文档介绍：施耐德变频器品种比较多,下边从 ATV31 和 ATV58 这两款变频器入手,引导学习施
耐德变频器维修技巧。
一、ATV31 变频器维修
线路原理分析:

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)。
图 1
⑴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=×Ui
三相电源的线电压为 380V,则全波整流后的平均电压为
Ud=×Ui=×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。
⑵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(μ电容数量总容量(μ
F) (只) F)
ATV31H075N4A 390 2 780
ATV31HU15N4A 550 2 1100
ATV31HU22N4A 550 2 1100
ATV31HU55N4A 390 8 3120
ATV31HU75N4A 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。
⑶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, n=2, 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。
施耐德 ATV31 系列变频器部分型号使用模块一览表:
变频器型号 IGBT 模块型号模块生产厂家
ATV31H075N4A FP10R12YT3 Infineon(英飞凌)、
eupec(优派克)
ATV31HU15N4A FP15R12YT3 Infineon(英飞凌)、
eupec(优派克)
ATV31HU22N4A FP15R12YT3 Infineon(英飞凌)、
eupec(优派克)
ATV31HU55N4A Skiip 31NAB125T12 SEMIKRON (德国西门康)
ATV31HU75N4A Skiip 32NAB125T12 SEMIKRON (德国西门康)

控制回路主要包括 DSP(CPU)、检测传感电路、电压/电流检测电路控制信号的输入
输出电路、IGBT 上下桥驱动电路、各种保护电路、开关电源。
⑴开关电源(注:为电源)
施耐德变频器的辅助电源采用开关电源,具有体积小、功耗低、效率高等优点。电
源输入为主回路直流母线电压约 513V。通过脉冲变压器的隔离变换和变压器副边
的整流滤波可以得到多路直流电压输出。其中+12V、-12V、+5V 共地,+12V 采用
TA78M12S 三端稳压集成电路,-12V 采用 TA7912S 稳压,+5V 采用 MJN7223DL1-50
稳压。电源震荡采用 FA13842F,±12V 给传感器、运放等电路供电,+5V 给 DSP 以
及数字电路供电。相互隔离的四路+18V 给 IGBT 模块的上下桥驱动供电。下图为本
人实测的 (7