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、開關電源的開關管、分流管更換后,操作面板屏顯正常,看來問題不大。 測六路驅動負壓及光耦驅動輸入信號均 “正?!?,整機裝配試驗,一上電即跳OC,但復位后能啟動操作,屏顯頻率輸出正常,但實測U、V、W端子無三相電壓輸出。本機驅動IC采用光耦PC923和PC929,由PC929與SN0357配合返回OC信號。 檢查驅動IC輸出側功放電路及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左右的激勵電源,而3腳接CPU的脈沖輸出端,低電平輸出有效,即輸出時從PC923的3腳拉入電流,使二極管導通。有觸發(fā)脈沖輸入且頻率較低時,3腳為3V上下的擺動電壓,當頻率上升時,該腳約為此3V電壓逐漸趨于穩(wěn)定。無輸出時,3腳為4V左右的高電平(同2腳電平值相等)。 現(xiàn)在檢測的結果如下:未輸入運行指令時,3腳為0.5V高電平,2腳為接近0V的低電平;當輸入運行指令時,3腳降為0.2V,有高低電平的變化,說明CPU的脈沖已經(jīng)到達了PC923。開始檢修時走了一個彎路,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,導致供電電壓為零。更換偏流電阻后,測PC923的2、3腳電壓恢復正常。變頻器接受運行指令后,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兩引腳電壓值為0.5V!但既然無OC信號輸入,兩引腳電壓應為5V(其中一只引腳接5V地電平),只有一個可能,即信號輸出腳的5V上拉電阻已經(jīng)變值或開路。此時CPU誤認為已接收到由驅動電路返回的OC信號,故予以報警。試用一只10k電阻接于信號輸出腳與5V供電之間,開機測信號輸出腳為5V,反復送電幾次,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IGBT的G、E極間電壓均在0.6V左右。
對新購回的模塊進行“常規(guī)四項”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,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”。停機后,測得三相輸出端與電源正負端的電壓均正常,難道是檢測電路有誤?隨后多次試機發(fā)現(xiàn):該變頻器有時上電就出現(xiàn)此故障,有時上電后不久才出現(xiàn)故障,有時要啟動后才出現(xiàn)故障。
由于丹佛斯VLT2800系列機器中沒有輸出端電流傳感裝置,所以其過流、短路、接地等故障均是驅動電路異常,或是IGBT導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,首先懷疑驅動部分有問題。此時具有示波功能的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檢測,后在V相上管IGBT的G-E結間檢測出尖峰脈沖,上電即報故障時所測波形如上圖所示,上電一段時間后才報故障時的波形如下圖所示。
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銅絲拆除,用更長的一段細銅絲(長度約為原銅絲的2倍),焊接在原氧化銅箔上。檢查無誤后反復上電試機,一切正常,帶上負載后試機也正常。
變頻器在接入鼓風機之前,電工決定先通電空載測試一下、誰知通電沒多長時間,就發(fā)現(xiàn)冒煙,立刻關掉電閘。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,但不一會兒,變頻器便因“欠壓”而跳問了。用萬用表量,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,比較簡便的方法有三種:
1)電機實際功率確定發(fā)。首先測定電機的實際功率,以此來選用變頻器的容量。
2)公式法。當一臺變頻器用于多臺電機時,應滿足:至少要考慮一臺電動機啟動電流的影響,以避免變頻器過流跳閘。
電機額定電流法變頻器。變頻器容量選定過程,實際上是一個變頻器與電機的匹配過程,常見、也較的是使變頻器的容量大于或等于電機的額定功率,但實際匹配中要考慮電機的實際功率與額定功率相差多少,通常都是設備所選能力偏大,而實際需要的能力小,因此按電機的實際功率選擇變頻器是合理的,避免選用的變頻器過大,使投資增大。對于輕負載類,變頻器電流一般應按1.1N(N為電動機額定電流)來選擇,或按廠家在產(chǎn)品中標明的與變頻器的輸出功率額定值相配套的電機功率來選擇
過流是變頻器報警為頻繁的現(xiàn)象
(1) 重新啟動時,一升速就跳閘。這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象。主要原因有:負載短路,機械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動機的轉矩過小等現(xiàn)象引起;
(2) 上電就跳,這種現(xiàn)象一般不能復位,主要原因有:模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞;
(3) 重新啟動時并不立即跳閘而是在加速時,主要原因有:加速時間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/F)設定較高。
一臺LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動就跳“OC”
分析與維修:打開機蓋沒有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象,在線測量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題,為進一步判斷問題,把IGBT拆下后測量7個單元的大功率晶體管開通與關閉都很好。在測量上半橋的驅動電路時發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別,經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A3120輸出腳與電源負極短路,更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運行一切良好。
② 一臺BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復位。
分析與維修:首先檢查逆變模塊沒有發(fā)現(xiàn)問題。其次檢查驅動電路也沒有異?,F(xiàn)象,估計問題不在這一塊,可能出在過流信號處理這一部位,將其電路傳感器拆掉后上電,顯示一切正常,故認為傳感器已壞,找一新品換上后帶負載實驗一切正常。