變頻器維修典型案例分析

1、變頻器維修典型案例分析1 變頻器故障判斷及處理1.1 逆變功率模塊的損壞1.1.1 判斷逆變功率模塊主要有IGBT、IPM 等，檢查外觀是否已炸開，端子與相連印制板是否有燒蝕痕跡。用萬用表查C-E、G-C、G-E 是否已通，或用萬用表測P 對U、V、W 和N 對U、V、W 電阻是否有不一致，以及各驅(qū)動功率器件控制極對U、V、W、P、N 的電阻是否有不一致，以此判斷是哪一功率器件損壞。1.1.2 損壞的原因查找（1）器件本身質(zhì)量不好。（2）外部負(fù)載有嚴(yán)重過電流、不平衡，電動機(jī)某相繞阻對地短路，有一相繞阻內(nèi)部短路，負(fù)載機(jī)械卡住，相間擊穿，輸出電線有短路或?qū)Φ囟搪?。?）負(fù)載上接了電容，或因布線不當(dāng)

2、對地電容太大，使功率管有沖擊電流。（4）用戶電網(wǎng)電壓太高，或有較強(qiáng)的瞬間過電壓，造成過電壓損壞。（5）機(jī)內(nèi)功率開關(guān)管的過電壓吸收電路有損壞，造成不能有效吸收過電壓而使IGBT損壞，如圖1所示。（6）濾波電容因日久老化，容量減少或內(nèi)部電感變大，對母線的過壓吸收能力下降，造成母線上過電壓太高而損壞IGBT。正常運(yùn)行時母線上的過電壓是逆變開關(guān)器件脈沖關(guān)斷時，母線回路的電感儲能轉(zhuǎn)變而來的。（7）IGBT或IPM功率器件的前級光電隔離器件因擊穿導(dǎo)致功率器件也擊穿，或因在印制板隔離器件部位有塵埃、潮濕造成打火擊穿，導(dǎo)致IGBT、IPM損壞。（8）不適當(dāng)?shù)牟僮?，或產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件中有缺陷，在干擾和開機(jī)、關(guān)機(jī)等不

3、穩(wěn)定情況下引起上下兩功率開關(guān)器件瞬間同時導(dǎo)通。（9）雷擊、房屋漏水入侵，異物進(jìn)入、檢查人員誤碰等意外。（10）經(jīng)維修更換了濾波電容器，因該電容質(zhì)量不好，或接到電容的線比原來長了，使電感量增加，造成母線過電壓幅度明顯升高。（11）前級整流橋損壞，由于主電源前級進(jìn)入了交流電，造成IGBT、IPM損壞。（12）修理更換功率模塊，因沒有靜電防護(hù)措施，在焊接操作時損壞了IGBT?；蛞蛐蘩碇猩帷⒕o固、絕緣等處理不好，導(dǎo)致短時使用而損壞。（13）并聯(lián)使用IGBT，在更換時沒有考慮型號、批號的一致性，導(dǎo)致各并聯(lián)元件電流不均而損壞。（14）變頻器內(nèi)部保護(hù)電路（過電壓、過電流保護(hù)）的某元件損壞，失去保護(hù)功能。（

4、15）變頻器內(nèi)部某組電源，特別是IGBT驅(qū)動級+、-電源損壞，改變了輸出值或兩組電源間絕緣被擊穿。1.1.3 更換只有查到損壞的根本原因，并首先消除再次損壞的可能，才能更換逆變模塊，否則換上去的新模塊會再損壞。（1）IGBT 同絕緣柵場效應(yīng)管一樣要避免靜電損壞。在裝配焊接中防止損壞的根本措施是，把要修理的機(jī)器、IGBT 模塊、電烙鐵、人、操作工作臺墊板等全部用導(dǎo)線連接起來，使得在同一電場電位下進(jìn)行操作，全部連接的公共點(diǎn)如能接地就更好。特別是電烙鐵頭上不能帶有市電高電位，示波器電源要用隔離良好的變壓器隔離。IGBT模塊在未使用前要保持控制極G 與發(fā)射極E 接通，不得隨意去掉該器件出廠前的防靜電保

5、護(hù)G-E 連通措施。（2）功率模塊與散熱器之間涂導(dǎo)熱硅脂，保證涂層厚度0.1耀0.25 mm，接觸面80%以上，緊固力矩按緊固螺釘大小施加（M4 13 kg·cm，M5 17 kg·cm，M6 22 kg·cm），以確保模塊散熱良好。（3）機(jī)器拆開時，要對被拆件、線頭、零件做好筆記。再裝配時處理好原裝配上的各類技術(shù)措施，不得簡化、省略。例如，輸入的雙絞線、各電極連接的電阻阻值、絕緣件、吸收板或吸收電容都要維持原樣；要對作了修焊的驅(qū)動印制板進(jìn)行清潔和防止爬電的涂漆處理，以及保證絕緣可靠，更不要少裝和錯裝零部件。（4）并聯(lián)模塊要求型號、編號一致，在編號無法一致時，要確

6、保被并聯(lián)的全部模塊性能相同。（5）對因炸機(jī)造成銅件的缺損，要把毛刺修圓砂光，避免因過電壓發(fā)生尖端放電而再次損壞。1.1.4 更換模塊后的通電經(jīng)常會更換模塊后，一通電又燒毀了。為防止此類事故，一般在變頻器的直流主回路里串入一電阻，電阻阻值為1耀2 k贅，功率50 W以上，由于電阻的限流作用，即使故障開機(jī)也不會損壞模塊?？蛰d時流過電阻的電流小，壓降也小，可做空載檢查。一般只要空載運(yùn)行正常，去掉電阻大都會正常。1.2 整流橋的損壞1.2.1 判斷用萬用表電阻擋即可判斷，對并聯(lián)的整流橋要松開連接件，找到壞的那一個。1.2.2 損壞原因查找（1）器件本身質(zhì)量不好。（2）后級電路、逆變功率開關(guān)器件損壞，導(dǎo)

7、致整流橋流過短路電流而損壞。（3）電網(wǎng)電壓太高，電網(wǎng)遇雷擊和過電壓浪涌。電網(wǎng)內(nèi)阻小，過電壓保護(hù)的壓敏電阻已經(jīng)燒毀不起作用，導(dǎo)致全部過壓加到整流橋上。（4）變頻器與電網(wǎng)的電源變壓器太近，中間的線路阻抗很小，變頻器沒有安裝直流電抗器和輸入側(cè)交流電抗器，使整流橋處于電容濾波的高幅度尖脈沖電流的沖擊狀態(tài)下，致使整流橋過早損壞。（5）輸入缺相，使整流橋負(fù)擔(dān)加重而損壞。1.2.3 更換（1）找到引起整流橋損壞的根本原因，并消除，防止換上新整流橋又發(fā)生損壞。（2）更換新整流橋，對焊接的整流橋需確保焊接可靠。確保與周邊元件的電氣安全間距，用螺釘聯(lián)接的要擰緊，防止接觸電阻大而發(fā)熱。與散熱器有傳導(dǎo)導(dǎo)熱的，要求涂好

8、硅脂降低熱阻。（3）對并聯(lián)整流橋要用同一型號、同一廠家的產(chǎn)品以避免電流不均勻而損壞。1.3 濾波電解電容器損壞1.3.1 判斷出現(xiàn)外觀炸開、鋁殼鼓包、塑料外套管裂開，流出了電解液、保險閥開啟或被壓出，小型電容器頂部分瓣開裂，接線柱嚴(yán)重銹蝕，蓋板變形、脫落，說明電解電容器已損壞。用萬用表測量開路或短路，容量明顯減小，漏電嚴(yán)重（用萬用表測最終穩(wěn)定后的阻值較?。?。1.3.2 找出電容損壞原因（1）器件本身質(zhì)量不好（漏電流大、損耗大、耐壓不足、含有氯離子等雜質(zhì)、結(jié)構(gòu)不好、壽命短）。（2）濾波前的整流橋損壞，有交流電直接進(jìn)入了電容。（3）分壓電阻損壞，分壓不均造成某電容首先擊穿，隨后發(fā)生相關(guān)其他電容也擊

9、穿。（4）電容安裝不良，如外包絕緣損壞，外殼連到了不應(yīng)有的電位上，電氣連接處和焊接處不良，造成接觸不良發(fā)熱而損壞。（5）散熱環(huán)境不好，使電容溫升太高，日久而損壞。1.3.3 電容的更換（1）更換濾波電解電容器最好選擇與原來相同的型號，在一時不能獲得相同的型號時，必須注意以下幾點(diǎn)：耐壓、漏電流、容量、外形尺寸、極性、安裝方式應(yīng)相同，并選用能承受較大紋波電流，長壽命的品種。（2）更換拆裝過程中注意電氣連接（螺釘聯(lián)接和焊接）牢固可靠，正、負(fù)極不得接錯，固定用卡箍要能牢固固定，并不得損壞電容器外絕緣包皮，分壓電阻照原樣接好，并測量一下電阻值，應(yīng)使分壓均勻。（3）已放置一年以上的電解電容器，應(yīng)測量漏電流

10、值，不得太大，裝上前先行加直流電老化，直流電先加低一些，當(dāng)漏電流減小時，再升高電壓，最后在額定電壓時，漏電流值不得超過標(biāo)準(zhǔn)值。（4）因電容器的尺寸不合適，而修理替換的電容器只能裝在其他位置時，必須注意從逆變模塊到電容的母線不能比原來的母線長，兩根+、-母線包圍的面積必須盡量小，最好用雙絞線方式。這是因?yàn)殡娙葸B接母線延長或+、-母線包圍面積大會造成母線電感增加，引起功率模塊上的脈沖過電壓上升，造成損壞功率模塊或過電壓吸收器件損壞。在不得已的情況下，另將高頻高壓的浪涌吸收電容器用短線加裝到逆變模塊上，幫助吸收母線的過電壓，彌補(bǔ)因電容器連接母線延長帶來的危害。1.4 風(fēng)機(jī)的損壞1.4.1 風(fēng)機(jī)的損壞

11、判斷（1）測量風(fēng)機(jī)電源電壓是否正常，如風(fēng)機(jī)電源不正常，首先要修好風(fēng)機(jī)電源。（2）確認(rèn)風(fēng)機(jī)電源正常后風(fēng)機(jī)如不轉(zhuǎn)或慢轉(zhuǎn)，則風(fēng)機(jī)已損壞，需更換。1.4.2 損壞原因查找（1）風(fēng)機(jī)本身質(zhì)量不好，線包燒毀、局部短路，直至風(fēng)機(jī)的電子線路損壞，或風(fēng)機(jī)引線斷路、機(jī)械卡死、含油軸承干涸、塑料老化變形卡死。（2）環(huán)境不良，有水汽、結(jié)露、腐蝕性氣體、臟物堵塞、溫度太高使塑料變形。1.4.3 風(fēng)機(jī)的更換（1）更換新風(fēng)機(jī)最好選擇原型號或比原型號性能優(yōu)越的風(fēng)機(jī)，同樣尺寸的風(fēng)機(jī)包含很多種風(fēng)量和風(fēng)壓品種。（2）風(fēng)機(jī)的拆卸有很多情況要牽動變頻器內(nèi)部機(jī)芯，在拆卸時要做好記錄和標(biāo)識，防止裝回原樣時發(fā)生錯誤。有的設(shè)計(jì)已充分考慮到更換

12、方便性，此時要看清楚，不要盲目大拆、大動。（3）風(fēng)機(jī)在安裝螺釘時，力矩要合適，不要因過緊而使塑料件變形和斷裂，也不能太松而因振動松脫。風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉不得碰風(fēng)罩，更不得裝反風(fēng)機(jī)。（4）選用風(fēng)機(jī)時注意風(fēng)機(jī)軸承是滾珠軸承的為好，含油軸承的機(jī)械壽命短。就單純軸承壽命而言，使用滾珠軸承時風(fēng)機(jī)壽命會高5耀10 倍。（5）風(fēng)機(jī)裝在出風(fēng)口承受高溫氣流，其風(fēng)葉應(yīng)用金屬或耐溫塑料制成，不得使用劣質(zhì)塑料，以免變形。（6）電源連接要正確良好，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉不得與導(dǎo)線相摩擦，裝好后要通電試一下。（7）清理風(fēng)道和散熱片的堵塞物很重要，不少變頻器因風(fēng)道堵塞而發(fā)生過熱保護(hù)或損壞。1.5 開關(guān)電源的損壞1.5.1 開關(guān)電源損壞的判斷（1

13、）有輸入電壓，而無開關(guān)電源輸出電壓，或輸出電壓明顯不對。（2）開關(guān)電源的開關(guān)管、變壓器印制板周邊元件，特別是過電壓吸收元件有外觀上可見的燒黃、燒焦，用萬用表測開關(guān)管等元件已損壞。（3）開關(guān)變壓器漆包線長期在高溫下使用，出現(xiàn)發(fā)黃、焦臭、變壓器繞阻間有擊穿、變壓器繞阻特別是高壓線包有斷線、骨架有變形和跳弧痕跡。1.5.2 查找開關(guān)電源損壞原因（1）開關(guān)電源變壓器本身漏感太大。運(yùn)行時一次繞阻的漏感造成大能量的過電壓，該能量被吸收的元件（阻容元件、穩(wěn)壓管、瞬時電壓抑制二極管）吸收時發(fā)生嚴(yán)重過載，時間一長吸收的元件就損壞了。以上原因又會使開關(guān)電源效率下降、開關(guān)管和開關(guān)變壓器發(fā)熱嚴(yán)重，而且開關(guān)管上出現(xiàn)高的

14、反峰電壓，促使開關(guān)管損壞及變壓器損壞，特別在密閉機(jī)箱里的變壓器、開關(guān)管、吸收用電阻、穩(wěn)壓管或瞬時電壓抑制二極管的溫度會很高。（2）變壓器導(dǎo)線因氧化、助焊劑腐蝕而斷裂。（3）元器件本身壽命問題，特別是開關(guān)管和或開關(guān)集成電路因電流電壓負(fù)擔(dān)大，更易損壞。（4）環(huán)境惡劣，由灰塵、水汽等造成絕緣損壞。1.5.3 開關(guān)電源的修理（1）開關(guān)電源因局部高溫已使印制板深度發(fā)黃碳化或印制線損壞時，印制板的絕緣和覆銅箔、導(dǎo)線已不能使用時，只能整體更換該印制板。（2）查出損壞的元件后更換新元件，元件型號應(yīng)與原型號一致，在不能一致時，要確認(rèn)元件的功率、開關(guān)頻率、耐壓以及尺寸上能否安裝，并要與周邊元件保持絕緣間距。（3）

15、認(rèn)為已修好后，應(yīng)通電檢查。通電時不應(yīng)使整個變頻器通電而只對有開關(guān)變壓器的那一部分，即在開關(guān)變壓器的電源側(cè)通電，檢查工作是否正常、二次電壓是否正確，改變電源側(cè)的電壓在+15%耀-20豫變動范圍內(nèi)，輸出電壓應(yīng)基本不變。1.6 接觸器的損壞1.6.1 接觸器損壞判斷（1）對于發(fā)生逆變橋模塊炸毀、濾波電解電容器發(fā)生爆炸等變頻器后級發(fā)生嚴(yán)重過電流短路的，都要檢查是否影響了接觸器。常見的損壞有觸頭燒蝕、燒結(jié)，以及接觸器塑料件燒變形。（2）少數(shù)接觸器會發(fā)生控制線包斷線和完全不動作。1.6.2 損壞原因（1）后級有短路，過電流故障造成觸頭燒蝕。（2）線包質(zhì)量不好，發(fā)生線包燒毀、燒斷線而不能吸合。（3）對有電子

16、線路的接觸器，會因電子線路損壞而不能動作，因此最好不用此類接觸器。（4）因炸機(jī)火焰損壞。1.6.3 更換（1）選同型號、同尺寸、線包電壓相同的產(chǎn)品更換，如型號不同，則性能、尺寸、電壓應(yīng)相同。（2）如果有舊的接觸器，可以更換內(nèi)部零件而修好，但必須嚴(yán)格按原有內(nèi)部裝配正確裝配好。（3）對燒蝕不嚴(yán)重的觸頭，可以用細(xì)砂布仔細(xì)砂光繼續(xù)使用。（4）因觸頭要流過大電流，對螺釘聯(lián)接的銅條和導(dǎo)線必須切切實(shí)實(shí)擰緊以減少發(fā)熱。1.7 印制電路板的損壞1.7.1 印制電路板的損壞判斷（1）排除了主回路器件的故障后，如還不能使變頻器正常工作，最為簡單有效的判斷是拆下印制板看一下正、反面有無明顯的元件變色、印制線變色、局部

17、燒毀。（2）一般變頻器上的印制板主要有驅(qū)動板、主控板、顯示板，根據(jù)變頻器故障表現(xiàn)特征，使用換板方式判斷哪塊板有毛病。對其他印制板，如吸收板、GE 板、風(fēng)機(jī)電源板等，因電路簡單可用萬用表迅速查出故障。（3）印制板在有電路圖時按圖檢查各電源電壓，用示波器檢查各點(diǎn)波形，先從后級，逐漸往前級檢查；在沒有電路圖時，采用比較法，對有幾路相同的部分進(jìn)行比較，將故障板與好板對照查出不同點(diǎn)，再作分析即可找到損壞的器件。1.7.2 印制板損壞原因（1）元器件本身質(zhì)量和壽命造成損壞，特別是功率較大的器件，損壞的概率更大。（2）元器件因過熱或過電壓損壞，變壓器斷線，電解電容器干枯、漏電，電阻長期高溫而變值。（3）因環(huán)

18、境溫度、濕度、水露、灰塵引起印制板腐蝕擊穿絕緣漏電等損壞。（4）因模塊損壞導(dǎo)致驅(qū)動印制板上的元件和印制線損壞。（5）因接插件接觸不良、單片機(jī)、存儲器受干擾晶振失效。（6）原有程序因用戶自行調(diào)亂，不能工作。1.7.3 印制板的維修（1）對印制板維修需有電路圖、電源、萬用表、示波器、全套焊接拆裝工具，以及日積月累的經(jīng)驗(yàn)，才會比較迅速地找到損壞之處。（2）印制板表面有防護(hù)漆等涂層，檢測時要仔細(xì)用針狀測筆接觸到被測金屬，防止誤判。由于元件過熱和過電壓容易造成元件損壞，所以對于下列部位要求高度注意，首先檢查；開關(guān)電源的開關(guān)管、開關(guān)變壓器、過電壓吸收元件、功率器件、脈沖變壓器、高壓隔離用的光耦合器、過電壓

19、吸收或緩沖吸收板及所屬元件、充電電阻、場效應(yīng)管或IGBT管、穩(wěn)壓管或穩(wěn)壓集成電路。（3）印制板的更換會因版本不同而帶來麻煩，因此若確定要換板，就要看版號標(biāo)識是否一致，如不一致而發(fā)生了障礙，就要向制造商了解清楚。（4）單片機(jī)編號不一樣內(nèi)部的程序就不一樣，在使用中某些項(xiàng)目可能會表現(xiàn)不一樣，因此，使用中如確認(rèn)程序有問題，就應(yīng)向制造商詢問。（5）由于干擾會導(dǎo)致變頻器工作不正?；虬l(fā)生保護(hù)。此時，應(yīng)采取抗干擾措施，除了變頻器整體上考慮抗干擾外（如加裝輸入/輸出交流電抗器、無線電干擾抑制電抗器，輸出線加磁環(huán)等），還可以在印制板的電源端加裝由磁環(huán)和同相串繞的幾匝導(dǎo)線構(gòu)成的所謂共模抑制電抗器，對印制板上下位置作

20、靜電隔離屏蔽，以及對外部控制線用屏蔽線或用雙絞線等措施。（6）印制板維修后要通電檢查，此時不要直接給變頻器的主回路通電，而要使用輔助電源對印制板加電，并用萬用表檢查各電壓，用示波器觀察波形，確認(rèn)完全無誤后才可接到主回路一起調(diào)試。1.8 變頻器內(nèi)部打火或燃燒1.8.1 過電壓吸收不良造成打火變頻器的逆變器在快速切換電流時，發(fā)現(xiàn)某主器件被損壞，一般是由于切換電路上往往有電感存在，電感上儲存的磁場能量將迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶瞿芰?，即特別當(dāng)被切換電流i 大，而電路分布電容C小的時刻，在電流切換器的端子上將出現(xiàn)極高的過電壓u，這個電壓有時高到幾百伏、幾千伏、甚至幾萬伏。因此，在變頻器的功率開關(guān)器件（如IGBT）

21、的C、E端、開關(guān)電源管的D端、電源進(jìn)線端等部位都設(shè)置了過電壓吸收電路或器件來作保護(hù)。但這些保護(hù)器件失效，或具有相同作用的其他器件性能變壞（如承擔(dān)部分過電壓吸收的濾波電容干枯）時，都有可能出現(xiàn)過電壓，發(fā)生打火、擊穿或被保護(hù)的開關(guān)器件自身損壞。常見過電壓吸收電路如圖2 所示。電源進(jìn)線端的過電壓吸收電路如圖3 所示。當(dāng)這些吸收元件損壞及安裝它的印制板損壞時，就會產(chǎn)生過電壓、跳火、燒蝕及主器件立即損壞。更換這些元件時要求意識到型號的重要性，如二極管一定要用快恢復(fù)或超快恢復(fù)二極管，連接的接線要簡短，以減少分布電感量的危害。1.8.2 主器件損壞造成打火有些變頻器損壞的現(xiàn)象使人感到納悶，母線間的某個間距并

22、不小，但有尖端放電可能的區(qū)域，出現(xiàn)打火電蝕的痕跡。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)有某主器件被損壞，究竟是不是間距不夠造成的后果呢？不是的，這是因主回路有一定的電感，當(dāng)主器件因故障的短路大電流突然燒毀時，就會造成母線間過電壓（見圖4）。逆變橋開關(guān)器件IGBT短路會造成正負(fù)母線間打火；整流橋短路或逆變IGBT 短路有可能造成進(jìn)線處打火或進(jìn)線保護(hù)用壓敏電阻損壞，因進(jìn)線也有電感，也會造成過電壓。逆變橋開關(guān)器件IGBT 或整流橋燒毀造成自身炸裂，嚴(yán)重時殃及周圍器件，如燒毀驅(qū)動電路板。1.8.3 壓敏電阻問題壓敏電阻本來是用于進(jìn)線側(cè)吸收進(jìn)線過電壓的保護(hù)器件，但當(dāng)進(jìn)線側(cè)電壓持續(xù)較高，壓敏電阻性能有變化時，有可能使壓敏電阻爆炸

23、燒毀，同樣有可能殃及周圍器件和導(dǎo)線絕緣。1.8.4 電解電容器漏液、爆炸、燃燒電解電容質(zhì)量不好的表現(xiàn)有：漏液、漏電流大、損耗大、發(fā)熱、鼓包、炸裂、由炸裂引起燃燒、容量下降，內(nèi)阻及電感增加。對于濾波用電解電容器因電壓高、容量大，所儲存的能量大，容易造成漏液、爆炸、燃燒。電解液是可燃物，可造成燃燒事故。因此要用質(zhì)量好的電解電容器，并在到達(dá)壽命前更換新的。1.9 常見運(yùn)行中的故障1.9.1 過電流跳閘起動時，一升速就跳閘，說明過電流十分嚴(yán)重，應(yīng)查看有否負(fù)載短路、接地、工作機(jī)械卡堵、傳動損壞、電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩過小、以及根本起不動、變頻器逆變橋已損壞。運(yùn)行中跳閘引起的原因有升速設(shè)定時間過短、降速時間設(shè)定過

24、短、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（V/f 比）設(shè)定太大，造成低速過電流、熱繼電器調(diào)整不當(dāng)，動作電流設(shè)定太小也可引起過電流動作。1.9.2 過電壓和欠電壓跳閘（1）過電壓：電源電壓過高、降速時間設(shè)定過短、降速過程中制動單元沒有工作或制動單元放電太慢，即制動電阻太大。變頻器內(nèi)部過電壓保護(hù)電路有故障會引起過電壓。（2）欠電壓：電源電壓過低、電源缺相、整流橋有一相故障，變頻器內(nèi)部欠電壓保護(hù)電路故障也會引起欠電壓。1.9.3 電動機(jī)不轉(zhuǎn)電動機(jī)、導(dǎo)線、變頻器有損壞，線未接好，功能設(shè)置，如上限頻率、下限頻率、最高頻率設(shè)定時沒有注意，相互矛盾著。使用外控給定時，沒有選項(xiàng)預(yù)置，以及其他不合理設(shè)置。1.9.4 發(fā)生失速變頻器在減速或

25、停止過程中，由于設(shè)置的減速時間過短或制動能力不夠，導(dǎo)致變頻器內(nèi)部母線電壓升高發(fā)生保護(hù)（也稱過電壓失速），造成變頻器失去對電動機(jī)的速度控制。此時，應(yīng)設(shè)置較長的減速時間，保持變壓器內(nèi)母線電壓不至于升得太高，實(shí)現(xiàn)正常減速控制。變頻器在增速過程中，設(shè)置的加速時間過短或負(fù)載太重，電網(wǎng)電壓太低，導(dǎo)致變頻器過電流而發(fā)生保護(hù)（也稱過電流失速），變頻器失去對電動機(jī)的速度控制。此時，應(yīng)設(shè)置較長的增速時間，維持不會過電流，實(shí)現(xiàn)正常增速控制。1.9.5 變頻器主器件自保護(hù)（FL保護(hù)）該保護(hù)是變頻器主器件工作不正常而發(fā)生的自我保護(hù)，很多原因都會導(dǎo)致FL保護(hù)。FL發(fā)生時，很多是變頻器逆變器部分已經(jīng)流過了不適當(dāng)?shù)拇箅娏鳌＿@

26、一電流在很短的時間內(nèi)被檢測出來，并在沒有使功率器件損壞前發(fā)出保護(hù)控制信號，停止功率器件繼續(xù)被驅(qū)動板激勵而繼續(xù)發(fā)生大電流，從而保護(hù)了功率器件。也有功率器件已壞，不適當(dāng)?shù)赝ㄟ^了大電流，被檢測后就停止了驅(qū)動板對功率器件的激勵。也有因過熱使熱敏元件動作，發(fā)生FL保護(hù)。FL發(fā)生的現(xiàn)象一般有：一通電就FL保護(hù)、運(yùn)行一段時間發(fā)生FL保護(hù)、不定期出現(xiàn)EL保護(hù)。FL發(fā)生時要檢查以下是否已損壞及作出處理。（1）模塊（開關(guān)功率器件）已損壞。（2）驅(qū)動集成電路（驅(qū)動片）、驅(qū)動光耦合器已損壞。（3）由功率開關(guān)器件IGBT集電極到驅(qū)動光耦合器的傳遞電壓信號的高速二極管損壞。（4）因逆變模塊過熱造成熱斷電器動作。這類故障一

27、般冷卻后可復(fù)位，即FL在冷卻時不發(fā)生，可再運(yùn)行。對此要改善冷卻通風(fēng)，找到加熱根源。（5）外部干擾和內(nèi)部干擾造成變頻器控制部位、芯片發(fā)生誤動作。對此要采取內(nèi)部抗干擾措施，如加磁環(huán)、屏蔽線，更改外部布線、對干擾源隔離、加電抗器等。1.10 康沃變頻器常見故障及處理方法1.10.1 故障P.OFF康沃變頻器上電顯示P.OFF，延時1耀2 s后顯示0，表示變頻器處于待機(jī)狀態(tài)。在應(yīng)用中若出現(xiàn)變頻器上電后一直顯示P.OFF 而不跳0 現(xiàn)象，主要原因有輸入電壓過低、輸入電源缺相及變頻器電壓檢測電路故障。處理時應(yīng)先測量電源三相輸入電壓，R、S、T端子正常電壓為三相380 V，如果輸入電壓低于320 V或輸入電

28、源缺少，則應(yīng)排除外部電源故障。如果輸入電源正?？膳袛酁樽冾l器內(nèi)部電壓檢測電路或缺相保護(hù)故障。對于康沃G1/P1 系列90 kW及以上機(jī)型變頻器，故障原因主要為內(nèi)部缺相檢測電路異常。缺相檢測電路由兩個單相380 V/18.5 V變壓器及整流電路構(gòu)成，故障原因大多為檢測變壓器故障，處理時可測量變壓器的輸出電壓是否正常。1.10.2 故障ER08康沃變頻器出現(xiàn)ER08 故障代碼表示變頻器處于欠電壓故障狀態(tài)。主要原因有輸入電源過低或缺相、變頻器內(nèi)部電壓檢測電路異常、變頻器主電路異常。通用變頻器電壓輸入范圍在320460 V。在實(shí)際應(yīng)用中變頻器滿載運(yùn)行時，當(dāng)輸入電壓低于340 V時可能會出現(xiàn)欠電壓保護(hù)，

29、這時應(yīng)提高電網(wǎng)輸入電壓或變頻器降額使用；若輸入電壓正常，變頻器在運(yùn)行中出現(xiàn)ER08 故障，則可判斷為變頻器內(nèi)部故障。若變頻器主回路正常，出現(xiàn)ER08 報(bào)警的原因大多為電壓檢測電路故障。一般變頻器的電壓檢測電路為開關(guān)電源的一組輸出，經(jīng)過取樣、比較電路后給CPU 處理器，當(dāng)超過設(shè)定值時，CPU根據(jù)比較信號輸出故障封鎖信號，封鎖IGBT，同時顯示故障代碼。1.10.3 故障ER02/ER05故障代碼ER02/ER05 表示變頻器在減速中出現(xiàn)過電流或過電壓故障，主要原因?yàn)闇p速時間過短、負(fù)載回饋能量過大未能及時被釋放。若電動機(jī)驅(qū)動慣性較大的負(fù)載時，當(dāng)變頻器頻率（即電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速）下降時，電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)

30、速可能大于同步轉(zhuǎn)速，這時電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，此部分能量將通過變頻器的逆變電路返回到直流回路，從而使變頻器出現(xiàn)過壓或過流保護(hù)。現(xiàn)場處理時在不影響生產(chǎn)工藝的情況下可延長變頻器的減速時間，若負(fù)載慣性較大，又要求在一定時間內(nèi)停機(jī)時，則要加裝外部制動電阻和制動單元，康沃G2/P2 系列變頻器22 kW 以下的機(jī)型均內(nèi)置制動單元，只需加外部制動電阻即可，電阻選配可根據(jù)產(chǎn)品說明中標(biāo)準(zhǔn)選用；對于功率22 kW以上的機(jī)型則要求外加制動單元和制動電阻。ER02/ER05故障一般只在變頻器減速停機(jī)過程中才會出現(xiàn)，如果變頻器在其他運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)該故障，則可能是變頻器內(nèi)部的開關(guān)電源部分，如電壓檢測電路或電流檢測電路異常

31、而引起的。1.10.4 故障ER17代碼ER17 表示電流檢測故障。通用變頻器電流檢測一般采用電流傳感器，如圖5 所示，通過檢測變頻器兩相輸出電流來實(shí)現(xiàn)變頻器運(yùn)行電流的檢測、顯示及保護(hù)功能。輸出電流經(jīng)電流傳感器（圖中的H1、H2）輸出線性電壓信號，經(jīng)放大比較電路輸送給CPU 處理器，CPU 處理器根據(jù)不同信號判斷變頻器是否處于過電流狀態(tài)，如果輸出電流超過保護(hù)值，則故障封鎖保護(hù)電路動作，封鎖IGBT脈沖信號，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能?？滴肿冾l器出現(xiàn)ER17 故障的主要原因?yàn)殡娏鱾鞲衅鞴收匣螂娏鳈z測放大比較電路異常，前者可通過更換傳感器解決，后者大多為相關(guān)電流檢測IC 電路或IC 芯片工作電源異常，可通過更換

32、相關(guān)IC或維修相關(guān)電源解決。1.10.5 故障ER15代碼ER15 表示逆變模塊IPM、IGBT故障，主要原因?yàn)檩敵鰧Φ囟搪贰⒆冾l器至電動機(jī)的電纜線過長（超過50 m）、逆變模塊或其保護(hù)電路故障?，F(xiàn)場處理時先拆去電動機(jī)接線，測量變頻器逆變模塊，觀察輸出是否存在短路，同時檢查電動機(jī)是否對地短路及電動機(jī)接線是否超過允許范圍，如上述均正常，則可能為變頻器內(nèi)部IGBT 模塊驅(qū)動或保護(hù)電路異常。一般IGBT過電流保護(hù)是通過檢測IGBT導(dǎo)通時的管壓降動作的，如圖6所示。當(dāng)IGBT正常導(dǎo)通時其飽和壓降很低，當(dāng)IGBT過電流時管壓降VCE會隨著短路電流的增加而增大，增大到一定值時，檢測二極管VDB將反向?qū)ǎ?/p>

33、此時反向電流信號經(jīng)IGBT驅(qū)動保護(hù)電路送給CPU 處理器，CPU 封鎖IGBT 輸出，以達(dá)到保護(hù)作用。如果檢測二極管VDB損壞，則康沃變頻器會出現(xiàn)ER15 故障，現(xiàn)場處理時可更換檢測二極管以排除故障。1.10.6 故障ER11康沃變頻器出現(xiàn)ER11 故障表示變頻器過熱，可能的原因主要有：風(fēng)道阻塞、環(huán)境溫度過高、散熱風(fēng)扇損壞不轉(zhuǎn)及溫度檢測電路異?！，F(xiàn)場處理時先判斷變頻器是否確實(shí)存在溫度過高情況，如果溫度過高可先按以上原因排除故障；若變頻器溫度正常情況下出現(xiàn)ER11 報(bào)警，則故障原因?yàn)闇囟葯z測電路故障?？滴?2 kW以下機(jī)型采用的七單元逆變模塊，內(nèi)部集成有溫度元件，如果模塊內(nèi)此部分電路也會出現(xiàn)ER

34、11 報(bào)警，另處當(dāng)溫度檢測運(yùn)算電路異常時也會出現(xiàn)同樣故障現(xiàn)象。 變頻器驅(qū)動電路常見問題及解決方案近10 多年來，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動領(lǐng)域的滲入，變頻交流調(diào)速已逐漸取代了過去的轉(zhuǎn)差率調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速技術(shù)。幾乎可以說，有交流電動機(jī)的地方就有變頻器的使用。其最主要的特點(diǎn)是具有高效率的驅(qū)動性能及良好的控制特性?，F(xiàn)在通用型的變頻器一般包括以下幾個部分：整流橋、逆變橋、中間直流電路、預(yù)充電電路、控制電路、驅(qū)動電路等。一臺變頻器的好壞，驅(qū)動電路起著至關(guān)重要的作用，現(xiàn)就來談?wù)勻?qū)動電路常見的問題以及解決的辦法。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，驅(qū)動電路本身也經(jīng)歷了從插腳式元件的驅(qū)動電路到光耦驅(qū)動電路，再到厚膜驅(qū)動電路，以及比較新的集成驅(qū)動電路。目前后三種驅(qū)動電路在維修中還是經(jīng)常能遇到的。下面介紹幾種驅(qū)動電路的維修方法。2.1 驅(qū)動電路損壞的原因及檢查造成驅(qū)動損壞的原因是各種各樣的，一般來說，出現(xiàn)的問題也無非是U、V、W三相無輸出或輸出不平衡，或輸出平衡但是在低頻時抖動，還有啟動報(bào)警等。當(dāng)一臺變頻器大電容后的快速熔斷器斷開，或者是IGBT 逆變模塊損壞的情況下，驅(qū)動電路基本都不可能完好無損，切不可換上好的快速熔斷器或IGBT逆變模塊，這樣很容易造成剛換上的新器件再次損壞。這時應(yīng)該著重檢查驅(qū)動電路上是否有打火的印記。可以先將IGBT逆變模塊的驅(qū)動腳連線拔掉