變頻器常見故障及解決方案

1、1變頻器故障診斷與處理1.1變頻器電源模塊損壞1.1.1判斷逆變電源模塊主要包括IGBT、IPM等。檢查外觀是否爆炸，端子和連接的印刷電路板是否有燒蝕痕跡。用萬用表檢查C-E、G-C、G-E是否接通，或測量各驅動功率器件控制極的P與U、V、W、N與U、V、W、P與N電阻是否不一致，以判斷哪個功率器件損壞。1.1.2查找損壞原因(1)設備本身質量差。(2)外部負載有嚴重的過流和不平衡，電機的一相繞組對地短路，一相繞組內部短路，負載機械卡死，相擊穿，輸出線對地短路或短路。(3)電容器與負載相連，或由于接線不當導致對地電容過大，使功率管產(chǎn)生沖擊電流。(4)用戶電網(wǎng)電壓過高，或存在強烈的瞬時過電壓，導

2、致過電壓損壞。(5)機器中電源開關管的過壓吸收電路損壞，導致未能有效吸收過壓，造成IGBT損壞，如圖1所示。(6)由于老化，濾波電容容量減小或內部電感增大，降低了母線的過電壓吸收能力，導致母線過電壓高，對IGBT造成損害。在正常運行期間，當逆變器開關裝置被脈沖關閉時，總線上的過電壓是由總線電路的感應能量存儲引起的。(7)IGBT前級光電隔離裝置或IPM電源裝置也因故障而發(fā)生故障，或印刷電路板隔離裝置中的灰塵和濕氣引起的點火故障，導致IGBT和IPM損壞。(8)操作不當或產(chǎn)品設計軟件存在缺陷，導致上、下功率開關器件在干擾、開關機等不穩(wěn)定條件下瞬間同時導通。(9)雷擊、漏水和侵入房屋、異物進入、檢

3、查員意外觸摸等事故。(10)維護后更換了過濾電容器。因為電容器的質量不好，或者連接到電容器的線路比原來的長，所以電感增加，導致總線過壓幅度顯著增加。(11)由于交流電源進入主電源前一級，原整流橋損壞，IGBT和IPM損壞。(12)修理和更換電源模塊，因為沒有靜電保護措施，IGBT在焊接操作中被損壞?；蛞蛐蘩磉^程中散熱、緊固和絕緣處理不當而導致的短期使用損壞。(13)并聯(lián)使用IGBT，更換時沒有考慮型號和批號的一致性，導致各并聯(lián)元件電流不均勻和損壞。(14)變頻器內部保護電路(過壓和過流保護)的一個元件損壞，失去保護功能。(15)變頻器中的某一組電源，特別是IGBT驅動級和-電源損壞，輸出值改變

4、或兩組電源之間的絕緣損壞。1.1.3更換只有找到損壞的根本原因并首先消除再次損壞的可能性，才能更換逆變器模塊，否則更換的新模塊將再次損壞。(1)IGBT，像絕緣柵場效應晶體管一樣，應避免靜電損壞。防止裝配焊接損壞的基本措施是連接所有要修理的機器、IGBT模塊、烙鐵、人、操作臺墊等。以便在相同的電場電勢下工作，如果所有連接的公共點都可以接地就更好了。特別是電烙鐵頭不應帶有高電位的市電，示波器電源應由隔離良好的變壓器隔離。在不使用IGBT模塊之前，保持控制電極G和發(fā)射器E的連接，在出廠前不要隨意拆除防靜電保護G-E連接措施。(2)在電源模塊和散熱器之間涂導熱硅脂，保證涂層厚度為0.25毫米，接觸面

5、大于80%。擰緊力矩根據(jù)擰緊螺釘?shù)某叽?M4 13千克厘米，M5 17千克厘米，M6 22千克厘米)施加，以確保良好的散熱(4)并行模塊應具有相同的型號和序列號。如果序列號不一致，請確保并行連接的所有模塊具有相同的性能。(5)對于爆炸機造成的銅件缺陷，毛刺應磨圓打磨，避免因過電壓尖端放電造成的二次損壞。1.1.4更換模塊后通電該模塊經(jīng)常被更換，然后通電時會燃燒。為了防止這種事故，通常在變頻器的DC主電路中串聯(lián)一個電阻。電阻器的電阻值為1和2 k冗余，功率在50 W以上。由于電阻器的限流作用，即使模塊不能啟動也不會損壞。可以進行空載檢查，因為流經(jīng)電阻的電流很小，電壓降也很小。一般來說，只要空載運

6、行正常，消除阻力是正常的。1.2整流橋損壞1.2.1判斷可以用萬用表阻斷來判斷。對于并聯(lián)整流橋，松開連接器，找到壞的。1.2.2查找損壞原因(1)設備本身質量差。(2)后級電路和逆變電源開關裝置損壞，導致短路電流流經(jīng)整流橋而損壞。(3)電網(wǎng)電壓過高，電網(wǎng)遭受雷擊和過電壓沖擊。電網(wǎng)內阻小，過壓保護變阻器燒壞，不起作用，導致所有過壓都加到整流橋上。(4)逆變器離電網(wǎng)的電力變壓器太近，中間的線路阻抗很小。逆變器輸入側沒有配備DC電抗器和交流電抗器，使得整流橋在高幅尖脈沖電流的沖擊下被電容濾波，導致整流橋過早損壞。(5)輸入異相，使整流橋變重損壞。1.2.3更換(1)找出整流橋損壞的根本原因，排除故障

7、，防止新整流橋再次損壞。(2)更換新的整流橋，確保焊接后的整流橋焊接可靠。確保與外圍部件的電氣安全距離，并擰緊用螺釘連接的部件，以防止因接觸電阻過大而發(fā)熱。如果散熱器導電，需要涂硅脂以降低熱阻。(3)并聯(lián)整流橋應使用相同型號和制造商的產(chǎn)品，以避免不均勻電流造成的損壞。1.3過濾電解電容器損壞1.3.1判斷外觀爆炸，鋁殼鼓包，塑料外套破裂，電解液流出，安全閥打開或壓出，小電容上蓋破裂，接線柱嚴重銹蝕，蓋板變形脫落，表明電解電容損壞。用萬用表測量開路或短路時，電容明顯減小，漏電嚴重(用萬用表測量最終穩(wěn)定后的電阻小)。1.3.2找出電容器損壞的原因(1)設備本身質量差(泄漏電流大、損耗大、耐壓不足、

8、氯離子等雜質、結構差、使用壽命短)。(2)濾波前整流橋損壞，交流電直接進入電容器。(3)分壓電阻損壞，分壓不均勻導致電容器先擊穿，然后其他相關電容器也擊穿。(4)電容器安裝不良，如外部絕緣損壞、外殼連接到不適當?shù)碾娢弧㈦姎膺B接和焊接不良，導致接觸不良和熱損壞。(5)散熱環(huán)境不好，導致電容器溫升過高，久而久之會損壞。1.3.3更換電容器(1)最好選擇與原型號相同的型號來代替過濾電解電容器。如果一時得不到相同的型號，必須注意以下幾點：耐壓、漏電流、容量、外形尺寸、極性和安裝方法應相同，應選擇能承受較大紋波電流、使用壽命長的品種。(2)更換和拆卸時，注意電氣連接(螺絲連接和焊接)要牢固可靠。正極和負

9、極不得連接不正確。固定夾應固定牢固，不得損壞(4)當修理和更換的電容器由于電容器尺寸不合適而只能安裝在其他位置時，必須注意從逆變器模塊到電容器的母線不能比原來的母線長，并且兩條“與”母線包圍的區(qū)域必須盡可能小，最好使用雙絞線。這是因為電容連接母線的延伸或母線的大封閉面積導致母線電感增加，導致功率模塊上的脈沖過電壓上升，導致功率模塊或過電壓吸收裝置損壞。必要時，在逆變器模塊上加裝高頻高壓浪涌吸收電容，用短導線幫助吸收母線的過電壓，彌補電容連接的母線延伸造成的危害。1.4風扇損壞1.4.1風機損壞判斷(1)測量風扇電源電壓是否正常，如果風扇電源不正常，先修理風扇電源。(2)如果確認風扇正常供電后，

10、風扇沒有轉動或緩慢轉動，則說明風扇已經(jīng)損壞，需要更換。1.4.2查找損壞原因(1)風扇本身質量不好，線包燒壞，部分短路，直至風扇電路損壞，或風扇引線斷裂，機器卡住，含油軸承干燥，塑料老化變形。(2)環(huán)境惡劣、水蒸氣、冷凝、腐蝕性氣體、污垢堵塞、高溫和塑性變形。1.4.3更換風扇(1)更換新風扇時，最好選擇原型號或性能優(yōu)于原型號的風扇。同樣大小的風扇包含多種風量和風壓。(2)在拆卸風機的過程中，影響變頻器內部運動的情況很多，在拆卸過程中應做好記錄和標記，以防風機恢復原狀時出錯。有些設計已經(jīng)充分考慮了更換的方便性，所以我們此時應該看清楚，不要盲目拆卸或移動。(3)安裝風機螺釘時，扭矩應適當，塑料件

11、不應因過緊而變形、斷裂，也不應因過松而振動而松動。風扇葉片不得接觸機罩，也不得安裝風扇。(4)選擇風機時，要注意風機軸承是滾珠軸承，含油軸承機械壽命短。就軸承壽命而言，使用滾珠軸承時，風扇壽命將延長5倍。(5)風機安裝在出風口處，承受高溫氣流，其葉片應由金屬或耐溫塑料制成，不得使用劣質塑料以免變形。(6)電源連接應正確、良好，轉子葉片不應與電線摩擦。安裝后，試著通電。(7)清理風道和散熱器的堵塞非常重要，許多變頻器因風道堵塞而過熱或損壞。1.5開關電源損壞1.5.1開關電源損壞的判斷(1)開關電源有輸入電壓但無輸出電壓，或者輸出電壓明顯錯誤。(2)開關電源的開關管和變壓器印刷電路板的外圍部件，

12、特別是過電壓吸收部件，有可見的黃燃和燒損，開關管和其他部件被萬用表損壞。(3)開關變壓器漆包線長期高溫使用，會引起發(fā)黃、灼熱氣味、變壓器繞組間擊穿、變壓器繞組特別是高壓線包斷線、骨架變形和跳弧。1.5.2找出開關電源損壞的原因(1)開關電源變壓器本身的漏電感過大。運行期間，初級繞組的漏電感會導致高能過壓。當能量被吸收元件(阻容元件、穩(wěn)壓管、瞬時電壓抑制二極管)吸收時，會發(fā)生嚴重的過載，并且吸收元件在長時間之后會損壞。上述原因會降低開關電源的效率，導致開關管和開關變壓器嚴重發(fā)熱，并在開關管上產(chǎn)生較高的反峰電壓，從而導致開關管和變壓器損壞。特別是變壓器、開關管、吸收電阻、穩(wěn)壓管或瞬間的溫度(2)用

13、新的部件更換損壞的部件，部件型號應與原來的一致。如果它們不一致，則有必要確認這些部件是否可以根據(jù)功率、開關頻率、電壓電阻和尺寸進行安裝，并與周圍的部件保持絕緣間距。(3)認為已修復后，應通電檢查。通電時，整個變頻器不應通電，而應只對帶有開關變壓器的部分，即開關變壓器的電源側通電。檢查工作是否正常，二次電壓是否正確。如果電源側的電壓在15%-20%范圍內變化，輸出電壓應基本不變。1.6接觸器損壞1.6.1接觸器損壞判斷(1)當逆變橋模塊爆炸、濾波電解電容爆炸等時，檢查接觸器是否受到影響。常見的損傷包括觸頭燒蝕和燒結，以及觸頭塑料件的燃燒變形。(2)幾個接觸器將斷開控制線組件，并且根本不動作。1.

14、6.2損壞原因(1)后級短路，過流故障導致觸點燒蝕。(2)包裝質量不好，包裝燒壞、破損，不能吸在一起。(3)對于帶有電子電路的接觸器，由于電子電路的損壞，它們不能工作，所以最好不要使用這種接觸器。(4)被轟炸機的火焰損壞。1.6.3更換(1)選擇相同型號、尺寸和封裝電壓的產(chǎn)品進行更換。如果型號不同，性能、尺寸和電壓應該相同。(2)如果有舊的接觸器，可以通過更換內部零件進行修理，但必須嚴格按照原來的內部組件正確組裝。(3)沒有嚴重燒蝕的觸點可以用細砂布仔細打磨，以便繼續(xù)使用。(4)由于觸點需要流過多的電流，所以必須切實擰緊用螺釘連接的銅排和銅線，以減少發(fā)熱。1.7印刷電路板損壞1.7.1印刷電路

15、板的損壞判斷(1)如果排除主電路裝置故障后，變頻器不能正常工作，最簡單、最有效的判斷是取下印刷電路板，看其正面和背面是否有明顯的元器件變色、印刷電路變色和局部燒傷。(2)變頻器上的印制板一般主要包括驅動板、主控板和顯示板。根據(jù)變頻器的故障性能特點，采用板卡更換的方法來判斷哪個板卡有故障。適用于其他印刷電路板，如吸音板、通用電路板、風扇電源板等。因為電路簡單，萬用表可以用來快速找出故障。(3)當印刷電路板有電路圖時，根據(jù)電路圖檢查電源電壓，用示波器檢查各點的波形，從后級到前級逐步檢查；在沒有電路圖的情況下，比較方法用于比較幾個相同的部分，將有故障的板與完好的板進行比較，找出差異，然后進行分析，找出損壞的器件。1.7.2印刷電路板損壞的原因(1)部件本身的質量和使用壽命受損，尤其是功率較大的設備，受損的可能性更大。(2)部件因過熱或過壓而損壞，變壓器損壞，電解電容器干燥和泄漏，以及由于長期高溫導致的電阻變化。(3)環(huán)境溫度、濕度、露水和灰塵引起的印刷電路板腐蝕、擊穿、絕緣泄漏和其他損壞。(4)驅動印刷電路板上的元件和印刷線路由于模塊損壞而損壞。(5)由于連接器接觸不良以及單片機和存儲器的干擾，晶振失效。(6)由于用戶自身的混亂，原程序無法工作。1.7.3印刷電路板維護(1)印刷電路板維修需要電