1 引言
在上世纪80、90年代变频器刚开始进入我国市场发展到目前广泛被接受,并应用于冶金,纺织,印染,印刷,烟机生产线,及楼宇,供水等领域。由于变频器确实在电气传动调速方面比传统调速有多方面的优越性,如节能,设备小型化,提高舒适性,如电梯,电车等,可实现自动化控制提高控制精度,提高产品的质量,提高生产效率和产品合格率,变频器今后在我国会日益广泛应用。
变频器由于是电子产品, 理论上它有设计使用年限, 在实际应用中有时要报警出故障, 它的故障概率如图1所示。

图1 变频器的故障示意图
实际应用中变频器故障率与正确使用,维护保养和使用环境也有关系。从图1中不难看出变频器维修领域的前景。变频器不平衡输出是变频器常见典型故障,在这里浅谈供广大同行讨论。
2 变频器的逆变器基本工作原理
变频器三相(u v w)交流输出频率波形质量和电压平衡的程度直接影响异步电动机调速运行的状态与电机寿命,更重要是影响变频器的寿命,一台经维修后的变频器,U、V、W三相交流输出的波形符合要求和电压平衡是最基本的。
通常变频器主要有:主电路IGBT,或GTO等功率开关器件构成逆变器给异步电动机提供调压调频的电源,此电源输出的电压或电流及频率由控制回路的控制指令进行控制,而控制指令是由外部的运转指令运算获得,对于需要精密控制速度或快速响应的场合其运算还应包含由变频器主电路和传动系统检测出来的信号以进行闭环控制。保护电路的构成,除应防止因变频器主电路的过电压保护,过电流保护,主电路过热保护引起的故障外,还应保护异步电动机及传动系统等等,因此直接影响U、V、W输出主电路的逆变器故障是至关重要的。
逆变器同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要频率的交流功率,以所确定的时间使上桥与下桥的6个功率开关器件导通和关断。如图2所示。

图2 逆变器示意图
图2中,S1~S6组成了桥式逆变电路,这6个开关交替接通和关断就可以在输出端U、V、W三相上得到相位互相差2/3π的三相交流电压。由此可见驱动电路中S1~S6开与关时电压波形一致,对输出电压平衡尤其重要。图3是在维修变频器中碰到比较典型的IGBT栅极驱动电路。

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