【正文】 信號停機電路。為保護動作流程分析的方便，故將這3部分電路放于一處進行分析。當電動機運行于正常狀態(tài)，LH1～LH3電流互感器三相電流信號正常產(chǎn)生，QQQ3晶體管均處于飽和導通狀態(tài)，電容C2的正、負極之間的電位差為0，U1內(nèi)部第2組時基電路的觸發(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)部滿足復位條件，輸出端9腳Vo=0，繼電器KA1不動作。這里對第2組時基電路的應用方式，將觸發(fā)輸入腳2與門限電壓控制腳12短接于一起，可等效為一個兩端信號電路，若同時將1/3Vcc看作低電平，將2/3Vcc看作是高電平的話，電路的輸入/輸出信號邏輯關系構成反相關系，可將其等效為“反相器電路”。電路輸出狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，是輸入信號與1/3Vcc、2/3Vcc兩個基準電壓相比較的結果，這樣一來，電路的實際效果又相當于“遲滯電壓比較器”了。當斷相故障出現(xiàn)時，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C2的充電電流回路，充電的結果使C2負端電位向地電平變化，相當于為U1的12腳輸入了一個負向脈沖，U1內(nèi)部反相器電路受低電平信號觸發(fā)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，輸出端9腳變?yōu)楦唠娖?，繼電器KA1得電動作，控制線路主接觸器失電，電動機停機。回頭再看過載反時限控制電路的動作過程。當過載信號發(fā)生時，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C2的充電電流回路，此回路因串接有RP2原因，時間常數(shù)較大，故能將電動機起動期間的過載信號避過去，對運行中產(chǎn)生的過載信號，則具有反時限保護特性。調(diào)整RP2的阻值，可改變過載延時動作時間。C2充電的結果，使C1負端也即U1的12腳逐漸降低到1/3Vcc電壓值以下時，繼電器KA1得電動作，電動機停止運行，實現(xiàn)了過載停機保護。電路中的C2是個關鍵元件，具有“雙重身份”，斷相與過載信號發(fā)生時，都依賴其產(chǎn)生停機保護觸發(fā)信號。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、過載信號發(fā)生時C2的兩個充、放電回路產(chǎn)生互相影響。當過載信號發(fā)生時引起形成C2的充電回路時，D9處于反偏截止狀態(tài)，隔斷Q3射極高電位對C2負端電壓的影響；當斷相信號發(fā)生（過載信號尚未發(fā)生）時，D10反偏截止，隔斷了U1的5腳高電位對C2負端電壓的影響。六、JD6等相似電動機保護器的故障檢修要點（一）“生成電流檢測信號”檢修中，當為保護器2電源端子供入AC380V電源后，因無電流信號產(chǎn)生，斷相檢測電路報出斷相故障信號，電路處于故障動作狀態(tài)中。這說明斷相保護電路及末級停機信號產(chǎn)生電路，基本上是正常的。但由此一來，對過載及反時限控制電路的檢修，則造成不便。將Q3的集電極與Q1的發(fā)射極用導線進行“暫時性的”短接，則相當于人為生成了三相電流檢測信號，屏蔽了斷相故障信號。對過載保護電路的檢測。用DC12V（應高于保護器Vcc電源的2/3）電壓施加于電容C3兩端，“人工生成”過載檢測信號，調(diào)整RP1，可使“電流信號”發(fā)生變化，即對過載程度的“深淺”進行調(diào)節(jié)，可檢驗電路是否能正常輸出過載信號，及電路的反時限保護特性是否符合要求。，延時動作時間約為5min以下，過載倍達3～7倍時，延時動作時間應為幾十秒～幾秒。(二）根據(jù)電路特點進行檢修電動機保護器的核心部件是NE555（NE556），檢修之前，須對NE555的各腳功能、電路原理進行必要的了解，做到對各腳的電壓狀態(tài)心中有數(shù)。再進一步結合具體電路，找到改變輸入信號、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有所提高，反過來，又強化了電路故障分析能力。對故障停機信號產(chǎn)生（末級）電路的檢修，如果對電路形式有所了解，則自然能得出高效的檢測方法。將本級電路作為反相器來看，當12腳與電源地瞬時短接時，輸出腳9腳應變?yōu)楦唠娖?，KA1得電吸合；當12腳與電源正端瞬時短接時，輸出腳9腳應變?yōu)榈碗娖?，KA1失電釋放。通過兩個簡易的“短接手法”，則能快速判別U1電路的好壞。七、電動機保護器故障維修實例〔故障實例１〕一只JD6型電動機保護器（見圖65），起動期間，過載指示燈亮，即輸出停機信號，無反時限過載保護功能，電動不能正常起動。保護器的反時限電路，由RPC2等元件組成，由于過載指示燈能正常點亮，說明U1的5腳輸出信號正常，前級電路也是好的。檢測RP2等電阻元件，都是好的，拆下C2檢測其容量，發(fā)現(xiàn)其電容量嚴重下降，造成電路的延時時間過短，不能避過起動電流。更換C2后，故障排除。〔故障實例２〕一臺電動機保護器（電路構成見圖64），按下控制線路起動按鈕后，接觸器不吸合，隨即報斷相故障信號，電動機不能起動。單獨為保護器引入控制電源，隨即斷相指示燈點亮，繼電器發(fā)出得電吸合聲，說明電路動作正常。停電，測保護器4腳電阻值為無窮大，故障原因為繼電器KA1觸點接觸不良，使主電路接觸器不能得電吸合。更換繼電器KA1，故障排除?！补收蠈嵗场矹D6電動機保護器，上電，繼電器即吸合，常閉觸點斷開，主電路接觸器不能得電吸合。單獨為保護器上電，先屏蔽斷相故障信號，斷相指示亮不再點亮，但繼電器KA1仍處于吸合狀態(tài)，測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)部輸出級電路損壞，更換U1后，故障排除。八、電動機保護器的控制接線本節(jié)內(nèi)容將這兩種型號的保護器電路放在一起，一是因為其電路結構與原理近似，二是多家低壓電器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)此類產(chǎn)品，其它型號如JDJDB80，電路結構也與本文電路相似或相同，這類保護器在電動機起動柜的生產(chǎn)和組裝中得到了廣泛的應用。但缺點是該類產(chǎn)品的控制接線稍嫌復雜。在停機狀態(tài)，顯示斷相故障，處于斷相保護中。輸出控制接點為常閉型觸點，過載或斷相故障發(fā)生時動作，觸點開斷，送出停機信號。保護器控制接線見圖66，保護器有4個控制接線端子，2端子為保護器電源輸入（同時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供電級別（上圖保護器采用380V控制電源），4為端子內(nèi)部常閉接點，輸出故障動作信號。上圖的控制接線，JD6保護器與接觸器線圈是一同得電的（保護器先于接觸器線圈得電時，報斷相故障控制接點動作?。?，而且4端子內(nèi)部常閉點串接于KM1的自鎖回路，當故障發(fā)生時，KM1的自鎖被“破壞”，接觸器KM1與保護器JD6一同失電。保護器的端子內(nèi)部電路請參見圖6圖65。圖66 保護器的控制接線圖第二節(jié) 變頻器一、變頻器的原理（一）電機的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？電機轉(zhuǎn)速公式如下n = 60f/p(1s) 　 （61） n: 電機的轉(zhuǎn)速 f: 電源頻率 p: 電機磁極對數(shù) s：電機的轉(zhuǎn)差率電機旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，rpm/min也可表示為rpm 電機的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例 同步電機的轉(zhuǎn)差矩為0,同步電機的轉(zhuǎn)速 = 60(秒)*頻率(Hz)／。例如：4極三相步電機 60Hz時 低于 1,800 [r/min] 4極三相異步電機 50Hz時低于 1,500 [r/min]本文中所指的電機為感應式交流電機，在工業(yè)領域所使用的大部分電機均為此類型電機。感應式交流電機（以后簡稱為電機）的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機的極對數(shù)和頻率。由電機的工作原理決定電機的磁極對數(shù)是固定不變的。由于電機的磁極對數(shù)1個磁極對數(shù)等于2極，電機的極數(shù)不是一個連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2，4，6），所以不適和改變該值來調(diào)整電機的速度。另外，頻率是電機供電電源的電信號，所以該值能夠在電機的外面調(diào)節(jié)后再供給電機，這樣電機的旋轉(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，電機將被燒壞。特別是當頻率降低時，該問題就非常突出。為了防止電機燒毀事故的發(fā)生，變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。例如：為了使電機的旋轉(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，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機的額定電壓。（二）當電機的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時，其輸出轉(zhuǎn)矩會怎樣？ 大家知道, 對一個特定的電機來說, 其額定電壓和額定電流是不變的。如變頻器和電機額定值都是: 15kW/380V/30A, 電機可以工作在50Hz以上。當轉(zhuǎn)速為50Hz時, 變頻器的輸出電壓為380V, 電流為30A. 這時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. 這時的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢？因為P=wT (w:角速度, T:轉(zhuǎn)矩)。因為P不變, w增加了, 所以轉(zhuǎn)矩會相應減小。我們還可以再換一個角度來看：電機的定子電壓 U = E + I*R (I為電流, R為電子電阻, E為感應電勢)?？梢钥闯? U I不變時, E也不變。而E = k*f*X, (k:常數(shù), f: 頻率, X:磁通), 所以當f由5060Hz時, X會相應減小。對于電機來說, T=K*I*X, (K:常數(shù), I:電流, X:磁通), 因此轉(zhuǎn)矩T會跟著磁通X減小而減小。，由于I*R很小, 所以U/f=E/f不變時, 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流能力來描述其過載(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) 結論: 當變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時, 電機的輸出轉(zhuǎn)矩會減小.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機。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故障，在靜態(tài)中通過萬用表電阻擋正反向的測量來判斷整流模塊是否損壞，當然我們還可以用電壓表來測試。有的品牌變頻器整流電路，上半橋為晶閘管，下半橋為二極管。如大功率的丹佛斯、臺達等變頻器。判斷晶閘管好壞的簡易方法，可在控制極加上直流電壓(10V左右)看它正向能否導通。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倍頻率脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動，為了抑制電壓波動采用電感和電容吸收脈動電壓(電流)，一般通用變頻器電源的直流部分對主電路而言有余量，故省去電感而采用簡單電容濾波平波電路。對濾波電容進行容量與耐壓的測試，我們還可以觀察電容上的安全閥是否爆開。有沒有漏液現(xiàn)象來判斷的它的好壞。（三）控制電路現(xiàn)在變頻調(diào)速器基本系用16位、32位單片機或DSP為控制核心，從而實現(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。提供控制信號的回路稱為主控制電路，控制電路由以下電路構成:頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”。運算電路的控制信號送至“驅(qū)動電路”以及逆變器和電動機的“保護電路”，但實際使用變頻器時，其維護工作也比較復雜。這里就變頻器控制電路故障報警產(chǎn)生原因提供以下一些處理方法。 常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動系統(tǒng)要求，變頻器參數(shù)設置尤為重要。設置不正確會導致變頻器報警而不能正常工作。 　　變頻器出廠時，廠家對每個參數(shù)都預設一個值，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)傳動系統(tǒng)的要求。所以用戶在正確使用變頻器之前，要求對變頻器參數(shù)做如下設置:（1）確認電機參數(shù)設定電機的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率。這些參數(shù)可以從電機銘牌中直接得到。 （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)控制精度需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨別。 （3）設定變頻器的啟動方式，一般變頻器在出廠時設定從面板啟動，用戶可以根據(jù)實際情況選擇啟動方式?？梢杂妹姘濉⑼獠慷俗?、通訊方式等幾種。 （4）給定信號的選擇，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。當然對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)實際情況修改相關參數(shù)。一旦發(fā)生參數(shù)設置故障，，對于不同品牌的變頻器其參數(shù)恢復出廠值方式也不同。2.“OC”過流報警故障這是變頻最常見故障，首先排除由于參數(shù)問題而導致的故障，例如:電流限制，加速時間過短有可能導致過流的產(chǎn)生。然后就必須判斷是否電流檢測電路問題，以FVR075G7S4EX為例，有時看到FVR075G7S4EX在不接電機運行的時候面板會有電流顯示，電流來自于哪里呢？這時就要測試一下它的3個霍爾傳感器是否出了問題。 3.“OV”過壓故障首先先要排除由于參數(shù)問題而導致的故障，例如:減速時間過短，以及由于再生負載而導致的過壓等。然后可以看一下電壓檢測電路是否出現(xiàn)了故障。一般的電壓檢測電路的電壓采樣點都是中間直流母線取樣后(530V左右的直流)通過阻值較大的電阻降壓后再由光耦進行隔離，當電壓超過一定值時，顯示“5”過壓(此機為數(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電路鼓掌，判斷和電壓相同。5.“OH”過熱故障變頻器溫度過高，檢查變頻器的通風情況，及軸流風扇運轉(zhuǎn)是否良好。有些變頻器有電動機溫度檢測裝置，檢查電動機的