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变频器维修技巧

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发表于 2020-3-15 15:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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◆维修富士G9-5.5KW变频器电源驱动板,碰到需要给板子单独加电测试时,可在CN2上对应的整流模块针脚D8、S8、G8处人工焊接一型号为K2225类的MOS型电源开关管(G D S 各脚对应焊接即可),可避免在变频器没修好时损坏整流模块的危险性!富士G9-5.5KW变频器整流模块CVM40CD120的结构,在这里简单说一下:
      
       整流部分:R、S、T、A(+)、N-(-)
       充电可控硅:A、P1、Gth(触发)
       制动管:DB、N-、G7(触发);DB、B+ 是其续流二极管
       电源开关管:D8、S8、G8
       热敏电阻:Th1、Th2
◆安川变频器的常见故障维修
1. 开关电源损坏
开关电源损坏是众多变频器最常见的故障,通常是由于开关电源的负载发生短路造成的。616G3采用了两级的开关电源,有点类似于富士G5,先由第一级开关电源将直流母线侧530多伏的直流电压转变成300多伏的直流电压。然后再通过二级开关电源高频脉冲变压器的次级线圈输出+5V、+15V、-15V、+24V等多组电压供变频器的控制板,驱动电路,检测电路等做电源使用。在第二级开关电源的设计上安川变频器在+5V绕组侧使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比,从而达到稳定输出电压的目的。用作开关管的QM5HL-24H以及TL431都是较容易损坏的器件。此外当我们在使用中如若听到刺耳的尖叫声,这是由开关电源高频脉冲变压器发出的,很有可能开关电源输出侧有短路现象,我们可以从输出侧查找故障,例如:驱动侧光耦击穿短路,24V风扇堵转短路等较常见。此外当发生无显示,控制端子无电压,DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。

2. SC故障
SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏,这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上,上桥使用了驱动光耦PC923,这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦,安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929,这是一款内部带有放大电路,及检测电路的光耦。此外电机抖动,三相电流,电压不平衡,有频率显示却无电压输出,这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种,首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路,堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真,或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警,此时最好将所有光耦更换,驱动侧电解电容也较容易老化致容量失效,也应更换。
3. OH—过热
过热是平时会碰到的一个故障。当遇到这种情况时,首先会想到散热风扇是否运转,从机器外部观察就会看到风扇是否运转,此外对于30kW以上的机器在机器内部也带有一个散热风扇,此风扇的损坏也会导致OH的报警。此类故障通常更换散热风扇及清理散热片通风道即可排除!

4. UV—欠压故障
当出现欠压故障时,首先应该检查输入电源是否缺相,假如输入电源没有问题那我们就要检查整流回路是否有问题,假如都没有问题,那就要看直流检测电路上是否有问题了。对于200V级的机器当直流母线电压低于190VDC,UV报警就要出现了;对于400V级的机器,当直流电压低于410VDC则故障报警出现。对于大功率变频器主要检测一下充电电阻是否断路。
5. GF—接地故障
接地故障也是平时会碰到的故障,在排除电机接地存在问题的原因外,最可能发生故障的部分就是电流霍尔传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因数的影响,工作点很容易发生飘移,导致GF报警。此类故障通常更换电流霍尔传感器即可排除!
◆东元的7200GA采用的则是安川616G3系列变频器的技术。我们碰到较多的就是OC故障以及CPF00-CPF04故障。当然开关电源的损坏也是常见故障之一。对于OC短路故障多是由于功率模块的损坏而导致的,功率模块触发极的短路往往会导致上电就显示短路故障。驱动电路的损坏也会引起OC故障。往往是一运行,OC故障就出现了。那我们就只能通过测量功率模块,检测驱动波形来排除故障了。对于CPF00-CPF04故障,问题则是基本都在CPU板上,相对来说检测较困难。一般性故障点都出在可紫外线擦除的EEPROM上,此外集成CPU处理器和程序的DSP芯片也是较容易出问题的地方,但我们在更换芯片进行维修时,应注意热风机温度的控制,以免烫坏芯片。
◆爱默生/华为变频器无显示
该变频器开关电源采用了厚膜电路。采用厚膜电路多半是出于技术保密上的考虑。碰到类似问题,我们首先应该考虑的是如何判断这些厚膜电路的好坏,对变频器维修来说,如何找出故障,也是一个很重要工作,对于开关电源的损坏,假如排除外围的部件包括开关管,起振电阻,脉冲变压器等的损坏外,最有可能出现问题的就是开关电源厚膜驱动电路了,在没有明显损坏痕迹下,我们可以外加直流电压测试厚膜电路能否正常输出驱动波形,外加直流电压一般在18V左右。如果输出波形正常,我们一般可以认为此厚膜电路正常。无波形输出基本可以判断此厚膜已损坏,更换厚膜解决此故障。我公司有爱默生/华为变频器开关电源厚膜驱动电路板供应!
◆对于台安变频器,现在碰到故障比较多的是N2系列,常见故障代码有过电流OC,原因有多种:电机故障,加速时间过短,检测CT损坏,都有可能导致过电流故障的出现。其实在维修中碰到最多引起过电流报警的就是PIM模块的损坏,有时往往由于驱动电路上的短路,导致上电就显示过电流报警,也有可能由于大功率晶体管的损坏,导致三相输出电压不平衡,变频器运行就显示过电流报警。我们常用的确定故障源的办法就是在不拖动电机的情况下运行变频器,并测量输出电压,确定是电机有问题,还是变频器故障。假如是变频器故障我们还得判断是PIM模块损坏引起的故障还是检测电路误检引起的故障。我们通过测量,就能判断出PIM模块的好坏,但值得注意的是我们不能忽略对驱动电路波形的测量。台安N2系列变频器下桥驱动采用的是带有短路保护的PC929驱动光耦,PIM模块的损坏也容易导致驱动光耦的损坏。检测电路的损坏主要是霍尔传感器损坏也会引起过流报警。
N2系列变频器的开关电源的设计是目前开关电源较流行做法,用一块μc3842作为波形发生器,调整开关管k1317的占空比,达到调整输出的目的。整个线路设计简单可靠,被广泛采用。但由于开关电源所带负载的短路,或开关电源工作电压的突变也会导致开关电源的损坏。问题一般出在μc3842芯片上,但假如是外部电源发生突变,也有可能导致脉冲变压器的损坏。在台安N1系列变频器中脉冲变压器的损坏还是比较多的,但原因则和N2系列变频器的损坏有所区别。
◆台达变频器我们碰到最多的就是开关电源的损坏了。如台达的VFD-A系列变频器。它的开关电源采用了双管推挽驱动的设计结构,有两个开关管共同调整输出电压,问题往往都出在开关管的驱动电路上。此外该开关电源的脉冲变压器也是一个易坏部分。

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