施耐德ATV31H系列通用变频器常见故障

施耐德ATV31H系列通用变频器常见故障

施耐德变频器在印染行业的设备中使用得较多，我公司使用了数百台。由于使用环境比较恶劣，变频器故障率很高，最多时一天损坏十几台。施耐德变频器资料很少，图纸更是少见。本文对施耐德ATV31H系列变频器基本原理和常见故障进行简要分析。文章中所有原理图均为本人实测绘制。  关键词:变频器  模块  故障  交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术，既要处理电能的转换，又要处理信息的收集、变换和传送，因此它的共性技术分成功率转换和弱电控制二部分。印染企业是高能耗单位，由于变频器节电效果显著，调速方便，输出特性好等优点，目前被广泛应用。现就本公司应用最多的施耐德ATV31H系列变频器的原理和常见故障作如下介绍： 

线路原理分析： 

主回路 

施耐德ATV31H系列通用变频器采用的是交-直-交电压型变频方式，其主回路包括整流线路、滤波及储能线路、能耗制动、直-交逆变由以下几个部分组成（其原理图见图1）。  M RST R1A39/7W R1B39/7W RY1 C1A C2A R11100K/7W R12 100K/7W    

1整流部分： 三相整流部分由六只整流管组成整流桥，将电源的交流电全波整流成直流，如果电源的电压为Ui，则全波整流后平均直流电压Ud的大小为： Ud=1.35×Ui   三相电源的线电压为380V，则全波整流后的平均电压为 Ud=1.35×Ui=1.35×380=513V  由于施耐德ATV31H系列整流器均在模块内部，损坏后只能整体更换。整流器的好坏可以用万用表电阻挡测量。 

2滤波部分：电容C1和C2是将整流后的脉动直流电滤平电压纹波并储能。变频器功率越大所配备的电容容量越大。施耐德ATV31变频器的部分型号电容配置见下表：  变频器型号  变频器功率  电容容量（μF） 电容数量（只） 总容量（μF） ATV31H075N4A    0.75KW    390       

2      780  ATV31HU15N4A    1.5KW    550     

2    1100 ATV31HU22N4A    2.2KW    550    

2    1100 ATV31HU55N4A    5.5KW    390     

8    3120 ATV31HU75N4A    7.5KW     550      

8     4400 

有如下情况时，要检查电容是否损坏：  当容量下降到80%时就要更换电容。使用四年以上的变频器要检查容量是否下降。  滤波前的整流桥损坏后，有交流电直接进入了电容器，要检查电容器有没有损坏。  分压电阻损坏后，由于分压不均，要检查电容器有没有损坏。 外包绝缘损坏后，要检查电容器有没有损坏。  由于在变频器合上电的瞬间，滤波电容器的充电电流很大，易损坏整流器。为了保护整流器，在电路中串接了R1A和R1B,以限制电容器的冲电电流，当电容器上充电电压达到一定程度时，继电器RY1吸合，继电器触点接通短接R1。 

3制动部分：由于异步电动机在再生制动减速过程中，再生能量存储于滤波电路的电容器中，使直流母线的电压上升，为了释放制动能量在模块中使用了一只IGBT管。通过控制IGBT管的导通程度可以设置制动时间，由于设备的需要，电机必须在规定的时间内停车，施耐德ATV31系列设置了直流注入停车。此功能可以通过菜单设定。  ⑷逆变部分  逆变部分采用六只（或6×n只，5.5KW n=2,7.5KW n=3,n根据功率大小决定）IGBT管和续流二极管组成，由上桥推动和下桥推动线路控制六只IGBT管的开关顺序和导通时间，将滤波后的直流电转换成频率和电压都可以变化的交流电。输出频率和输出电压的调节均由逆变器按PWM(Pulse Width Modulation)方式来完成。