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西門子變頻器基礎知識

技術發展

直流電動拖動和交流電動機拖動先后生于19世紀，距今已有100多年的歷史，并已成為動力機械的主要驅動裝置。由于當時的技術問題，在很長的一個時間內，需要進行調速控制的拖動系統中則基本上采用的是直流電動機。

直流電動機存在以下缺點是由于結構上的原因：

1、由于直流電動機存在換向火花，難以應用于存在易燃易爆氣體的惡劣環境;

2、需要定期更換電刷和換向器，維護保養困難，壽命較短;

3、結構復雜，難以制造大容量、高轉速和高電壓的直流電動機。

而與直流電動機相比，交流電動機則具有以下優點：

1、不存在換向火花，可以應用于存在易燃易火暴氣體的惡劣環境;

2、容易制造出大容量、高轉速和高電壓的交流電動機;

3、結構堅固，工作可靠，易于維護保養。

就是因為這樣，限制了交流高速系統的推廣應用。經過20世紀70年代中期的第二次石油危機之后和電子技術的發展，交流高速系統的變頻器技術得到了高速的發展。

開關電源

開關電源電路提供變頻器的整機控制用電，是變頻器正常工作的先決條件。變頻器應用的開關電源電路，為直一交一直型的逆變電路，是一種電壓和功率的變換器，將直流電壓和功率轉換為脈沖電壓，再整流成為另一種直流電壓。輸人、輸出電壓由開關變壓器相隔離，開關變壓器起到功率傳遞、電壓/電流變換的作用。開關變壓器為降壓變壓器。開關電源的特點如下：

1)開關電源的振蕩和調壓方式是利用改變脈沖寬度或周期來調整輸出電壓的，稱為時間比例控制，又分為PWM(調寬)和PFM(調頻)兩種控制方式。

2)從電路的能量轉換特性看，可分為正激和反激兩種工作方式。開關管飽和導通時， 二次繞組連接的整流器受反偏壓而截止，開關變壓器的一次繞組流入電流而儲能〈電磁轉換）。開關管截止時，二次繞組經負載電路釋放電能（磁電轉換)。正激方式則與此相反， 實際應用不多。

3)從開關變壓器的一次電路結構來看，有分立元件構成的和集成振蕩芯片構成的兩種電路形式。因而從振蕩信號的來源看，又分為自激（分立零件）和他激式（IC電路）開關電源。兩種電路結構都有應用。 　4)開關管有采用雙極型器件和采用場效應晶體管的。

5)小功率變頻器采用單端正激式電路，大、功率變頻器常采用雙端正激式電路。一般變頻器的開關電源，常提供以下幾種電壓輸出：CPU及附屬電路、控制電路、操作顯示面板的+5V供電；電流、電壓、溫度等故障檢測電路、控制電路的±15V供電；控制端子、工作繼電器線圈的24V供電。四路相互隔離的約為22V的驅動電路的供電，該四路供電往往又經穩壓電路處理成+15V、 -7.5V的正、負電源供驅動電路，為IGBT逆變輸出電路提供激勵電流。

任何電子設備，電源電路的故障率總是相當高的一因其要提供整機的電源供應，負擔重。變頻器的開關電源電路，形式上比較單一，結構上也比較簡單。但是簡單電路也可能會產生疑難故障。開關電源的檢修不像線性電源那么直觀，電路的任一個小環節一振蕩、穩壓、保護、負載等出現異常，都會使電路出現各種各樣的故障現象。

上電后無反應，操作顯示面板無顯示，變頻器好像沒通電一樣。測量控制端子的控制電壓和10V頻率調整電壓都為0，測量變頻器主接線端子電阻正常，那么大致上可以斷定問題是出在開關電源電路了。

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