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變頻器維修常見故障值得了解

發(fā)布者：伺服驅(qū)動(dòng)器維修部來源：上海仰光電子科技有限公司發(fā)布時(shí)間：2021-4-27

變頻器以調(diào)速范圍寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，調(diào)速精度高，保護(hù)功能完善，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于冶金，石化，電力，機(jī)械，民用電器等行業(yè)。一般情況下，變頻器使用了7年左右，會(huì)進(jìn)入故障多發(fā)期，可能會(huì)出現(xiàn)元器件燒壞，失效，保護(hù)功能頻繁動(dòng)作等故障現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響了其正常運(yùn)行。
變頻器維修常見故障值得了解

1. 維修變頻器整流塊損壞

變頻器整流橋的損壞也是變頻器的常見故障之一，早期生產(chǎn)的變頻器整流塊均以二極管整流為主，目前部分整流塊采用晶閘管的整流方式（調(diào)壓調(diào)頻型變頻器）。

中、大功率普通變頻器整流模塊一般為三相全波整流，承擔(dān)著變頻器所有輸出電能的整流，易過熱，也易擊穿，其損壞后一般會(huì)出現(xiàn)變頻器不能送電、保險(xiǎn)熔斷等現(xiàn)象，三相輸入或輸出端呈低阻值（正常時(shí)其阻值達(dá)到兆歐以上）或短路。

在更換整流塊時(shí)，要求其在與散熱片接觸面上均勻地涂上一層傳熱性能良好的硅導(dǎo)熱膏，再緊固螺絲。如果沒有同型號(hào)整流塊時(shí)，可用同容量的其它類型的整流塊替代，其固定螺絲孔，重新鉆孔、攻絲，再安裝、接線。

例如，一臺(tái)80年代中期西門子生產(chǎn)的變頻器（7.5kVA）整流模塊（橢圓形）擊穿后，因無同類整流塊配件，采用三墾生產(chǎn)的同容量整流塊（矩形）替代后，已運(yùn)行多年，目前仍然能正常使用。

2. 變頻器充電電阻易損壞維修

導(dǎo)致變頻器充電電阻損壞原因一般是：如主回路接觸器吸合不好時(shí)，造成通流時(shí)間過長(zhǎng)而燒壞；或充電電流太大而燒壞電阻；或由于重載啟動(dòng)時(shí)，主回路通電和RUN信號(hào)同時(shí)接通，使充電電阻既要通過充電電流，同時(shí)又要通過負(fù)載逆變電流，故易被燒壞。

其損壞的特征，一般表現(xiàn)為燒毀、外殼變黑、炸裂等損壞痕跡。也可根據(jù)萬用表測(cè)量其電阻（不同容量的機(jī)器，其阻值不同，可參考同一種機(jī)型的阻值大小確定）判斷。

3. 變頻器逆變器模塊燒壞維修

中、小型變頻器一般用三組IGTR（大功率晶體管模塊）；大容量的機(jī)種均采用多組IGTR并聯(lián)，故測(cè)量檢查時(shí)應(yīng)分別逐一進(jìn)行檢測(cè)。IGTR的損壞也可引起變頻器OC（+pA或+pd或+pn）保護(hù)功能動(dòng)作。

逆變器模塊的損壞原因很多:如輸出負(fù)載發(fā)生短路；負(fù)載過大，大電流持續(xù)運(yùn)行；負(fù)載波動(dòng)很大，導(dǎo)致浪涌電流過大；冷卻風(fēng)扇效果差；致使模塊溫度過高，導(dǎo)致模塊燒壞、性能變差、參數(shù)變化等問題，引起逆變器輸出異常。

如一臺(tái)FRN22G11S-4CX變頻器，輸出電壓三相差為106V，解體在線檢查逆變模塊（6MBP100RS-120）外觀，沒發(fā)現(xiàn)異常，測(cè)量6路驅(qū)動(dòng)電路也沒發(fā)現(xiàn)故障，將逆變模塊拆下測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一組模塊不能正常導(dǎo)通，該模塊參數(shù)變化很大（與其它兩組比較），更換之后，通電運(yùn)行正常。

又如MF-30K-380變頻器在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)直流回路過壓跳閘故障。這臺(tái)變頻器并不是每次啟動(dòng)時(shí)，都會(huì)過壓跳閘。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器在通電（控制面板上無通電顯示信號(hào)）后，測(cè)得直流回路電壓達(dá)到500V以上，由于該型變頻器直流回路的正極串接1只SK-25接觸器。

在有合閘信號(hào)時(shí)經(jīng)過預(yù)充電過程后吸合，故懷疑預(yù)充電回路性能不良，斷開預(yù)充電回路，情況依舊。用電容表檢查濾波電容發(fā)現(xiàn)已失效，更換電容后，變頻器工作正常

三. 維修變頻器輔助控制電路常見故障

變頻器驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)信號(hào)檢測(cè)及處理電路、脈沖發(fā)生及信號(hào)處理電路等控制電路稱為輔助電路。輔助電路發(fā)生故障后，其故障原因較為復(fù)雜，除固化程序丟失或集成塊損壞（這類故障處理方法一般只能采用控制板整塊更換或集成塊更換）外，其他故障較易判斷和處理.

1. 維修變頻器驅(qū)動(dòng)電路故障

驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)逆變器IGTR，也易發(fā)生故障。一般有明顯的損壞痕跡，諸如器件（電容、電阻、三極管及印刷板等）爆裂、變色、斷線等異常現(xiàn)象，但不會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路全部損壞情況。處理方法一般是按照原理圖，每組驅(qū)動(dòng)電路逐級(jí)逆向檢查、測(cè)量、替代、比較等方法；

或與另一塊（新的）驅(qū)動(dòng)板對(duì)照檢查、逐級(jí)尋找故障點(diǎn)。處理故障步驟：首先對(duì)整塊電路板清灰除污。如發(fā)現(xiàn)印刷電路斷線，則補(bǔ)線處理；查出損壞器件即更換；

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，對(duì)懷疑的元器件，進(jìn)行測(cè)量、對(duì)比、替代等方法判斷，有的器件需要離線測(cè)定。驅(qū)動(dòng)電路修復(fù)后，還要應(yīng)用示波器觀察各組驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的輸出波形，如果三相脈沖大小、相位不相等，則驅(qū)動(dòng)電路仍然有異常處（更換的元器件參數(shù)不匹配，也會(huì)引起這類現(xiàn)象），應(yīng)重復(fù)檢查、處理。

大功率晶體管工作的驅(qū)動(dòng)電路的損壞也是導(dǎo)致過流保護(hù)功能動(dòng)作的原因之一。驅(qū)動(dòng)電路損壞表現(xiàn)出來常見的現(xiàn)象是缺相，或三相輸出電壓不相等，三相電流不平衡等特征。

2. 維修變頻器開關(guān)電源損壞

開關(guān)電源損壞的一個(gè)比較明顯的特征就是變頻器通電后無顯示。如：富士G5S變頻器采用了兩級(jí)開關(guān)電源，其原理是主直流回路的直流電壓由500V以上降為300V左右，然后再經(jīng)過一級(jí)開關(guān)降壓，電源輸出5V，24V等多路電源。

開關(guān)電源的損壞常見的有開關(guān)管擊穿，脈沖變壓器燒壞，以及次級(jí)輸出整流二極管損壞，濾波電容使用時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致電容特性變化（容量降低或漏電電流較大），穩(wěn)壓能力下降，也容易引起開關(guān)電源的損壞。

富士G9S則使用了一片開關(guān)電源專用的波形發(fā)生芯片，由于受到主回路高電壓的竄入，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致此芯片的損壞，由于此芯片市場(chǎng)很少能買到，引起的損壞較難修復(fù)。

另外，變頻器通電后無顯示，也是較常見的故障現(xiàn)象之一，引起這類故障原因，多數(shù)也是由于開關(guān)電源的損壞所致。如MF系列變頻器的開關(guān)電源采用的是較常見的反激式開關(guān)電源控制方式，開關(guān)電源的輸出級(jí)電路發(fā)生短路也會(huì)引起開關(guān)電源損壞，從而導(dǎo)致變頻器無顯示。

四. 有效降低變頻器故障和延長(zhǎng)變頻器壽命的措施
根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，變頻器的使用環(huán)境溫度每升高10℃，則其使用壽命減少一半。為此在日常使用中，應(yīng)根據(jù)變頻器的實(shí)際使用環(huán)境狀況和負(fù)載特點(diǎn)，制定出合理的檢修周期和制度，在每個(gè)使用周期后，將變頻器整體解體、檢查、測(cè)量等全面維護(hù)一次，使故障隱患在初期被發(fā)現(xiàn)和處理。

五. 做好變頻器的檢修工作，能確保變頻器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行

1. 根據(jù)實(shí)際環(huán)境確定其周期間隔長(zhǎng)短對(duì)變頻器進(jìn)行全面檢查維護(hù)，必要時(shí)可將整流模塊、逆變模塊和控制柜內(nèi)的線路板進(jìn)行解體、檢查、測(cè)量、除塵和緊固由于變頻器下進(jìn)風(fēng)口、上出風(fēng)口常會(huì)因積塵或因積塵過多而堵塞，其本身散熱量高，要求通風(fēng)量大，故運(yùn)行時(shí)間后，其電路板上（因靜電作用）有積塵，須清潔和檢查。

2. 對(duì)線路板、母排等維修后，要進(jìn)行必要的防腐處理，涂刷絕緣漆，對(duì)已出現(xiàn)局部放電、拉弧的母排須取除其毛刺，并進(jìn)行絕緣處理。對(duì)已絕緣擊穿的絕緣柱，須清除炭化或更換。

3. 對(duì)所有接線端檢查、緊固，防止松動(dòng)引起嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生。

4. 對(duì)輸入（包括輸出）端、整流模塊、逆變模塊、直流電容和快熔等器件進(jìn)行全面檢查、參數(shù)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)燒毀或參數(shù)變化大的器件應(yīng)及時(shí)更換。

5. 對(duì)變頻器內(nèi)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)狀況、要經(jīng)常仔細(xì)檢查，斷電后，用手轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)葉，觀察軸承有無卡死或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活現(xiàn)象，必要時(shí)更換處理。

6. 仔細(xì)檢查控制電路板上電子元器件，檢查和處理脫焊、變色、鼓肚、開裂、斷線（印刷板線路）等異�，F(xiàn)象，必要時(shí)對(duì)外表異常的元器件，可從電路板上脫焊測(cè)量檢查或更換。

7. 在實(shí)際中，電容容量降低高低與變頻器使用環(huán)境、負(fù)載大小、工作制等狀況有直接的關(guān)系，惡劣環(huán)境、負(fù)載越大、停啟頻繁等運(yùn)行狀況，會(huì)加速直流主電容老化。另外，定期維護(hù)時(shí)，要詳細(xì)檢查主直流回路電容器有無漏液、外殼有無膨脹、鼓泡或變形，安全閥是否沖開，并對(duì)電容容量、漏電流（漏電流大，會(huì)使電容器過熱，引起安全閥沖開，甚至電容爆炸）、耐壓等進(jìn)行測(cè)試，對(duì)容量降低30%以上、漏電流超過70mA、耐壓低于650V的電容應(yīng)及時(shí)更換。對(duì)新電容或長(zhǎng)期閑置未使用的電容，應(yīng)進(jìn)行性能測(cè)試，滿足使用要求后才可替換使用。

8. 對(duì)整流塊、逆變GTR（或IGBT）等大載流量的器件要用萬用表、電橋等儀器、工具進(jìn)行檢測(cè)和耐壓實(shí)驗(yàn)，測(cè)定其正向、反向電阻值，并做表格記錄，對(duì)參數(shù)相差較大的模塊要更換。

9. 對(duì)主接觸器及其它輔助繼電器進(jìn)行檢查，仔細(xì)觀察各接觸器動(dòng)靜觸頭有無拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平，發(fā)現(xiàn)此類問題應(yīng)對(duì)其相應(yīng)的動(dòng)靜觸頭進(jìn)行更換，確保其接觸安全可靠。

10. 經(jīng)常檢查變頻器電源電壓波動(dòng)情況，我們需要改善變頻器在使用環(huán)境特殊和負(fù)載波動(dòng)較大的現(xiàn)象，以避免大電流對(duì)變頻器沖擊的影響，以致影響正常工作運(yùn)行。

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