變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。
變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
東元變頻器維修，一臺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，看來問題不大。 測六路驅(qū)動負(fù)壓及光耦驅(qū)動輸入信號均 “正常”，整機(jī)裝配試驗(yàn)，一上電即跳OC，但復(fù)位后能啟動操作，屏顯頻率輸出正常，但實(shí)測U、V、W端子無三相電壓輸出。本機(jī)驅(qū)動IC采用光耦PC923和PC929，由PC929與SN0357配合返回OC信號。 檢查驅(qū)動IC輸出側(cè)功放電路及IGBT管的檢測電路，都無異常。測PC923的脈沖輸入腳，感覺不大對勁，怎么3腳電平高，2腳電平低？難道是驅(qū)動供電搞反了嗎？2、3腳為光電二極管輸入電路，2腳為光電二極管的陽極，3腳為光電二極管的陰極，按常理說，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，因而變頻器無輸出電壓。 檢查2腳供電為一只三極管和穩(wěn)壓管的簡單串聯(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，測傳送OC信號的SN0357光耦器件，輸入側(cè)兩引腳電壓值為零，說明其未輸入OC信號，但測三只光耦輸出側(cè)兩引腳電壓值為0.5V！但既然無OC信號輸入，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)動電路返回的OC信號，故予以報(bào)警。試用一只10k電阻接于信號輸出腳與5V供電之間，開機(jī)測信號輸出腳為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)測試儀測試發(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。上電測量各個(gè)IGBT的G、E極間電壓均在0.6V左右。
對新購回的模塊進(jìn)行“常規(guī)四項(xiàng)”測量，正常后裝入電路，上電測量靜態(tài)電壓無異常，啟動丹佛斯變頻器試機(jī)，還沒來得及測量完各相輸出電壓是否平衡，又顯示故障代碼“Err14”。停機(jī)后，測得三相輸出端與電源正負(fù)端的電壓均正常，難道是檢測電路有誤?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)要啟動后才出現(xiàn)故障。
由于丹佛斯VLT2800系列機(jī)器中沒有輸出端電流傳感裝置，所以其過流、短路、接地等故障均是驅(qū)動電路異常，或是IGBT導(dǎo)通壓降檢測部分異常所致，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)動部分有問題。此時(shí)具有示波功能的ET521A視波表就派上用場了。
使用示波功能中的單次掃描功能反復(fù)檢測，后在V相上管IGBT的G-E結(jié)間檢測出尖峰脈沖，上電即報(bào)故障時(shí)所測波形如上圖所示，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)多次測試后發(fā)現(xiàn)問題竟然是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。幸好此部分沒有完全在模塊下面，從模塊的鏍絲安裝部位缺口處將原來的細(xì)銅絲拆除，用更長的一段細(xì)銅絲(長度約為原銅絲的2倍)，焊接在原氧化銅箔上。檢查無誤后反復(fù)上電試機(jī)，一切正常，帶上負(fù)載后試機(jī)也正常。
此故障是通信硬件電路出現(xiàn)了問題造成通信故障。外電路問題和變頻器內(nèi)部硬件電路問題在表現(xiàn)上有一些區(qū)別，外電路如果是接觸不良，電磁干擾，電纜漏電等引起的通信故障，故障的表現(xiàn)都有一個(gè)漸變和返利的過程，即時(shí)好時(shí)壞，和天氣有關(guān)系，動一動外部電纜或?qū)Ь€故障就有所變化等。硬件損壞，一般有不可逆性，在調(diào)整、處理外圍電路時(shí)，故障沒有變化。