cè)試。用萬(wàn)用表R×10k擋分別測(cè)量鐵心與初級(jí)，初級(jí)與各次級(jí)、鐵心與各次級(jí)、靜電屏蔽層與衩次級(jí)、次級(jí)各繞組間的電阻值，萬(wàn)用表指針均應(yīng)指在無(wú)窮大位置不動(dòng)。否則，說(shuō)明變壓器絕緣性能不良。

3、線圈通斷的檢測(cè)。將萬(wàn)用表置于R×1擋，測(cè)試中，若某個(gè)繞組的電阻值為無(wú)窮大，則說(shuō)明此繞組有斷路性故障。

4、判別初、次級(jí)線圈。電源變壓器初級(jí)引腳和次級(jí)引腳一般都是分別從兩側(cè)引出的，并且初級(jí)繞組多標(biāo)有220V字樣，次級(jí)繞組則標(biāo)出額定電壓值，如15V、24V、35V等。再根據(jù)這些標(biāo)記進(jìn)行識(shí)別。

5、空載電流的檢測(cè)。

(a)、直接測(cè)量法。將次級(jí)所有繞組全部開(kāi)路，把萬(wàn)用表置于交流電流擋500mA，串入初級(jí)繞組。當(dāng)初級(jí)繞組的插頭插入220V交流市電時(shí)，萬(wàn)用表所指示的便是空載電流值。此值不應(yīng)大于變壓器滿載電流的10％～20％。一般常見(jiàn)電子設(shè)備電源變壓器的正?？蛰d電流應(yīng)在100mA左右。如果超出太多，則說(shuō)明變壓器有短路性故障。(b)、間接測(cè)量法。在變壓器的初級(jí)繞組中串聯(lián)一個(gè)10/5W的電阻，次級(jí)仍全部空載。把萬(wàn)用表?yè)苤两涣麟妷簱?。加電后，用兩表筆測(cè)出電阻R兩端的電壓降U，然后用歐姆定律算出空載電流I空，即I空=U/R。F空載電壓的檢測(cè)。將電源變壓器的初級(jí)接220V市電，用萬(wàn)用表交流電壓接依次測(cè)出各繞組的空載電壓值(U21、U22、U23、U24)應(yīng)符合要求值，允許誤差范圍一般為：高壓繞組≤±10％，低壓繞組≤±5％，帶中心抽頭的兩組對(duì)稱繞組的電壓差應(yīng)≤±2％。G一般小功率電源變壓器允許溫升為40℃～50℃，如果所用絕緣材料質(zhì)量較好，允許溫升還可提高。

6、檢測(cè)判別各繞組的同名端。在使用電源變壓器時(shí)，有時(shí)為了得到所需的次級(jí)電壓，可將兩個(gè)或多個(gè)次級(jí)繞組串聯(lián)起來(lái)使用。采用串聯(lián)法使用電源變壓器時(shí)，參加串聯(lián)的各繞組的同名端必須正確連接，不能搞錯(cuò)。否則，變壓器不能正常工作。I.電源變壓器短路性故障的綜合檢測(cè)判別。電源變壓器發(fā)生短路性故障后的主要癥狀是發(fā)熱嚴(yán)重和次級(jí)繞組輸出電壓失常。通常，線圈內(nèi)部匝間短路點(diǎn)越多，短路電流就越大，而變壓器發(fā)熱就越嚴(yán)重。檢測(cè)判斷電源變壓器是否有短路性故障的簡(jiǎn)單方法是測(cè)量空載電流(測(cè)試方法前面已經(jīng)介紹)。存在短路故障的變壓器，其空載電流值將遠(yuǎn)大于滿載電流的10％。當(dāng)短路嚴(yán)重時(shí)，變壓器在空載加電后幾十秒鐘之內(nèi)便會(huì)迅速發(fā)熱，用手觸摸鐵心會(huì)有燙手的感覺(jué)。此時(shí)不用測(cè)量空載電流便可斷定變壓器有短路點(diǎn)存在。

三、NTC熱敏電阻檢測(cè)方法

(一)、測(cè)量標(biāo)稱電阻值Rt

用萬(wàn)用表測(cè)量NTC熱敏電阻的方法與測(cè)量普通固定電阻的方法相同，即按NTC熱敏電阻的標(biāo)稱阻值選擇合適的電阻擋可直接測(cè)出Rt的實(shí)際值。但因NTC熱敏電阻對(duì)溫度很敏感，故測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)、由標(biāo)稱阻值Rt的定義可知，此值是生產(chǎn)廠家在環(huán)境溫度為25℃時(shí)所測(cè)得的。所以用萬(wàn)用表測(cè)量Rt時(shí)，亦應(yīng)在環(huán)境溫度接近25℃時(shí)進(jìn)行，以保證測(cè)試的可信度。

(2)、測(cè)量功率不得超過(guò)規(guī)定值，以免電流熱效應(yīng)引起測(cè)量誤差。例如，MF12-1型NTC熱敏電阻，其額定功率為1W，測(cè)量功率P1＝0.2mW。假定標(biāo)稱電阻值Rt為1kΩ，則測(cè)試電流：顯然使用R×lk擋比較合適，該擋滿度電流Im通常為幾十至一百幾十微安。例如多用的500型萬(wàn)用表R×1k擋的Im＝150uA，與141uA很接近。

(3)、注意正確操作。測(cè)試時(shí)，不要用于捏住熱敏電阻體，以防止人體溫度對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響。

(二)、估測(cè)溫度系數(shù)αt

先在室溫t1下測(cè)得電阻值Rt1；再用電烙鐵作熱源，靠近熱敏電阻Rt1，測(cè)出電阻值Rt2，同時(shí)用溫度計(jì)測(cè)出此時(shí)熱敏電阻RT表面的平均溫度t2。將所測(cè)得的結(jié)果輸入下式：αt≈(Rt2-Rt1)/[Rt1(t2-t1)] 　　NTC熱敏電阻的αt＜0。注意事項(xiàng)：

1、給熱敏電阻加熱時(shí)，宜用20W左右的小功率電烙鐵，且烙鐵頭不要直接去接觸熱敏電阻或靠的太近，以防損壞熱敏電阻。

2、若測(cè)得的αt＞0，則表明該熱敏電阻不是NTC而是FTC。

四、常用二極管的檢測(cè)

(一)、萬(wàn)用表檢測(cè)普通二極管的極性與好壞。檢測(cè)原理：根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦赃@一特點(diǎn)性能良好的二極管，其正向電阻小，反向電阻大；這兩個(gè)數(shù)值相差越大越好。若相差不多說(shuō)明二極管的性能不好或已經(jīng)損壞。測(cè)量時(shí)，選用萬(wàn)用表的“歐姆”擋。一般用R x100或R xlk擋，而不用Rx1或R x10k擋。因?yàn)镽xl擋的電流太大，容易燒壞二極管，R xlok擋的內(nèi)電源電壓太大，易擊穿二極管.測(cè)量方法：將兩表棒分別接在二極管的兩個(gè)電極上，讀出測(cè)量的阻值；然后將表棒對(duì)換再測(cè)量一次，記下第二次阻值。若兩次阻值相差很大，說(shuō)明該二極管性能良好；并根據(jù)測(cè)量電阻小的那次的表棒接法(稱之為正向連接)，判斷出與黑表棒連接的是二極管的正極，與紅表棒連接的是二極管的負(fù)極。因?yàn)槿f(wàn)用表的內(nèi)電源的正極與萬(wàn)用表的”—”插孔連通，內(nèi)電源的負(fù)極與萬(wàn)用表的”＋”插孔連通。如果兩次測(cè)量的阻值都很小，說(shuō)明二極管已經(jīng)擊穿；如果兩次測(cè)量的阻值都很大，說(shuō)明二極管內(nèi)部已經(jīng)斷路：兩次測(cè)量的阻值相差不大，說(shuō)明二極管性能欠佳。在這些情況下，二極管就不能使用了。   必須指出：由于二極管的伏安特性是非線性的，用萬(wàn)用表的不同電阻擋測(cè)量二極管的電阻時(shí)，會(huì)得出不同的電阻值；實(shí)際使用時(shí)，流過(guò)二極管的電流會(huì)較大，因而二極管呈現(xiàn)的電阻值會(huì)更小些。

(二)、特殊類型二極管的檢測(cè)。

穩(wěn)壓二極管。穩(wěn)壓二極管是一種工作在反向擊穿區(qū)、具有穩(wěn)定電壓作用的二極管。其極性與性能好壞的測(cè)量與普通二極管的測(cè)量方法相似，不同之處在于：當(dāng)使用萬(wàn)用表的Rxlk擋測(cè)量二極管時(shí)，測(cè)得其反向電阻是很大的，此時(shí)，將萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到Rx10k檔，如果出現(xiàn)萬(wàn)用表指針向右偏轉(zhuǎn)較大角度，即反向電阻值減小很多的情況，則該二極管為穩(wěn)壓二極管；如果反向電阻基本不變，說(shuō)明該二極管是普通二極管，而不是穩(wěn)壓二極管。穩(wěn)壓二極管的測(cè)量原理是：萬(wàn)用表Rxlk擋的內(nèi)電池電壓較小，通常不會(huì)使普通二極管和穩(wěn)壓二極管擊穿，所以測(cè)出的反向電阻都很大。當(dāng)萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換到Rx10k擋時(shí)，萬(wàn)用表內(nèi)電池電壓變得很大，使穩(wěn)壓二極管出現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象，所以其反向電阻下降很多，由于普通二極管的反向擊穿電壓比穩(wěn)壓二極管高得多，因而普通二極管不擊穿，其反向電阻仍然很大。

五、功率放大管真假辨別

功率放大管是音頻功率放大器中的關(guān)鍵器件，現(xiàn)將正品與假品作一番比較。

１、從印刷的字體來(lái)看：正品字體勻稱清秀，字跡不易被擦拭掉，而假品的字體如同寫(xiě)上那樣，用手指甲輕輕刮拭便會(huì)使字跡顏色變淺、甚至掉漆看不清。

２、從封裝按壓的烙印來(lái)看：在靠近管子上部堅(jiān)固螺孔旁的兩邊分別印有英文字母和數(shù)字，下部靠近管腳的中間則印有不同廠家或國(guó)家的封裝的字樣，如ＳＫ(三肯)、ＰＨＩＬＩＰＰＩＮＥＳ(菲律賓)、ＭＡＬＡＹＳＩＡ(馬來(lái)西亞)等。而假品則并無(wú)印字，或是上面兩點(diǎn)的印字臃腫難看，而下面一點(diǎn)由于字位多干脆不印。當(dāng)然也有一部分合資管此處無(wú)印字，但其他方面都與原裝管并無(wú)明顯的差別。

３、從功放管的封裝及加工工藝來(lái)看：正品自身所帶的散熱片與封裝塑料粘合處界線清晰、邊角平整，而假品的粘合處界線彎曲不清甚至有縫隙(現(xiàn)市場(chǎng)最易見(jiàn)的假品有小東芝管Ａ１４９１／Ｃ５１９８、Ｄ８１７／Ｄ１０４７)，表面則如拉絲處理過(guò)那樣有粗糙感(這是假品最易露餡的地方)。某些型號(hào)的進(jìn)口管其散熱片表面作過(guò)磨砂工藝處理(如ＭＡＴＡＬＯＬＡ的ＭＪＬ１３０２Ａ／ＭＪＬ３２８１Ａ)，而假品及個(gè)別的合資管則沒(méi)有這一工序。

４、從測(cè)量的結(jié)果來(lái)看：用指針式萬(wàn)用表Ｒ×１０ｋ擋測(cè)管子的ｃ、ｅ極間正反向電阻時(shí)，正品的指針都在∞處不動(dòng)或擺動(dòng)的角度非常小，而假品的ｃ、ｅ極正向電阻(ＮＰＮ正向?yàn)椋遥悖濉ⅲ校危姓驗(yàn)椋遥澹?擺動(dòng)角度則要大得多，即電阻值較小(這表明管子的穿透電流較大)；而用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)管子的放大倍數(shù)β時(shí)，正品(特別是進(jìn)口管)的一致性非常好，而假品的一致性普遍較差。

５、假品裝機(jī)使用時(shí)的表現(xiàn)：由于管子的耐壓普遍偏低，所以極易造成管子在開(kāi)機(jī)時(shí)燒毀；或發(fā)熱比正品嚴(yán)重，此時(shí)管子的ｃ、ｅ極電阻已比未裝機(jī)時(shí)小得多，而β的偏差則更大，正品則無(wú)這種現(xiàn)象。

六、IC的好壞測(cè)試

(一)、不在路檢測(cè)

這種方法是在IC未焊入電路時(shí)進(jìn)行的，一般情況下可用萬(wàn)用表測(cè)量各引腳對(duì)應(yīng)于接地引腳之間的正、反向電阻值，并和完好的IC進(jìn)行比較。

(二)、在路檢測(cè)

這是一種通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)IC各引腳在路(IC在電路中)直流電阻、對(duì)地交直流電壓以及總工作電流的檢測(cè)方法。這種方法克服了代換試驗(yàn)法需要有可代換IC的局限性和拆卸IC的麻煩，是檢測(cè)IC最常用和實(shí)用的方法。

２、直流工作電壓測(cè)量，這是一種在通電情況下，用萬(wàn)用表直流電壓擋對(duì)直流供電電壓、外圍元件的工作電壓進(jìn)行測(cè)量；檢測(cè)IC各引腳對(duì)地直流電壓值，并與正常值相 較，進(jìn)而壓縮故障范圍， 出損壞的元件。測(cè)量時(shí)要注意以下八 ：

(1)、萬(wàn)用表要有足夠大的內(nèi)阻， 少要大于被測(cè)電路電阻的１０倍以上，以免造成較大的測(cè)量誤差。 (2)、通常把各電位器旋到中間位置，如果是電視機(jī)，信號(hào)源要采用標(biāo)準(zhǔn)彩條信號(hào)發(fā)生器。(3)、表筆或探頭要采取防滑措施。因任何瞬間短路都容易損壞IC?？刹扇∪缦路椒ǚ乐贡砉P滑動(dòng)：取一段自行車(chē)用氣門(mén)芯套在表筆尖上，并長(zhǎng)出表筆尖約０。５ｍｍ左右，這既能使表筆尖良好地與被測(cè)試點(diǎn)接觸，又能有效防止打滑，即使碰上鄰近點(diǎn)也不會(huì)短路。(4)、當(dāng)測(cè)得某一引腳電壓與正常值不符時(shí)，應(yīng)根據(jù)該引腳電壓對(duì)IC正常工作有無(wú)重要影響以及其他引腳電壓的相應(yīng)變化進(jìn)行分析， 能判斷IC的好壞。(5)、IC引腳電壓會(huì)受外圍元器件影響。當(dāng)外圍元器件發(fā)生漏電、短路、開(kāi)路或變值時(shí)，或外圍電路連接的是一個(gè)阻值可變的電位器，則電位器滑動(dòng)臂所處的位置不同，都會(huì)使引腳電壓發(fā)生變化。(6)、若IC各引腳電壓正常，則一般認(rèn)為IC正常；若IC部分引腳電壓異常，則應(yīng)從偏離正常值最大處入手，檢查外圍元件有無(wú)故障，若無(wú)故障，則IC很可能損壞。(7)、對(duì)于動(dòng)態(tài)接收裝置，如電視機(jī)，在有無(wú)信號(hào)時(shí)，IC各引腳電壓是不同的。如發(fā)現(xiàn)引腳電壓不該變化的反而變化大，該隨信號(hào)大小和可調(diào)元件不同位置而變化的反而不變化，就可確定IC損壞。(8)、對(duì)于多種工作方式的裝置，如錄像機(jī)，在不同工作方式下，IC各引腳電壓也是不同的。

３、交流工作電壓測(cè)量法

為了掌握IC交流信號(hào)的變化情況，可以用帶有ｄｂ插孔的萬(wàn)用表對(duì)IC的交流工作電壓進(jìn)行近似測(cè)量。檢測(cè)時(shí)萬(wàn)用表置于交流電壓擋，正表筆插入ｄｂ插孔；對(duì)于無(wú)ｄｂ插孔的萬(wàn)用表，需要在正表筆串接一只０。１～０。５μｆ隔直電容。該法適用于工作頻率較低的IC，如電視機(jī)的視頻放大級(jí)、場(chǎng)掃描電路等。由于這些電路的固有頻率不同，波形不同，所以所測(cè)的數(shù)據(jù)是近似值，只能供參考。４?？傠娏鳒y(cè)量法

該法是通過(guò)檢測(cè)IC電源進(jìn)線的總電流，來(lái)判IC好壞的一種方法。由于IC內(nèi)部絕大多數(shù)為直接耦合，IC損壞時(shí)(如某一個(gè)ｐｎ結(jié)擊穿或開(kāi)路)會(huì)引起后級(jí)飽和與截止，使總電流發(fā)生變化。所以通過(guò)測(cè)量總電流的方法可以判 IC的好壞。也可用測(cè)量電源通路中電阻的電壓降，用歐姆定律計(jì)算出總電流值。

七、測(cè)判三極管的口訣

三極管的管型及管腳的判別是電子技術(shù)初學(xué)者的一項(xiàng)基本功，為了幫助讀者迅速掌握測(cè)判方法，筆者總結(jié)出四句口訣：“三顛倒，找基極；PN結(jié)，定管型；順箭頭，偏轉(zhuǎn)大；測(cè)不準(zhǔn)，動(dòng)嘴巴。”下面讓我們逐句進(jìn)行解釋吧。

(一)、 三顛倒，找基極

大家知道，三極管是含有兩個(gè)PN結(jié)的半導(dǎo)體器件。根據(jù)兩個(gè)PN結(jié)連接方式不同，可以分為NPN型和PNP型兩種不同導(dǎo)電類型的三極管。測(cè)試三極管要使用萬(wàn)用電表的歐姆擋，并選擇R×100或R×1k擋位。對(duì)于指針式萬(wàn)用電表有，其紅表筆所連接的是表內(nèi)電池的負(fù)極，黑表筆則連接著表內(nèi)電池的正極。假定我們并不知道被測(cè)三極管是NPN型還是PNP型，也分不清各管腳是什么電極。測(cè)試的 第一步是判斷哪個(gè)管腳是基極。這時(shí)，我們?nèi)稳蓚€(gè)電極(如這兩個(gè)電極為1、2)，用萬(wàn)用電表兩支表筆顛倒測(cè)量它的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度；接著，再取1、3兩個(gè)電極和 2、3兩個(gè)電極，分別顛倒測(cè)量它們的正、反向電阻，觀察表針的偏轉(zhuǎn)角度。在這三次顛倒測(cè)量中，必然有兩次測(cè)量結(jié)果相近：即顛倒測(cè)量中表針一次偏轉(zhuǎn)大，一次偏轉(zhuǎn)??；剩下一次必 然是顛倒測(cè)量前后指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，這一次未測(cè)的那只管腳就是我們要尋找的基極。

(二)、 PN結(jié)，定管型

找出三極管的基極后，我們就可以根據(jù)基極與另外兩個(gè)電極之間PN結(jié)的方向來(lái)確定管子的導(dǎo)電類型。將萬(wàn)用表的黑表筆接觸基極，紅表筆接觸另外兩個(gè)電極中的任一電極，若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，則說(shuō)明被測(cè)三極管為NPN型管；若表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，則被測(cè)管即為PNP型?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?br /> (三)、 順箭頭，偏轉(zhuǎn)大

找出了基極b，另外兩個(gè)電極哪個(gè)是集電極c，哪個(gè)是發(fā)射極e呢?這時(shí)我們可以用測(cè)穿透電流ICEO的方法確定集電極c和發(fā)射極e。(1)、對(duì)于NPN型三極管，由NPN型三極管穿透電流的流向原理，用萬(wàn)用電表的黑、紅表筆顛倒測(cè)量?jī)蓸O間的正、反向電阻Rce和Rec，雖然兩次測(cè)量中萬(wàn)用表指針偏轉(zhuǎn)角度都很小，但仔細(xì)觀察，總會(huì)有一次偏轉(zhuǎn)角度稍大，此時(shí)電流的流向一定是：黑表筆→c極→b極→e極→紅表筆，電流流向正好與三極管符號(hào)中的箭頭方向一致，所以此時(shí)黑表筆所接的一定是集電極c，紅表筆所接的一定是發(fā)射極e。(2)、對(duì)于PNP型的三極管，道理也類似于NPN型，其電流流向一定是：黑表筆→e極→b極→c極→紅表筆，其電流流向也與三極管符號(hào)中的箭頭方向一致，所以此時(shí)黑表筆所接的一 定是發(fā)射極e，紅表筆所接的一定是集電極c。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(四)、 測(cè)不出，動(dòng)嘴巴

若在“順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的測(cè)量過(guò)程中，若由于顛倒前后的兩次測(cè)量指針偏轉(zhuǎn)均太小難以區(qū)分時(shí)，就要”動(dòng)嘴巴”了。具體方法是：在”順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的兩次測(cè)量中，用兩只手分別捏住兩表筆與管腳的結(jié)合部，用嘴巴含住(或用舌頭抵住)基電極b，仍用”順箭頭，偏轉(zhuǎn)大”的判別方法即可區(qū)分開(kāi)集電極c與發(fā)射極e。其中人體起到直流偏置電阻的作用，目的是使效果更加明顯。

變頻器維修入門(mén)，電子電氣知識(shí)

 電子電氣目錄如下：

1、 門(mén)電路——介紹非門(mén)、或門(mén)、與門(mén)等

2、 雙穩(wěn)態(tài)電路——介紹電路原理、電路設(shè)計(jì)等

3、 射極耦合雙穩(wěn)態(tài)電路——介紹工作原理、電路設(shè)計(jì)等

4、 間歇振蕩電路——自激間歇振蕩電路、他激間歇振蕩電路

5、 鋸齒波電路

6、 互補(bǔ)管脈沖電路——互補(bǔ)管雙穩(wěn)態(tài)電路、互補(bǔ)管多諧振蕩電路、其他的互補(bǔ)管脈沖電

7、 光電耦合器組成的脈沖電路——用光電耦合器組成的多諧振蕩電路、用光電耦合器組成的雙穩(wěn)態(tài)電路、用光電耦合器組成的整形電路、用光電耦合器組成的斬波電路

1、門(mén)電路介紹

“門(mén)”是這樣的一種電路：它規(guī)定各個(gè)輸入信號(hào)之間滿足某種邏輯關(guān)系時(shí)，才有信號(hào)輸出，通常有下列三種門(mén)電路：與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)(反相器)。從邏輯關(guān)系看，門(mén)電路的輸入端或輸出端只有兩種狀態(tài)，無(wú)信號(hào)以”0”表示，有信號(hào)以”1”表示。也可以這樣規(guī)定：低電平為”0”，高電平為”1”，稱為正邏輯。反之，如果規(guī)定高電平為”0”，低電平為”1”稱為負(fù)邏輯，然而，高與低是相對(duì)的，所以在實(shí)際電路中要選說(shuō)明采用什么邏輯，才有實(shí)際意義，例如，負(fù)與門(mén)對(duì)”1”來(lái)說(shuō)，具有”與”的關(guān)系，但對(duì)”0”來(lái)說(shuō)，卻有”或”的關(guān)系，即負(fù)與門(mén)也就是正或門(mén)；同理，負(fù)或門(mén)對(duì)”1”來(lái)說(shuō)，具有”或”的關(guān)系，但對(duì)”0”來(lái)說(shuō)具有”與”的關(guān)系，即負(fù)或門(mén)也就是正與門(mén)。

一、與門(mén)

圖一(a)為三端負(fù)與門(mén)。其邏輯關(guān)系是：當(dāng)羅列入A、B、C均為”1”時(shí)，輸出端F才為”1”。(C)是與門(mén)的邏輯符號(hào)，圖(b)是波形圖，圖(d)是邏輯關(guān)系表。它們的邏輯關(guān)系式為：F=A·B·C

 

圖一、負(fù)與門(mén)電路

二、或門(mén)

圖二為三端正或門(mén)電路，只要有一個(gè)輸入端為”1”信號(hào)。輸出端就為”1”信號(hào)，稱為或門(mén)。圖(b)是波形圖，它們的邏輯表達(dá)式為：F=A+B+C

圖二、正或門(mén)電路

三、非門(mén)(反相器)

圖三為非門(mén)電路，它的邏輯功能是：輸入為：”0”，輸出為”1”，反之則反，由于ui與uo反相，所以又稱反相器，其邏輯符號(hào)如圖(b)所示，圖中C1為加速電容，D1為箝位二極管，D2超抗飽和作用，原理是：當(dāng)BG飽和時(shí)，ud>uc(通常ub為(0.7-0.8)伏，uc為(0.1-0.3)伏)，使D2導(dǎo)通，若D2壓降為0.2伏，ub=-0.7伏，此時(shí)uc變?yōu)?.5伏，這就減輕了飽和深度，另外由于ID流入BG，就使Ic增加，Ib減小，通過(guò)Ib自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，使電路能穩(wěn)定地工作。圖四為非飽和式反相器，圖五為幾種常用反相器。

它們的技術(shù)性能為：

(a)        (b)        (c)        (c)

信號(hào)電平“0”(無(wú)信號(hào))(V)   0           0          0          +6

“1”(有信號(hào))(V)   -6         -6         -9          0

對(duì)信號(hào)源的要求(mA)       吸收3    吸收1.12   吸收0.75    發(fā)射0.8

工作頻率(kHZ)              10         600        1000       10000

抗干擾電壓(V)              ＞1        ≥1        ≥2       ≥2.5

靈敏度(V)                  ＜         ≤5.0      ≤7       ≤5.0

輸出端的吸收能力(mA)       ≤ 12      ≤8.0      ≤2       ≮10

輸出端的發(fā)射能力(mA)       ≤32       ≤12      ≤12       ≮7

輸出脈沖的上升時(shí)間(μS)     2         ≤0.24    ≤0.1      ≤0.1

輸出脈沖的下降時(shí)間(μS)     2         ≤0.24    ≤0.15     ≤0.1

對(duì)三極管β值的要求         ＞50       70-100     ＞50       ＞50

變頻器維修，控制板功能(DSP)

我們知道：由TI公司推出的TMS320LF2407芯片是一款專門(mén)用于電機(jī)控制的高速DSP芯片。主要表現(xiàn)在它把電機(jī)控制的常用電路都集成到芯片內(nèi)部了。它可以直接輸出PWM波，可以直接采樣“編碼器”輸出的位置信號(hào)。這部分電路主要和定時(shí)器有關(guān)。在2407里它叫作“事件管理器”。此外，它內(nèi)部還有16路A/D轉(zhuǎn)換器。 還有三種常規(guī)的通信接口：SPI、UART、CAN。我設(shè)計(jì)的”變頻用DSP控制板”就是把變頻器要用到的各種輸入信號(hào)/輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離和變換后接到DSP上。

具體分為以下六個(gè)部分：

1、DSP核心電路，這部分電路除了一塊TMS320LF2407A芯片外，為它擴(kuò)展了一塊外部數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器(64KX16位)以及它的譯碼電路，此外還有它的上電復(fù)位電路及手動(dòng)復(fù)位電路、編程及仿真用的JTAG端口及各種工作模式的跳線設(shè)置；

2、通信接口電路，為DSP外接了一個(gè)帶光電隔離的CAN通信口、一個(gè)帶光電隔離的485通信口、一個(gè)不帶光電隔離的SPI通信口和一個(gè)不帶光電隔離的RS232通信口；

3、電樞電流及母線電壓采樣電路，這部分電路把從電流互感器上測(cè)得的電樞電流經(jīng)過(guò)隔離放大和信號(hào)調(diào)理后送到DSP的A/D輸入端，供DSP采樣。同時(shí)還設(shè)計(jì)了電樞電流的過(guò)流告警比較電路，及母線電壓過(guò)壓告警比較電路。母線電壓通過(guò)采樣電阻分壓后，也經(jīng)過(guò)一路隔離放大器和信號(hào)調(diào)理器后送到DSP的A/D輸入端，供DSP采樣；

4、PWM輸出驅(qū)動(dòng)及功率模塊保護(hù)電路，這部分電路把從DSP輸出的6路PWM波經(jīng)過(guò)電平提升、光電隔離后送到IGBT的驅(qū)動(dòng)模塊上。同時(shí)接收驅(qū)動(dòng)模塊提供的過(guò)流保護(hù)信號(hào)。由驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)的過(guò)流保護(hù)信號(hào)也經(jīng)過(guò)了光電隔離。由驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)的“過(guò)流保護(hù)信號(hào)”及從電樞電流采樣電路來(lái)的”過(guò)流告警信號(hào)”都將關(guān)斷PWM波。并且母線電壓過(guò)壓告警信號(hào)也將關(guān)斷PWM波。如果發(fā)生了”關(guān)斷PWM波”的事件，還將把故障類型通過(guò)編碼后送到DSP的I/O端口上。以便DSP判斷故障類型；

5、溫度傳感器接口電路，由于電機(jī)控制要求中經(jīng)常要檢測(cè)定子的溫升及功率模塊的溫升。本控制板設(shè)計(jì)了四路溫度傳感器接口電路，它可以直接連接模擬電壓量輸出的溫度傳感器。它實(shí)際上是四路基準(zhǔn)可調(diào)，放大倍數(shù)也可調(diào)的放大器。接到DSP的A/D輸入端；

6、通用開(kāi)關(guān)量輸入接口電路，這部份電路提供了16路帶光電隔離的開(kāi)關(guān)量輸入接口電路。并有一個(gè)中斷口可以向DSP申請(qǐng)中斷。除此以外，還有三路編碼器的輸入信號(hào)也通過(guò)光電隔離后送DSP的”事件管理器的位置傳感器專用輸入端”。

以上電路中，外圍電路全部采用15V供電，核心電路采用5V供電。DSP采用3.3V供電。兩套電源是徹底隔離的。

 

維修變頻器用假負(fù)載保住模塊，電燈一亮就說(shuō)明原來(lái)又要壞模塊了，但假負(fù)載的接法也要注意幾個(gè)問(wèn)題：

1）要接在電容與模塊之間，不是接在整流與電容之間，因?yàn)殡娙莘烹娋妥阋詿龎哪K。          　　　　　　2）當(dāng)開(kāi)關(guān)電源供電是經(jīng)過(guò)快熔時(shí)（如富士G9-11KW），就不能把假負(fù)載放在快熔上，不 然送電后燈泡會(huì)亮，開(kāi)關(guān)電源有時(shí)不工作！

3）假負(fù)載也要接在直流電壓檢測(cè)點(diǎn)后面，這樣當(dāng)變頻器輸出不正常電燈亮?xí)r，變頻器就不會(huì)跳“低壓”，你才可檢查是哪一路輸出有故障！