如果變頻器出現故障,如何去分析處理問題,本人結合在實踐中的一點心得在這里略作介紹。
一、通過靜態測試來來判斷故障
一般通用型變頻器大致包括以下幾個部分(1)整流電路;(2)直流中間電路;(3)逆變電路;(4)控制電路。靜態測試主要是對整流電路,直流中間電路和逆變電路部分的大功率晶體管(功率模塊)的一個測試。整流電路主要是對整流二極管的一個正反向的測試來判斷它的好壞。直流中間回路主要是對濾波電容的容量及耐壓的測量,我們也可以觀察電容上的安全閥是否爆開,有否漏液現象等來判斷它的好壞。功率模塊的好壞判斷主要是對功率模塊內的續流二極管的判斷。對于IGBT模塊我們還需判斷在有觸發電壓的情況下能否導通和關斷。
1.測試整流電路
找到變頻器內部直流電源的P端和N端,將萬用表調到電阻X10檔,紅表棒接到P,黑表棒分別依到R、S、T,應該有大約幾十歐的阻值,且基本平衡。相反將黑表棒接到P 端,紅表棒依次接到R、S、T,有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端,重復 以上步驟,都應得到相同結果。如果有以下結果,可以判定電路已出現異常,A.阻值三相不平衡,可以說明整流橋故障。B.紅表棒接P端時,電阻無窮大,可以斷定整流橋故障或起動電阻出現故障。
整流模塊損壞一般是由于電網電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下,更換整流橋。在現場處理故障時,應重點檢查用戶電網情況,如電網電壓,有無電焊機等對電網有污染的設備等。
2.測試逆變電路
將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上,應該有幾十歐的阻值,且各相阻值基本相同,反相應該為無窮大。將黑表棒接到N端,重復以上步驟應得到相同結果,否則可確定逆變模塊故障。這時候不能盲目上電,特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電,以免造成更大的損失。
逆變模塊損壞一般是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之后,測驅動波形良好狀態下,更換模塊。在現場服務中更換驅動板之后,還必須注意檢查馬達及連接電纜。在確定無任何故障下,運行變頻器。
二、通過動態測試來判斷故障
如果靜態測量結果表明模塊基本沒問題,可以上電觀察,通過上電后變頻器的顯示,初步斷定故障及原因。
1.上電后面板無顯示。這種情況一般是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起,如啟動電阻損壞,也有可能是面板損壞。
2.上電后面板未顯示故障。這種情況首先檢查參數是否有異常,并將參數復歸后,進行空載(不接電機)情況下啟動變頻器,并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現缺相、三相不平衡等情況,則模塊或驅動板等有故障;在輸出電壓正常(無缺相、三相平衡)的情況下,帶載測試。測試時,最好是滿負載測試。
3. OC.過電流故障。⑴上電后顯示過電流或接地短路一般是由于電流檢測電路損壞,如霍爾元件、運放等;⑵啟動時顯示過電流故障一般是由于驅動電路或逆變模塊損壞引起。⑶空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流該種情況一般是由于參數設置不當或驅動電路老化,模塊損傷引起這可能是變頻器里面最常見的故障了。我們首先要排除由于參數問題而導致的故障。例如電流限制,加速時間過短都有可能導致過電流的產生。然后我們就必須判斷是否電流檢測電路出問題了。以FVR075G7S-4EX為例:我們有時會看到在不接電機運行的時候面板也會有電流顯示。電流來自于哪里呢?這時就要測試一下它的3個霍爾傳感器,為確定那一相傳感器損壞,我們可以每拆一相傳感器的時候開一次機,看是否會有過流顯示,經過這樣試驗后基本能排除OC故障。
4.OV.過電壓故障。上電后顯示過電壓一般由于輸入缺相,電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點,更換損壞的器件。我們首先要排除由于參數問題而導致的故障。例如減速時間過短,以及由于再生負載而導致的過壓等,然后我們可以看一下輸入側電壓是否有問題,最后我們可以看一下電壓檢測電路是否出現了故障,一般的電壓檢測電路的電壓采樣點,都是中間直流回路的電壓。我們以三肯SVF303為例,它由直流回路取樣后(530V左右的直流)通過阻值較大電阻降壓后再由光耦進行隔離,當電壓超過一定值時,顯示“5”過壓(此機器為數碼管顯示)我們可以看一下電阻是否氧化變值,光耦是否有短路現象等。
5.UV.欠電壓故障。這種情況首先可以看一下輸入側電壓是否有問題,后看一下電壓檢測電路,故障判斷和過壓相同。
6. FU.快速熔斷器故障。在現行推出的變頻器大多推出了快熔故障檢測功能 (特別是大功率變頻器) 。以LG030IH-4變頻器為例,它主要是對快熔前面后面的電壓進行采樣檢測,當快熔損壞以后必然會出現快熔一端電壓沒有,此時隔離光耦動作,出現FU報警。更換快熔就能解決問題。特別應該注意的是在更換快熔前必須判斷主回路是否有問題。
7. OH.過熱故障。這種情況主要引起原因是變頻器內部散熱不好。可以檢查散熱風扇及通風通道。
8.SC.短路故障。這種情況可以檢測一下變頻器內部是否有短路現象。以西門子6SE7018為例,我們檢測一下內部線路,可能不一定有短路現象,此時我們可以檢測一下功率模塊有可能出現了故障,在驅動電路正常的情況下,更換功率模塊,應該能修復機器。
變頻器故障多種多樣,因為部分低端的簡單原器件問題和裝配問題引發的故障比例較多,如果有圖紙和零件,這些問題便不難解決而且費用不高,否則解決這些問題還是不容易的,最簡單的辦法就是換整塊的線路板!我們只能在實踐中不斷總結,摸索出一套快速有效處理變頻器故障的辦法。
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