变频器预充电电路故障分析

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直流母线要有（必须有）预充电电路，那是因为直流母线上有大电容存在的。我们知道，电容并联在电源两端的时候，当电源接通瞬间，电容两端的电压不会突变，而电容两端的电流会突变。刚接通电源瞬间，电容器两端相当于短路，这是电容器的工作原理所决定的。此时如果没有与充电电路，那整流器的管子就炸了。预充电电路在这里起到了限制电源接通瞬间对电容器充电电流的作用，以保护整流器的元件不会因电容器瞬间的短路电流而损坏。
常见预充电电路：

图中红色圆圈标注部分就是预充电阻电路（包括预充电阻短接切除部分）这部分电路最容易出现以下几个问题：
1、预充电阻阻值选用不合理
电阻阻值选用不合理，就不能很好滴起到限流作用，具体如何选型这儿不再说明。
2、预充电阻接线端子压接不牢靠
电阻接线端子压接不牢靠，在大电流作用下就会出现瞬间火花或者烧坏端子，从而导致可靠性降低。
3、分断接触器触点动作不可靠问题
接触器触点动作不可靠问题会导致不能及时短接预充电阻，使得预充电阻长时间带电流工作，会导致回路电流减小，电阻性能降低。
4、分断接触器规格选用不合理
接触器规格选用不合理，过大当然没问题。过小择在大电流工作下出现接触器触头过早损坏，甚至粘牢不能分断问题出现。
以上种种问题，在实际操作中经常出现。有些是组装过程产生，有些属于设计选用不合理造成。无论出现哪一种问题，最后都会导致整台产品性能降低。

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变频说白了就是一种电流的转换，它将交流转换为直流，再将直流转化为交流，这种电流在一定范围内是可调的。所以其也是电子电路设计中比较常见的一种设计，应用于三相变频电源、单相变频电源和逆变器当中。本篇文章就将介绍200KVA三相变频电源/逆变器当中预充电电阻的设计方法。许多变频器充电电阻的说明书都有说明电阻的设计，但是几乎千篇一律，说的也不够详细，这里就将针对这些不足来进行弥补。
变频器主电路充电电阻的作用是抑制上电的冲击电流，该冲击电流的最大值为：I=540/R(540V为380V变频器的直流母线正常电压)，所以母线I要小于变频器的输入额定电流。所以R的最小值就确定了。随著电容的电压逐渐上升，充电电流将逐步减小直到为理论0。
对以上的结论，前半部分是没错的，变频器主电路充电电阻的作用是抑制上电的冲击电流。那么为什么会有冲击电流呢？下面说说原因：变频器直流侧通常是由一组电容来实现的直流稳定，提供无功功率等作用。变频器刚启动的时候，电容没电。电压为零，容抗相当于零。这时相当于线电压短路，可想而知，这个电流该有多大。
为了抑制这个大的冲击电流，再线路加入了限流电阻，也就是预充电电阻。这个电阻选多大，怎么选。很多公司都给了不同的标准。
下面就说说选择方法。例如变频器功率100KW 输入电压380V 这样输入电流也就是180A左右将电路看出三相对称负载考虑，这样简化到单相电路来计算。R=380/1.732/180约等于2欧姆。记得计算时，不管小数是几都要进位，并且保留2倍余量。电阻取R=4欧姆电阻一般选用铝壳电阻，铝壳电阻过载能力大约几十倍到几百倍，时间又短，不至于烧坏电阻。过载系数选200经验数字，也可以适当减小。电阻功率P=I*I*R/过载系数=180*180*4/200=648W。
补充：计算电阻的时候还要考虑到充电时间，充电时间一般要控制在5秒左右。

Zhangsd2018

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