東元變頻器維修,一臺(tái)7200GA-41kVA變頻器,屬雷擊故障,將損壞輸入整流模塊、開關(guān)電源的開關(guān)管、分流管更換后,操作面板屏顯正常,看來(lái)問(wèn)題不大。 測(cè)六路驅(qū)動(dòng)負(fù)壓及光耦驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào)均 “正常”,整機(jī)裝配試驗(yàn),一上電即跳OC,但復(fù)位后能啟動(dòng)操作,屏顯頻率輸出正常,但實(shí)測(cè)U、V、W端子無(wú)三相電壓輸出。本機(jī)驅(qū)動(dòng)IC采用光耦PC923和PC929,由PC929與SN0357配合返回OC信號(hào)。 檢查驅(qū)動(dòng)IC輸出側(cè)功放電路及IGBT管的檢測(cè)電路,都無(wú)異常。測(cè)PC923的脈沖輸入腳,感覺不大對(duì)勁,怎么3腳電平高,2腳電平低?難道是驅(qū)動(dòng)供電搞反了嗎?2、3腳為光電二極管輸入電路,2腳為光電二極管的陽(yáng)極,3腳為光電二極管的陰極,按常理說(shuō),一般2腳常由+5V供電再經(jīng)穩(wěn)壓處理給出4V左右的激勵(lì)電源,而3腳接CPU的脈沖輸出端,低電平輸出有效,即輸出時(shí)從PC923的3腳拉入電流,使二極管導(dǎo)通。有觸發(fā)脈沖輸入且頻率較低時(shí),3腳為3V上下的擺動(dòng)電壓,當(dāng)頻率上升時(shí),該腳約為此3V電壓逐漸趨于穩(wěn)定。無(wú)輸出時(shí),3腳為4V左右的高電平(同2腳電平值相等)。 現(xiàn)在檢測(cè)的結(jié)果如下:未輸入運(yùn)行指令時(shí),3腳為0.5V高電平,2腳為接近0V的低電平;當(dāng)輸入運(yùn)行指令時(shí),3腳降為0.2V,有高低電平的變化,說(shuō)明CPU的脈沖已經(jīng)到達(dá)了PC923。開始檢修時(shí)走了一個(gè)彎路,只注意了高、低電平的變化,并未注意電壓值的大小。顯然是2腳供電電壓的丟失,使 IGBT管得不到激勵(lì)脈沖,因而變頻器無(wú)輸出電壓。 檢查2腳供電為一只三極管和穩(wěn)壓管的簡(jiǎn)單串聯(lián)穩(wěn)壓電源,三極管基極偏流電阻開路,導(dǎo)致供電電壓為零。更換偏流電阻后,測(cè)PC923的2、3腳電壓恢復(fù)正常。變頻器接受運(yùn)行指令后,U、V、W端子有了輸出。 再查一上電即跳OC的原因,測(cè)傳送OC信號(hào)的SN0357光耦器件,輸入側(cè)兩引腳電壓值為零,說(shuō)明其未輸入OC信號(hào),但測(cè)三只光耦輸出側(cè)兩引腳電壓值為0.5V!但既然無(wú)OC信號(hào)輸入,兩引腳電壓應(yīng)為5V(其中一只引腳接5V地電平),只有一個(gè)可能,即信號(hào)輸出腳的5V上拉電阻已經(jīng)變值或開路。此時(shí)CPU誤認(rèn)為已接收到由驅(qū)動(dòng)電路返回的OC信號(hào),故予以報(bào)警。試用一只10k電阻接于信號(hào)輸出腳與5V供電之間,開機(jī)測(cè)信號(hào)輸出腳為5V,反復(fù)送電幾次,不再跳OC故障.
拆下變頻器的模塊后,用數(shù)字表的二極管擋測(cè)量模塊內(nèi)所有二極管的正反向電壓,均顯示正常,但P-V接線端間的阻值大于l00kΩ。用晶體管直流參數(shù)測(cè)試儀測(cè)試發(fā)現(xiàn)V相上管反向耐壓僅為0.5V左右,再用數(shù)字表kΩ,由此判斷變頻器的模塊已壞。
檢查發(fā)現(xiàn),變頻器的氧化地方在b段。上電測(cè)量各個(gè)IGBT的G、E極間電壓均在0.6V左右。
對(duì)新購(gòu)回的模塊進(jìn)行“常規(guī)四項(xiàng)”測(cè)量,正常后裝入電路,上電測(cè)量靜態(tài)電壓無(wú)異常,啟動(dòng)丹佛斯變頻器試機(jī),還沒(méi)來(lái)得及測(cè)量完各相輸出電壓是否平衡,又顯示故障代碼“Err14”。停機(jī)后,測(cè)得三相輸出端與電源正負(fù)端的電壓均正常,難道是檢測(cè)電路有誤?隨后多次試機(jī)發(fā)現(xiàn):該變頻器有時(shí)上電就出現(xiàn)此故障,有時(shí)上電后不久才出現(xiàn)故障,有時(shí)要啟動(dòng)后才出現(xiàn)故障。
由于丹佛斯VLT2800系列機(jī)器中沒(méi)有輸出端電流傳感裝置,所以其過(guò)流、短路、接地等故障均是驅(qū)動(dòng)電路異常,或是IGBT導(dǎo)通壓降檢測(cè)部分異常所致,即上述二部分電路中尚有不穩(wěn)定的隱蔽故障存在。
根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),首先懷疑驅(qū)動(dòng)部分有問(wèn)題。此時(shí)具有示波功能的ET521A視波表就派上用場(chǎng)了。
使用示波功能中的單次掃描功能反復(fù)檢測(cè),后在V相上管IGBT的G-E結(jié)間檢測(cè)出尖峰脈沖,上電即報(bào)故障時(shí)所測(cè)波形如上圖所示,上電一段時(shí)間后才報(bào)故障時(shí)的波形如下圖所示。
經(jīng)多次測(cè)試后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題竟然是b段氧化銅箔處理的不夠徹底,即氧化的邊緣部分仍有較大的導(dǎo)通電阻。幸好此部分沒(méi)有完全在模塊下面,從模塊的鏍絲安裝部位缺口處將原來(lái)的細(xì)銅絲拆除,用更長(zhǎng)的一段細(xì)銅絲(長(zhǎng)度約為原銅絲的2倍),焊接在原氧化銅箔上。檢查無(wú)誤后反復(fù)上電試機(jī),一切正常,帶上負(fù)載后試機(jī)也正常。
變頻器在接入鼓風(fēng)機(jī)之前,電工決定先通電空載測(cè)試一下、誰(shuí)知通電沒(méi)多長(zhǎng)時(shí)間,就發(fā)現(xiàn)冒煙,立刻關(guān)掉電閘。將變頻器打開后,發(fā)現(xiàn)主電路限流電阻很燙。該電工不以為然,在開蓋情況下又通電觀察一次。這一試,電阻倒是不冒煙了,但不一會(huì)兒,變頻器便因“欠壓”而跳問(wèn)了。用萬(wàn)用表量,該電阻已經(jīng)燒壞。
變頻器容量的確定
合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn),比較簡(jiǎn)便的方法有三種:
1)電機(jī)實(shí)際功率確定發(fā)。首先測(cè)定電機(jī)的實(shí)際功率,以此來(lái)選用變頻器的容量。
2)公式法。當(dāng)一臺(tái)變頻器用于多臺(tái)電機(jī)時(shí),應(yīng)滿足:至少要考慮一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的影響,以避免變頻器過(guò)流跳閘。
電機(jī)額定電流法變頻器。變頻器容量選定過(guò)程,實(shí)際上是一個(gè)變頻器與電機(jī)的匹配過(guò)程,常見、也較的是使變頻器的容量大于或等于電機(jī)的額定功率,但實(shí)際匹配中要考慮電機(jī)的實(shí)際功率與額定功率相差多少,通常都是設(shè)備所選能力偏大,而實(shí)際需要的能力小,因此按電機(jī)的實(shí)際功率選擇變頻器是合理的,避免選用的變頻器過(guò)大,使投資增大。對(duì)于輕負(fù)載類,變頻器電流一般應(yīng)按1.1N(N為電動(dòng)機(jī)額定電流)來(lái)選擇,或按廠家在產(chǎn)品中標(biāo)明的與變頻器的輸出功率額定值相配套的電機(jī)功率來(lái)選擇
過(guò)流是變頻器報(bào)警為頻繁的現(xiàn)象
(1) 重新啟動(dòng)時(shí),一升速就跳閘。這是過(guò)電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有:負(fù)載短路,機(jī)械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過(guò)小等現(xiàn)象引起;
(2) 上電就跳,這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位,主要原因有:模塊壞、驅(qū)動(dòng)電路壞、電流檢測(cè)電路壞;
(3) 重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘而是在加速時(shí),主要原因有:加速時(shí)間設(shè)置太短、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(V/F)設(shè)定較高。
一臺(tái)LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動(dòng)就跳“OC”
分析與維修:打開機(jī)蓋沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象,在線測(cè)量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒(méi)有問(wèn)題,為進(jìn)一步判斷問(wèn)題,把IGBT拆下后測(cè)量7個(gè)單元的大功率晶體管開通與關(guān)閉都很好。在測(cè)量上半橋的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別,經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A(yù)3120輸出腳與電源負(fù)極短路,更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運(yùn)行一切良好。
② 一臺(tái)BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復(fù)位。
分析與維修:首先檢查逆變模塊沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。其次檢查驅(qū)動(dòng)電路也沒(méi)有異?,F(xiàn)象,估計(jì)問(wèn)題不在這一塊,可能出在過(guò)流信號(hào)處理這一部位,將其電路傳感器拆掉后上電,顯示一切正常,故認(rèn)為傳感器已壞,找一新品換上后帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)一切正常。