【正文】 信號(hào)停機(jī)電路。為保護(hù)動(dòng)作流程分析的方便，故將這3部分電路放于一處進(jìn)行分析。當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于正常狀態(tài)，LH1～LH3電流互感器三相電流信號(hào)正常產(chǎn)生，QQQ3晶體管均處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，電容C2的正、負(fù)極之間的電位差為0，U1內(nèi)部第2組時(shí)基電路的觸發(fā)端電壓和門限電壓輸入端的電壓約為電源電壓Vcc（即8腳輸入電壓＞1/3Vcc，12腳輸入電壓＞2/3Vcc），U1內(nèi)部滿足復(fù)位條件，輸出端9腳Vo=0，繼電器KA1不動(dòng)作。這里對(duì)第2組時(shí)基電路的應(yīng)用方式，將觸發(fā)輸入腳2與門限電壓控制腳12短接于一起，可等效為一個(gè)兩端信號(hào)電路，若同時(shí)將1/3Vcc看作低電平，將2/3Vcc看作是高電平的話，電路的輸入/輸出信號(hào)邏輯關(guān)系構(gòu)成反相關(guān)系，可將其等效為“反相器電路”。電路輸出狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，是輸入信號(hào)與1/3Vcc、2/3Vcc兩個(gè)基準(zhǔn)電壓相比較的結(jié)果，這樣一來(lái)，電路的實(shí)際效果又相當(dāng)于“遲滯電壓比較器”了。當(dāng)斷相故障出現(xiàn)時(shí)，Q1～Q3的串聯(lián)電路被“切斷”，由此形成經(jīng)電源Vcc、CDR電源地的對(duì)C2的充電電流回路，充電的結(jié)果使C2負(fù)端電位向地電平變化，相當(dāng)于為U1的12腳輸入了一個(gè)負(fù)向脈沖，U1內(nèi)部反相器電路受低電平信號(hào)觸發(fā)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，輸出端9腳變?yōu)楦唠娖?，繼電器KA1得電動(dòng)作，控制線路主接觸器失電，電動(dòng)機(jī)停機(jī)?；仡^再看過(guò)載反時(shí)限控制電路的動(dòng)作過(guò)程。當(dāng)過(guò)載信號(hào)發(fā)生時(shí)，U1的5腳變?yōu)榈仉娖诫妷?，形成?jīng)電源Vcc、CDRPU1的5腳內(nèi)部電路到電源地的，對(duì)C2的充電電流回路，此回路因串接有RP2原因，時(shí)間常數(shù)較大，故能將電動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間的過(guò)載信號(hào)避過(guò)去，對(duì)運(yùn)行中產(chǎn)生的過(guò)載信號(hào)，則具有反時(shí)限保護(hù)特性。調(diào)整RP2的阻值，可改變過(guò)載延時(shí)動(dòng)作時(shí)間。C2充電的結(jié)果，使C1負(fù)端也即U1的12腳逐漸降低到1/3Vcc電壓值以下時(shí)，繼電器KA1得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了過(guò)載停機(jī)保護(hù)。電路中的C2是個(gè)關(guān)鍵元件，具有“雙重身份”，斷相與過(guò)載信號(hào)發(fā)生時(shí)，都依賴其產(chǎn)生停機(jī)保護(hù)觸發(fā)信號(hào)。在很多電路中，我們往往只看出某元件的“第一身份”，不能看出元件的“第二——隱蔽身份”，對(duì)電路原理的深入分析也因此“卡殼”，這是需要注意的地方。DD10為隔離二極管，以避免斷相、過(guò)載信號(hào)發(fā)生時(shí)C2的兩個(gè)充、放電回路產(chǎn)生互相影響。當(dāng)過(guò)載信號(hào)發(fā)生時(shí)引起形成C2的充電回路時(shí)，D9處于反偏截止?fàn)顟B(tài)，隔斷Q3射極高電位對(duì)C2負(fù)端電壓的影響；當(dāng)斷相信號(hào)發(fā)生（過(guò)載信號(hào)尚未發(fā)生）時(shí)，D10反偏截止，隔斷了U1的5腳高電位對(duì)C2負(fù)端電壓的影響。六、JD6等相似電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的故障檢修要點(diǎn)（一）“生成電流檢測(cè)信號(hào)”檢修中，當(dāng)為保護(hù)器2電源端子供入AC380V電源后，因無(wú)電流信號(hào)產(chǎn)生，斷相檢測(cè)電路報(bào)出斷相故障信號(hào)，電路處于故障動(dòng)作狀態(tài)中。這說(shuō)明斷相保護(hù)電路及末級(jí)停機(jī)信號(hào)產(chǎn)生電路，基本上是正常的。但由此一來(lái)，對(duì)過(guò)載及反時(shí)限控制電路的檢修，則造成不便。將Q3的集電極與Q1的發(fā)射極用導(dǎo)線進(jìn)行“暫時(shí)性的”短接，則相當(dāng)于人為生成了三相電流檢測(cè)信號(hào)，屏蔽了斷相故障信號(hào)。對(duì)過(guò)載保護(hù)電路的檢測(cè)。用DC12V（應(yīng)高于保護(hù)器Vcc電源的2/3）電壓施加于電容C3兩端，“人工生成”過(guò)載檢測(cè)信號(hào)，調(diào)整RP1，可使“電流信號(hào)”發(fā)生變化，即對(duì)過(guò)載程度的“深淺”進(jìn)行調(diào)節(jié)，可檢驗(yàn)電路是否能正常輸出過(guò)載信號(hào)，及電路的反時(shí)限保護(hù)特性是否符合要求。，延時(shí)動(dòng)作時(shí)間約為5min以下，過(guò)載倍達(dá)3～7倍時(shí)，延時(shí)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)為幾十秒～幾秒。(二）根據(jù)電路特點(diǎn)進(jìn)行檢修電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的核心部件是NE555（NE556），檢修之前，須對(duì)NE555的各腳功能、電路原理進(jìn)行必要的了解，做到對(duì)各腳的電壓狀態(tài)心中有數(shù)。再進(jìn)一步結(jié)合具體電路，找到改變輸入信號(hào)、使輸出狀態(tài)發(fā)生變化的檢修方法，則檢修能力與檢修效率都會(huì)有所提高，反過(guò)來(lái)，又強(qiáng)化了電路故障分析能力。對(duì)故障停機(jī)信號(hào)產(chǎn)生（末級(jí)）電路的檢修，如果對(duì)電路形式有所了解，則自然能得出高效的檢測(cè)方法。將本級(jí)電路作為反相器來(lái)看，當(dāng)12腳與電源地瞬時(shí)短接時(shí)，輸出腳9腳應(yīng)變?yōu)楦唠娖?，KA1得電吸合；當(dāng)12腳與電源正端瞬時(shí)短接時(shí)，輸出腳9腳應(yīng)變?yōu)榈碗娖?，KA1失電釋放。通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)易的“短接手法”，則能快速判別U1電路的好壞。七、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器故障維修實(shí)例〔故障實(shí)例１〕一只JD6型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（見(jiàn)圖65），起動(dòng)期間，過(guò)載指示燈亮，即輸出停機(jī)信號(hào)，無(wú)反時(shí)限過(guò)載保護(hù)功能，電動(dòng)不能正常起動(dòng)。保護(hù)器的反時(shí)限電路，由RPC2等元件組成，由于過(guò)載指示燈能正常點(diǎn)亮，說(shuō)明U1的5腳輸出信號(hào)正常，前級(jí)電路也是好的。檢測(cè)RP2等電阻元件，都是好的，拆下C2檢測(cè)其容量，發(fā)現(xiàn)其電容量嚴(yán)重下降，造成電路的延時(shí)時(shí)間過(guò)短，不能避過(guò)起動(dòng)電流。更換C2后，故障排除?！补收蠈?shí)例２〕一臺(tái)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器（電路構(gòu)成見(jiàn)圖64），按下控制線路起動(dòng)按鈕后，接觸器不吸合，隨即報(bào)斷相故障信號(hào)，電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。單獨(dú)為保護(hù)器引入控制電源，隨即斷相指示燈點(diǎn)亮，繼電器發(fā)出得電吸合聲，說(shuō)明電路動(dòng)作正常。停電，測(cè)保護(hù)器4腳電阻值為無(wú)窮大，故障原因?yàn)槔^電器KA1觸點(diǎn)接觸不良，使主電路接觸器不能得電吸合。更換繼電器KA1，故障排除。〔故障實(shí)例３〕JD6電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，上電，繼電器即吸合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，主電路接觸器不能得電吸合。單獨(dú)為保護(hù)器上電，先屏蔽斷相故障信號(hào)，斷相指示亮不再點(diǎn)亮，但繼電器KA1仍處于吸合狀態(tài)，測(cè)U1的12腳為高電平電壓，便輸出腳9腳也為高電平電壓，判斷U1內(nèi)部輸出級(jí)電路損壞，更換U1后，故障排除。八、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的控制接線本節(jié)內(nèi)容將這兩種型號(hào)的保護(hù)器電路放在一起，一是因?yàn)槠潆娐方Y(jié)構(gòu)與原理近似，二是多家低壓電器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)此類產(chǎn)品，其它型號(hào)如JDJDB80，電路結(jié)構(gòu)也與本文電路相似或相同，這類保護(hù)器在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)柜的生產(chǎn)和組裝中得到了廣泛的應(yīng)用。但缺點(diǎn)是該類產(chǎn)品的控制接線稍嫌復(fù)雜。在停機(jī)狀態(tài)，顯示斷相故障，處于斷相保護(hù)中。輸出控制接點(diǎn)為常閉型觸點(diǎn)，過(guò)載或斷相故障發(fā)生時(shí)動(dòng)作，觸點(diǎn)開(kāi)斷，送出停機(jī)信號(hào)。保護(hù)器控制接線見(jiàn)圖66，保護(hù)器有4個(gè)控制接線端子，2端子為保護(hù)器電源輸入（同時(shí)也是主電路接觸器線圈的電源控制端），可據(jù)要求選用380V或220V供電級(jí)別（上圖保護(hù)器采用380V控制電源），4為端子內(nèi)部常閉接點(diǎn)，輸出故障動(dòng)作信號(hào)。上圖的控制接線，JD6保護(hù)器與接觸器線圈是一同得電的（保護(hù)器先于接觸器線圈得電時(shí)，報(bào)斷相故障控制接點(diǎn)動(dòng)作?。?端子內(nèi)部常閉點(diǎn)串接于KM1的自鎖回路，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，KM1的自鎖被“破壞”，接觸器KM1與保護(hù)器JD6一同失電。保護(hù)器的端子內(nèi)部電路請(qǐng)參見(jiàn)圖6圖65。圖66 保護(hù)器的控制接線圖第二節(jié) 變頻器一、變頻器的原理（一）電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？電機(jī)轉(zhuǎn)速公式如下n = 60f/p(1s) 　 （61） n: 電機(jī)的轉(zhuǎn)速 f: 電源頻率 p: 電機(jī)磁極對(duì)數(shù) s：電機(jī)的轉(zhuǎn)差率電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，rpm/min也可表示為rpm 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)差矩為0,同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速 = 60(秒)*頻率(Hz)／。例如：4極三相步電機(jī) 60Hz時(shí) 低于 1,800 [r/min] 4極三相異步電機(jī) 50Hz時(shí)低于 1,500 [r/min]本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)，在工業(yè)領(lǐng)域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)的極對(duì)數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)是固定不變的。由于電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)1個(gè)磁極對(duì)數(shù)等于2極，電機(jī)的極數(shù)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），所以不適和改變?cè)撝祦?lái)調(diào)整電機(jī)的速度。另外，頻率是電機(jī)供電電源的電信號(hào)，所以該值能夠在電機(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。因此，以控制頻率為目的的變頻器，電機(jī)將被燒壞。特別是當(dāng)頻率降低時(shí)，該問(wèn)題就非常突出。為了防止電機(jī)燒毀事故的發(fā)生，變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就必須從400V改變到約200V。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。（二）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？ 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))?？梢钥闯? 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5060Hz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。，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.變頻器的工作原理：現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—交或交—直—交方式，例如最常用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的工作原理圖如圖67 圖67 變頻器的工作原理圖二、變頻器的組成部分（一）整流電路　　整流電路的功能是把交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源。整流電路一般都是單獨(dú)的一塊整流模塊，但不少整流電路與逆變電路二者合一的模塊。整流模塊損壞是變頻器常見(jiàn)故障，在靜態(tài)中通過(guò)萬(wàn)用表電阻擋正反向的測(cè)量來(lái)判斷整流模塊是否損壞，當(dāng)然我們還可以用電壓表來(lái)測(cè)試。有的品牌變頻器整流電路，上半橋?yàn)榫чl管，下半橋?yàn)槎O管。如大功率的丹佛斯、臺(tái)達(dá)等變頻器。判斷晶閘管好壞的簡(jiǎn)易方法，可在控制極加上直流電壓(10V左右)看它正向能否導(dǎo)通。這樣基本大致能判斷出晶閘管的好壞。 （二）濾波電路濾波電路在整流器、整流后的直流電壓中含有電源6倍頻率脈動(dòng)電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)，為了抑制電壓波動(dòng)采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓(電流)，一般通用變頻器電源的直流部分對(duì)主電路而言有余量，故省去電感而采用簡(jiǎn)單電容濾波平波電路。對(duì)濾波電容進(jìn)行容量與耐壓的測(cè)試，我們還可以觀察電容上的安全閥是否爆開(kāi)。有沒(méi)有漏液現(xiàn)象來(lái)判斷的它的好壞。（三）控制電路現(xiàn)在變頻調(diào)速器基本系用16位、32位單片機(jī)或DSP為控制核心，從而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制。 變頻器是輸出電壓和頻率可調(diào)的調(diào)速裝置。提供控制信號(hào)的回路稱為主控制電路，控制電路由以下電路構(gòu)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”。運(yùn)算電路的控制信號(hào)送至“驅(qū)動(dòng)電路”以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”，但實(shí)際使用變頻器時(shí)，其維護(hù)工作也比較復(fù)雜。這里就變頻器控制電路故障報(bào)警產(chǎn)生原因提供以下一些處理方法。 常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動(dòng)系統(tǒng)要求，變頻器參數(shù)設(shè)置尤為重要。設(shè)置不正確會(huì)導(dǎo)致變頻器報(bào)警而不能正常工作。 　　變頻器出廠時(shí)，廠家對(duì)每個(gè)參數(shù)都預(yù)設(shè)一個(gè)值，這些參數(shù)叫出廠(缺省)值。一般缺省值并不能滿足大多數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。所以用戶在正確使用變頻器之前，要求對(duì)變頻器參數(shù)做如下設(shè)置:（1）確認(rèn)電機(jī)參數(shù)設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率。這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。 （2）變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉(zhuǎn)拒控制、PID或其它方式。選定控制方式后，一般要根據(jù)控制精度需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨別。 （3）設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式，一般變頻器在出廠時(shí)設(shè)定從面板啟動(dòng)，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動(dòng)方式?？梢杂妹姘?、外部端子、通訊方式等幾種。 （4）給定信號(hào)的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式。面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定。當(dāng)然對(duì)于變頻給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和，正確設(shè)置以上參數(shù)后，變頻器基本能正常工作，如要獲得更好的控制效果則只能根據(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。一旦發(fā)生參數(shù)設(shè)置故障，，對(duì)于不同品牌的變頻器其參數(shù)恢復(fù)出廠值方式也不同。2.“OC”過(guò)流報(bào)警故障這是變頻最常見(jiàn)故障，首先排除由于參數(shù)問(wèn)題而導(dǎo)致的故障，例如:電流限制，加速時(shí)間過(guò)短有可能導(dǎo)致過(guò)流的產(chǎn)生。然后就必須判斷是否電流檢測(cè)電路問(wèn)題，以FVR075G7S4EX為例，有時(shí)看到FVR075G7S4EX在不接電機(jī)運(yùn)行的時(shí)候面板會(huì)有電流顯示，電流來(lái)自于哪里呢？這時(shí)就要測(cè)試一下它的3個(gè)霍爾傳感器是否出了問(wèn)題。 3.“OV”過(guò)壓故障首先先要排除由于參數(shù)問(wèn)題而導(dǎo)致的故障，例如:減速時(shí)間過(guò)短，以及由于再生負(fù)載而導(dǎo)致的過(guò)壓等。然后可以看一下電壓檢測(cè)電路是否出現(xiàn)了故障。一般的電壓檢測(cè)電路的電壓采樣點(diǎn)都是中間直流母線取樣后(530V左右的直流)通過(guò)阻值較大的電阻降壓后再由光耦進(jìn)行隔離，當(dāng)電壓超過(guò)一定值時(shí)，顯示“5”過(guò)壓(此機(jī)為數(shù)碼管顯示)可以看一下電阻是否氧化變值，光耦是否有短路現(xiàn)象。4.“UV”欠壓故障首先可以看一下輸入端電壓是否偏低、缺相，然后看一下電壓檢測(cè)電路鼓掌，判斷和電壓相同。5.“OH”過(guò)熱故障變頻器溫度過(guò)高，檢查變頻器的通風(fēng)情況，及軸流風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好。有些變頻器有電動(dòng)機(jī)溫度檢測(cè)裝置，檢查電動(dòng)機(jī)的