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變頻器維修經(jīng)驗(yàn)

閱讀:2424發(fā)布時(shí)間:2015-8-7

變頻器維修經(jīng)驗(yàn)

1.維修變頻器可以用一個(gè)單相220變380自耦變壓器(200VA左右)或自制一個(gè)二倍壓電路配合一單相220自耦變壓器就可以了(制作方法可我索?。?,帶動(dòng)空載變頻器都沒事,有個(gè)別牌子變頻器(日立、丹佛斯、施耐德)有輸入缺相保護(hù)功能,可在電路板上取消這功能。維修好的變頻器也不必試滿負(fù)載(有條件當(dāng)然比較好),只要試一下小電機(jī),測量輸出電壓、電流是否平衡,聽聽電機(jī)的聲音是否正常就可以了.


2.幾種驅(qū)動(dòng)電路的維修方法:

造成驅(qū)動(dòng)損壞的原因有各種各樣的,一般來說出現(xiàn)的問題也無非是U,V,W三相無輸出,或者輸出不平衡,再或者輸出平衡但是在低頻的時(shí)候抖動(dòng),還有啟動(dòng)報(bào)警等等。當(dāng)一臺(tái)變頻器大電容后的快熔開路,或者是IGBT逆變模塊損壞的情況下,驅(qū)動(dòng)電路基本都不可能完好無損,切不可換上好的快熔或者IGBT逆變模塊,這樣很容易造成剛換上的好的器件再次損壞。這個(gè)時(shí)候應(yīng)該將電源驅(qū)動(dòng)板及主板拆下,著重檢查下驅(qū)動(dòng)電路上是否有損壞的部分,如有損壞的元器件就更換掉,作好初步維修后接著使用上面介紹的直流電源單獨(dú)給板子上電并開起來,接著需要使用電子示波器測量六路驅(qū)動(dòng)電路上電壓是否相同,當(dāng)給定一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)時(shí)六路驅(qū)動(dòng)電路的波形是否一致;如果手里沒有電子示波器的話,也可以嘗試使用數(shù)字式電子萬用表來測量驅(qū)動(dòng)電路六路的直流電壓,一般來說,未啟動(dòng)時(shí)的每路驅(qū)動(dòng)電路上的直流電壓約為10V左右,啟動(dòng)后的直流電壓約為2-3V,如果測量結(jié)果一切正常的話,基本可以判斷此變頻器的驅(qū)動(dòng)電路是好的。接著就將IGBT逆變模塊連接到驅(qū)動(dòng)電路上,但是記住在沒有把握的情況zui穩(wěn)妥的方法還是將IGBT逆變模塊的P(直流電源輸入的正端)從直流母線上斷開,中間接一組串聯(lián)的燈泡或者一個(gè)功率大一點(diǎn)40至150歐姆的電阻,這樣能在電路出現(xiàn)大電流的情況下,保護(hù)IGBT逆變模塊不被主電容的放電電流炸壞,下面就講幾個(gè)在維修變頻器時(shí)和驅(qū)動(dòng)電路有關(guān)的實(shí)例:

(1) 安川616G5,3.7kW的變頻器

安川616G5,3.7kW的變頻器,故障現(xiàn)象為三相輸出正常,但在低速時(shí)電動(dòng)機(jī)抖動(dòng),無法進(jìn)行正常運(yùn)行。首先估計(jì)多數(shù)為變頻器驅(qū)動(dòng)電路損壞,正確的解決辦法應(yīng)該是確定故障現(xiàn)象后將變頻器打開,將電源驅(qū)動(dòng)板及主板拆下,使用上面介紹的直流電源單獨(dú)給板子上電并開起來,然后使用電子示波器觀察六路驅(qū)動(dòng)電路打開時(shí)的波形是否一致,找出不一致的那一路驅(qū)動(dòng)電路,更換該驅(qū)動(dòng)電路上的光耦,一般為PC923或者PC929,若變頻器使用年數(shù)超過3年,推薦將驅(qū)動(dòng)電路的電解電容全部更換,然后再用示波器觀察,待六路波形一致后,裝上IGBT逆變模塊,進(jìn)行負(fù)載實(shí)驗(yàn),抖動(dòng)現(xiàn)象消除。

(2) 富士G9變頻器

富士G9變頻器,故障現(xiàn)在為上電無顯示。接到手估計(jì)可能是變頻器開關(guān)電源損壞,打開變頻器檢查開關(guān)電源線路,但是經(jīng)檢查開關(guān)電源器件線路都無損壞,在DC正負(fù)處上直流電壓也無顯示但開關(guān)電源變壓器有“嘀-嘀-"的間歇聲,這個(gè)時(shí)候要估計(jì)到可能是驅(qū)動(dòng)側(cè)電源問題(因驅(qū)動(dòng)側(cè)電源電容充放電頻繁,故障幾率較大),將驅(qū)動(dòng)電路初所有電容拆下,發(fā)現(xiàn)有個(gè)別電容漏液,更換新的電解電容,再次上電后正常工作。

(3)東元MA Z(3.7KW)變頻器

東元變頻器,故障現(xiàn)象是變頻器炸機(jī),拆開檢查后發(fā)現(xiàn)IGBT逆變模塊炸毀全開路,驅(qū)動(dòng)電路印刷電路板嚴(yán)重?fù)p壞,正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下,拆的時(shí)候主要應(yīng)盡量保護(hù)好印刷電路板不受人為二次損壞,將驅(qū)動(dòng)電路上損壞的電子原器件逐一更換以及印刷電路板上開路的線路用導(dǎo)線連起來(這里要注意要將燒焦的部分刮干凈,以防再次打火),再測六路驅(qū)動(dòng)電路阻值相同,然后加直流電源測試,在確保驅(qū)動(dòng)側(cè)靜態(tài)電壓相同的情況下準(zhǔn)備使用視波器測量波形,但變頻器一開,就報(bào)“過電流"故障(東元變頻器無IGBT逆變模塊開機(jī)會(huì)報(bào)警)使用燈泡將模塊的P1和印板連起來,其他的用導(dǎo)線連,再次啟動(dòng)還跳“過電流"故障,確定為驅(qū)動(dòng)電路還有問題,后發(fā)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)電路的其中一路光耦PC929檢測功能損壞,更換新的后,啟動(dòng)正常。



(3).山肯MF系列有一個(gè)通病,就是有時(shí)會(huì)顯示“Erc"故障,這時(shí)可進(jìn)行下列操作:打開參數(shù)90,寫入“7831",這時(shí)變頻器顯示“PASS",寫入“變頻器容量數(shù)",再把參數(shù)恢復(fù)出廠值(參數(shù)36=1)!變頻器容量數(shù):2.2KW - 23 3.7KW-24 7.5KW-26  15KW-28 22KW-30 30KW-31 45KW-33 75KW-35 110KW-37



(4).富士G9變頻器3.7KW-7.5KW有一個(gè)共同的問題:其散熱風(fēng)扇功率大,轉(zhuǎn)速高,當(dāng)在塵多的工作環(huán)境中壽命會(huì)比較短!當(dāng)風(fēng)扇壞了以后變頻器也不會(huì)馬上跳“過熱"保護(hù)(可能是保護(hù)溫度值設(shè)置太高),這時(shí)整個(gè)變頻器的內(nèi)部溫度很高,使到驅(qū)動(dòng)電路及電源電路的小電容容易老化,通常是開關(guān)電源zui先停止工作!變頻器沒有顯示!!這時(shí)候把電源電路的C19電容換掉就可以使變頻器恢復(fù)正常!也把驅(qū)動(dòng)電路的電容也換掉??!



(5).富士G11變頻器運(yùn)行頻率不上升故障 

即當(dāng)變頻器上電后,啟動(dòng)運(yùn)行變頻器,運(yùn)行指示燈亮,但輸出頻率一直顯示“ 0.00" 不上升,一般是驅(qū)動(dòng)板出了問題,故障點(diǎn)是主電源變壓器旁的PT2小變壓器電路存在故障。可檢測CN1的14腳有無負(fù)電壓判斷!



(6).臺(tái)安N2系列變頻器有一個(gè)通病,就是用了半年以后的時(shí)間會(huì)經(jīng)常跳“OC-A,OC-C,OC-D"故障而無法正常使用,此類故障通常是主板壞,更換主板即可解決!故障點(diǎn)通常是主板上的電流檢測比較門電路,可以修好的!



(7).維修變頻器,有時(shí)需購買二手模塊,這里介紹一個(gè)zui簡單zui基本的測量方法!首先你要看模塊是否被拆開過來判斷模塊是否為維修品(看外觀痕跡)!耐壓值是zui重要的參數(shù),可用耐壓表測量,輸入380V的變頻器的輸出模塊耐壓值要大于1000V,220V則要600V!電流則可用電容表來比較判定大??!IGBT模塊還可以用指針式萬用表10K檔檢測其功能是否正常,用指針(黑—紅)去觸發(fā)模塊的G—E,可使模塊C—E導(dǎo)通,當(dāng)G—E短接時(shí)則C—E截止!

(8).維修富士G9-5.5KW變頻器電源驅(qū)動(dòng)板,碰到需要給板子單獨(dú)加電測試時(shí),可在CN2上對(duì)應(yīng)的整流模塊針腳D8、S8、G8處人工焊接一型號(hào)為K2225類的MOS型電源開關(guān)管(G D S 各腳對(duì)應(yīng)焊接即可),可避免在變頻器沒修好時(shí)損壞整流模塊的危險(xiǎn)性!富士G9-5.5KW變頻器整流模塊CVM40CD120的結(jié)構(gòu),在這里簡單說一下:

      

整流部分:R、S、T、A(+)、N-(-)

充電可控硅:A、P1、Gth(觸發(fā))

制動(dòng)管:DB、N-、G7(觸發(fā));DB、B+ 是其續(xù)流二極管

電源開關(guān)管:D8、S8、G8

熱敏電阻:Th1、Th2


(9).安川變頻器的常見故障維修

1. 開關(guān)電源損壞

開關(guān)電源損壞是眾多變頻器zui常見的故障,通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的。616G3采用了兩級(jí)的開關(guān)電源,有點(diǎn)類似于富士G5,先由*級(jí)開關(guān)電源將直流母線側(cè)530多伏的直流電壓轉(zhuǎn)變成300多伏的直流電壓。然后再通過二級(jí)開關(guān)電源高頻脈沖變壓器的次級(jí)線圈輸出+5V、+15V、-15V、+24V等多組電壓供變頻器的控制板,驅(qū)動(dòng)電路,檢測電路等做電源使用。在第二級(jí)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)上安川變頻器在+5V繞組側(cè)使用了一個(gè)叫做TL431的可控穩(wěn)壓器件來調(diào)整開關(guān)管的占空比,從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。用作開關(guān)管的QM5HL-24H以及TL431都是較容易損壞的器件。此外當(dāng)我們?cè)谑褂弥腥缛袈牭酱潭募饨新暎@是由開關(guān)電源高頻脈沖變壓器發(fā)出的,很有可能開關(guān)電源輸出側(cè)有短路現(xiàn)象,我們可以從輸出側(cè)查找故障,例如:驅(qū)動(dòng)側(cè)光耦擊穿短路,24V風(fēng)扇堵轉(zhuǎn)短路等較常見。此外當(dāng)發(fā)生無顯示,控制端子無電壓,DC12V,24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了。 


2. SC故障

SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障報(bào)警的原因之一。此外驅(qū)動(dòng)電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報(bào)警。安川在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上,上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC923,這是于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅(qū)動(dòng)電路則是采用了光耦PC929,這是一款內(nèi)部帶有放大電路,及檢測電路的光耦。此外電機(jī)抖動(dòng),三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路,堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真,或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致IGBT損壞,從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警,此時(shí)將所有光耦更換,驅(qū)動(dòng)側(cè)電解電容也較容易老化致容量失效,也應(yīng)更換。 


3. OH—過熱

過熱是平時(shí)會(huì)碰到的一個(gè)故障。當(dāng)遇到這種情況時(shí),首先會(huì)想到散熱風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn),從機(jī)器外部觀察就會(huì)看到風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn),此外對(duì)于30kW以上的機(jī)器在機(jī)器內(nèi)部也帶有一個(gè)散熱風(fēng)扇,此風(fēng)扇的損壞也會(huì)導(dǎo)致OH的報(bào)警。此類故障通常更換散熱風(fēng)扇及清理散熱片通風(fēng)道即可排除! 


4. UV—欠壓故障

當(dāng)出現(xiàn)欠壓故障時(shí),首先應(yīng)該檢查輸入電源是否缺相,假如輸入電源沒有問題那我們就要檢查整流回路是否有問題,假如都沒有問題,那就要看直流檢測電路上是否有問題了。對(duì)于200V級(jí)的機(jī)器當(dāng)直流母線電壓低于190VDC,UV報(bào)警就要出現(xiàn)了;對(duì)于400V級(jí)的機(jī)器,當(dāng)直流電壓低于410VDC則故障報(bào)警出現(xiàn)。對(duì)于大功率變頻器主要檢測一下充電電阻是否斷路。


5. GF—接地故障

接地故障也是平時(shí)會(huì)碰到的故障,在排除電機(jī)接地存在問題的原因外,zui可能發(fā)生故障的部分就是電流霍爾傳感器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等環(huán)境因數(shù)的影響,工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移,導(dǎo)致GF報(bào)警。此類故障通常更換電流霍爾傳感器即可排除!


(10).東元的7200GA采用的則是安川616G3系列變頻器的技術(shù)。我們碰到較多的就是OC故障以及CPF00-CPF04故障。當(dāng)然開關(guān)電源的損壞也是常見故障之一。對(duì)于OC短路故障多是由于功率模塊的損壞而導(dǎo)致的,功率模塊觸發(fā)極的短路往往會(huì)導(dǎo)致上電就顯示短路故障。驅(qū)動(dòng)電路的損壞也會(huì)引起OC故障。往往是一運(yùn)行,OC故障就出現(xiàn)了。那我們就只能通過測量功率模塊,檢測驅(qū)動(dòng)波形來排除故障了。對(duì)于CPF00-CPF04故障,問題則是基本都在CPU板上,相對(duì)來說檢測較困難。一般性故障點(diǎn)都出在可紫外線擦除的EEPROM上,此外集成CPU處理器和程序的DSP芯片也是較容易出問題的地方,但我們?cè)诟鼡Q芯片進(jìn)行維修時(shí),應(yīng)注意熱風(fēng)機(jī)溫度的控制,以免燙壞芯片。


(11).愛默生/華為變頻器無顯示


該變頻器開關(guān)電源采用了厚膜電路。采用厚膜電路多半是出于技術(shù)保密上的考慮。碰到類似問題,我們首先應(yīng)該考慮的是如何判斷這些厚膜電路的好壞,對(duì)變頻器維修來說,如何找出故障,也是一個(gè)很重要工作,對(duì)于開關(guān)電源的損壞,假如排除外圍的部件包括開關(guān)管,起振電阻,脈沖變壓器等的損壞外,zui有可能出現(xiàn)問題的就是開關(guān)電源厚膜驅(qū)動(dòng)電路了,在沒有明顯損壞痕跡下,我們可以外加直流電壓測試厚膜電路能否正常輸出驅(qū)動(dòng)波形,外加直流電壓一般在18V左右。如果輸出波形正常,我們一般可以認(rèn)為此厚膜電路正常。無波形輸出基本可以判斷此厚膜已損壞,更換厚膜解決此故障。我公司有愛默生/華為變頻器開關(guān)電源厚膜驅(qū)動(dòng)電路板供應(yīng)!


(12).對(duì)于臺(tái)安變頻器,現(xiàn)在碰到故障比較多的是N2系列,常見故障代碼有過電流OC,原因有多種:電機(jī)故障,加速時(shí)間過短,檢測CT損壞,都有可能導(dǎo)致過電流故障的出現(xiàn)。其實(shí)在維修中碰到zui多引起過電流報(bào)警的就是PIM模塊的損壞,有時(shí)往往由于驅(qū)動(dòng)電路上的短路,導(dǎo)致上電就顯示過電流報(bào)警,也有可能由于大功率晶體管的損壞,導(dǎo)致三相輸出電壓不平衡,變頻器運(yùn)行就顯示過電流報(bào)警。我們常用的確定故障源的辦法就是在不拖動(dòng)電機(jī)的情況下運(yùn)行變頻器,并測量輸出電壓,確定是電機(jī)有問題,還是變頻器故障。假如是變頻器故障我們還得判斷是PIM模塊損壞引起的故障還是檢測電路誤檢引起的故障。我們通過測量,就能判斷出PIM模塊的好壞,但值得注意的是我們不能忽略對(duì)驅(qū)動(dòng)電路波形的測量。臺(tái)安N2系列變頻器下橋驅(qū)動(dòng)采用的是帶有短路保護(hù)的PC929驅(qū)動(dòng)光耦,PIM模塊的損壞也容易導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)光耦的損壞。檢測電路的損壞主要是霍爾傳感器損壞也會(huì)引起過流報(bào)警。


N2系列變頻器的開關(guān)電源的設(shè)計(jì)是目前開關(guān)電源較流行做法,用一塊μc3842作為波形發(fā)生器,調(diào)整開關(guān)管k1317的占空比,達(dá)到調(diào)整輸出的目的。整個(gè)線路設(shè)計(jì)簡單可靠,被廣泛采用。但由于開關(guān)電源所帶負(fù)載的短路,或開關(guān)電源工作電壓的突變也會(huì)導(dǎo)致開關(guān)電源的損壞。問題一般出在μc3842芯片上,但假如是外部電源發(fā)生突變,也有可能導(dǎo)致脈沖變壓器的損壞。在臺(tái)安N1系列變頻器中脈沖變壓器的損壞還是比較多的,但原因則和N2系列變頻器的損壞有所區(qū)別。


(13).臺(tái)達(dá)變頻器我們碰到zui多的就是開關(guān)電源的損壞了。如臺(tái)達(dá)的VFD-A系列變頻器。它的開關(guān)電源采用了雙管推挽驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),有兩個(gè)開關(guān)管共同調(diào)整輸出電壓,問題往往都出在開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路上。此外該開關(guān)電源的脈沖變壓器也是一個(gè)易壞部分。


.維修變頻器特別強(qiáng)調(diào)的一個(gè)事情是:勿必將主回路的連接螺絲和模塊的緊固螺絲鎖緊所好!

螺絲沒擰緊!看起來好象是小事,其實(shí)不然:在主回路的連接線或連接片的連接處會(huì)有很大的接觸電阻,在大電流大電壓的做功下會(huì)產(chǎn)生很大的熱量,輕則螺絲燒蝕,重則機(jī)器起火焚燒工廠,這樣血淋淋的叫訓(xùn)又不是沒有過!同時(shí)對(duì)變頻器內(nèi)部的功率模塊也是致命的,更換的模塊沒幾天又壞掉,在我發(fā)現(xiàn),有很多變頻器當(dāng)裝在有震動(dòng)的設(shè)備上(如工業(yè)洗衣機(jī)、機(jī)床等)運(yùn)行一段時(shí)間后,其主回路的連接螺絲和模塊的緊固螺絲容易松動(dòng),此時(shí)zui先損壞一般是模塊,如果換了模塊后沒有緊固其它螺絲,則模塊很快又壞掉,就埋怨模塊質(zhì)量不好!也特別強(qiáng)調(diào)不要把變頻器裝在有震動(dòng)的設(shè)備上!


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