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变频器开关电源的原理及维修维修部 杨晓明电源是每一个电路的重要组成部分，担负着为电路提供能量的重要作用，它是设备能够正常运行的重要保障。电源的种类很多，开关电源由于体积小、重量轻、、动态稳压效果好，因此被广泛应用到了各种电子设备中。下面就以uc3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。

右图a-1所示为开关电源pwm波形调制芯片。该图为8脚双列直插封装。 7脚是芯片的电源输入端，该端在内部集成了稳压器和门限电压控制器，所以该芯片不用在-设置稳压电路，只要接一只电阻即可。门限值为10v，当7脚输入电压低于10v，该芯片将禁止输出，处于保护状态。正常工作时该端电压约为12v—16v之间。 4脚是内部压控振荡器的定时端，通过接上合适的rc网络，使输出的pwm波控制在20khz—100khz之间。 a—1 2脚、3脚是输出取样反馈端，用于检测开关电源的输出，以便进行pwm调制控制，从而达到稳压的目的。在变频器系统中，开关电源需要输出：一组5v/dc、一组±12v/dc、四组20v/dc等多组电压。其中5v/dc 主要用作主板及控制板的供电，±12v/dc用作霍尔检测器件的供电，

四组20v/dc用作igbt的触发供电。变频器的型号及品牌不同，其开关电源的电压值也不尽相同，但基本构架是一样的，在此仅以下图为例讲一讲开关电源的工作原理。 a—2 如图a—2所示：电源经d1—d4、c1、c2整流滤波之后，通过电阻r3到了uc3844的7脚电源正端，为其供电，uc3844通过检测当7脚电压大于10v时，控制内部压控振荡器开始工作，通过r8、c5将pwm的频率控制在要求范围之内。

1、电源应接到变频器输入端r、s、t接线端子上，一定不能接到变频器输出端(u、v、w)上，否则将损坏变频器。接线后，零碎线头必须清除干净，零碎线头可能造成异常，失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时，要注意不要使碎片粉末等进入变频器中。2、在端子+，pr间，不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西，或不要短路。3、电磁波干扰，变频器输入/输出(主回路)包含有谐波成分，可能干扰变频器附近的通讯设备。

因此，安装选件无线电噪音滤波器fr-bif或frbsf01或fr-blf线路噪音滤波器，使干扰降到小。4、长距离布线时，由于受到布线的寄生电容充电电流的影响，会使快速响应电流-功能降低，接于二次侧的仪器误动作而产生故障。因此，布线长度要小于规定值。不得已布线长度超过时，要把pr.156设为1。5、在变频器输出侧不要安装电力电容器，浪涌抑制器和无线电噪音滤波器。否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。6、为使电压降在2%以内，应使用适当型号的导线接线。变频器和电动机间的接线距离较长时，-是低频率输出情况下，会由于主电路电缆的电压下降而导-机的转矩下降。

7、运行后，改变接线的操作，必须在电源切断10min以上，用万用表检查电压后进行。断电后一段时间内，电容上仍然有危险的高压电。二、控制电路的接线变频器的控制电路大体可分为模拟和数字两种。1、控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线，而且必须与主回路，强电回路(含200v继电器程序回路)分开布线。2、由于控制电路的频率输入信号是微小电流，所以在接点输入的场合，为了防止接触-，微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点。

理论上会比普通变频器更能胜任对应的负载，能够应对好当前的使用环境，相对而言，就没有那么容易坏掉。而有些场合，需要频繁启动的，变频器需要加大容量来使用，避免温度过高造成的损坏，或者增加外边的制动单元和制动电阻来避免长期刹车带来的冲击。有些场合并不需要很短的加减速时间，应该要适当调长一点。有些负载需要低速运行的，变频器需要避免工作在低频段，可以通过加大变速比来提升变频器的实际工作频率，

这样也能延长变频器使用寿命。有些雷电频繁的地区，变频器使用过程中，需要考虑-的接地和外加合适的防雷装置，变频器被雷击损坏的情况也不少见的。有些地区，因为电网电压波动比较大，或者负载距离比较元，还应该考虑加进线电抗器，母线电抗器和输出滤波器等配件。变频器本身问题进口牌子变频器，因为积累了多年的工艺数据，而且使用的元件比较-，总体损坏的概率要比国产变频器低一些，而一些-的变频器，因为有严谨的管理体系，使用寿命也会比小牌子的长。贵点的变频器，使用的模块耐压值会高一点，而电流过载能力要强一点，电解电容这些容易老化的配件也相对会选择好一点的，整体也没有那么容易坏。中国的电网谐波比较多，而很多中小企业客户，

对变频器的使用环境也没有太在意，使用的环境比较-，变频器设计时候，往往需要面对这些细节，如果厂家设计时候忽视这些问题，也容易出现问题。变频器高频高压大电流长期工作，虽然被其他设备干扰可能性比较低，但是自身影响自身的情况并不少见，合适的pcb布板和合理的软件设计非常重要，不同厂家出品的产品会有差异。

01变频器的两个作用变频器的使用有两个主要方面：一、以满足控制要求的调速功能使用变频器，主要用于恒转矩和恒功率负载的场合的速度控制，这种情况选择变频器在设备的设计选型之初就进行考虑，因为以实现控制策略为目的，所以其选型与电机配合度-，也有可行的案例及先前的经验作为参考。

二、以节能为目的的变频器的使用，这是近几年来越来越火的现象，在液体化工等行业应用越来越广，不仅仅是新建设备的电机控制考虑使用变频器，在用的老旧的生产设备也纷纷进行改造，目的就是节约再用电机的能耗，由于中国液体化工基数大，在用的设备大都是效率较低的低压电机普通控制，其节能空间非常广阔。液体化工中对于低压电机使用变频器，其目的是为了节能，而不是调速，因为液体化工电机主要控制的是加压泵和风机，尤其是加压泵的使用在液体化工中占用低压电机的比例在909以上，是液体化工行业用电的部分。

液体化工所使用的机泵本身对于速度控制没有-要求，从工业生产方面看，现场机泵的运转速度与生产控制没有关系，而变频器的使用是为了调的转速，那么转速与节能之间有什么关系呢?这应用到变频器的一种控制方式，u\/f=常数的比例控制，从能源的方面看，这种控制方式使电机的电压随着频率的降低而降低，从而使电机的功率变小，实现节能。