变频器充电电阻和主电容常见故障原因分析

一般的变频器主电路中,会使用充电电阻、限流电阻、电解电容和二极管等元器件组成充电电路。当变频器刚上电时,直流侧的主电容容量非常大,在刚充电的瞬间对电流相当于短路,电流会很大,所以需要在整流桥与电解电容之间加上充电电阻,否则会相当于380V电源直接对地短路,瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。

需要注意的是,实际应用中为了避免充电电阻过热损坏,还需要根据具体情况合理选择充电电阻的大小和数量,以确保其能够长期稳定工作。

一般情况下,变频器功率越大,充电电阻越小。因为变频器功率越大,需要电解电容的容量就越大,而电容器的容量越大,所需要充电的时间就越长。RC决定充电时间,要想充电时间尽量短,只有把充电电阻R取小。所以一般充电电阻最大值最好不要超过300Ω,最小值最好大于等于10Ω,把握的原则就是:大功率变频器选择充电电阻小,小功率变频器充电电阻大。

主电容一般选择经验值为≥60μF/A。例如,一台15kW的变频器额定电流为30A,需要的电容容量为≥60μF/A×30 A即至少为1800μF,所以一般选择4个2200μF(二并二串)或者2个4700μF的电容(二串联)。当然还要考虑所选电容器的品牌,品牌不同,质量相差会很大。

变频器主电容是经常出现故障的元器件,电容不良或失效以后(或容量变小),低负载运行时表面上看不出什么异常,但接入较大功率负载后(满载运行)情形就不一样了。此时变频器直流回路已完全或者部分丧失储能滤波能力。

但储能电容不良故障往往又较为隐蔽,可以说是软故障,容易被人忽视。有的电容测其容量似乎没有问题,也可以运行,但在运行中是一大隐患。尤其是大功率变频器中的电容,如果环境恶劣运行年久,其引出电极常年累月经受数百赫兹的大电流充、放电冲击,出现不同程度的腐蚀氧化现象,用电容表测量,容量无异常,但接在电路中,则因充、放电内阻增大,致使直流回路电压跌落,变频器不能正常工作,储能电容失容后还极易出现谐振过电压导致模块炸裂。

因此,检修三年以上或运行年限更长的变频器,不能忽略对储能电容的检查;对逆变模块说不清道不明原因的损坏,则应彻底检查、更换直流回路中的储能电容!

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