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变频器故障判断及处理
日期:2017-04-07
    1.1.2 损坏的原因查找
    1)器件本身质量不好。
    2)外部负载有严重过电流、不平衡,电动机某相绕阻对地短路,有一相绕阻内部短路,负载机械卡住,相间击穿,输出电线有短路或对地短路。
    3)负载上接了电容,或因布线不当对地电容太大,使功率管有冲击电流。
    4)用户电网电压太高,或有较强的瞬间过电压,造成过电压损坏。
    5)机内功率开关管的过电压吸收电路有损坏,造成不能有效吸收过电压而使IGBT损坏,如图1所示。
    6)滤波电容因日久老化,容量减少或内部电感变大,对母线的过压吸收能力下降,造成母线上过电压太高而损坏IGBT。正常运行时母线上的过电压是逆变开关器件脉冲关断时,母线回路的电感储能转变而来的。
    7IGBTIPM功率器件的前级光电隔离器件因击穿导致功率器件也击穿,或因在印制板隔离器件部位有尘埃、潮湿造成打火击穿,导致IGBTIPM损坏。
    8)不适当的操作,或产品设计软件中有缺陷,在干扰和开机、关机等不稳定情况下引起上下两功率开关器件瞬间同时导通。
    9)雷击、房屋漏水入侵,异物进入、检查人员误碰等意外。
    10)经维修更换了滤波电容器,因该电容质量不好,或接到电容的线比原来长了,使电感量增加,造成母线过电压幅度明显升高。
    11)前级整流桥损坏,由于主电源前级进入了交流电,造成IGBTIPM损坏。
    12)修理更换功率模块,因没有静电防护措施,在焊接操作时损坏了IGBT。或因修理中散热、紧固、绝缘等处理不好,导致短时使用而损坏。
    13)并联使用IGBT,在更换时没有考虑型号、批号的一致性,导致各并联元件电流不均而损坏。
    14)变频器内部保护电路(过电压、过电流保护)的某元件损坏,失去保护功能。
    15)变频器内部某组电源,特别是IGBT驱动级+-电源损坏,改变了输出值或两组电源间绝缘被击穿。
    1.1.3
    更换
    只有查到损坏的根本原因,并首先消除再次损坏的可能,才能更换逆变模块,否则换上去的新模块会再损坏。
    1IGBT 同绝缘栅场效应管一样要避免静电损坏。在装配焊接中防止损坏的根本措施是,把要修理的机器、IGBT 模块、电烙铁、人、操作工作台垫板等全部用导线连接起来,使得在同一电场电位下进行操作,全部连接的公共点如能接地就更好。特别是电烙铁头上不能带有市电高电位,示波器电源要用隔离良好的变压器隔离。IGBT模块在未使用前要保持控制极G 与发射极E 接通,不得随意去掉该器件出厂前的防静电保护G-E 连通措施。
    2)功率模块与散热器之间涂导热硅脂,保证涂层厚度0。1耀0。25 mm,接触面80%以上,紧固力矩按紧固螺钉大小施加(M4 13 kg·cmM5 17 kg·cmM6 22 kg·cm),以确保模块散热良好。
    3)机器拆开时,要对被拆件、线头、零件做好笔记。再装配时处理好原装配上的各类技术措施,不得简化、省略。例如,输入的双绞线、各电极连接的电阻阻值、绝缘件、吸收板或吸收电容都要维持原样;要对作了修焊的驱动印制板进行清洁和防止爬电的涂漆处理,以及保证绝缘可靠,更不要少装和错装零部件。
    4)并联模块要求型号、编号一致,在编号无法一致时,要确保被并联的全部模块性能相同。
    5)对因炸机造成铜件的缺损,要把毛刺修圆砂光,避免因过电压发生尖端放电而再次损坏。

    1.1.4 更换模块后的通电
    经常会更换模块后,一通电又烧毁了。为防止此类事故,一般在变频器的直流主回路里串入一电阻,电阻阻值为1耀2 k赘,功率50 W以上,由于电阻的限流作用,即使故障开机也不会损坏模块。空载时流过电阻的电流小,压降也小,可做空载检查。
    一般只要空载运行正常,去掉电阻大都会正常。
    1.2
    整流桥的损坏
    1.2.1
    判断

    用万用表电阻挡即可判断,对并联的整流桥要松开连接件,找到坏的那一个。
    1.2.2
    损坏原因查找
    1)器件本身质量不好。
    2)后级电路、逆变功率开关器件损坏,导致整流桥流过短路电流而损坏。
    3)电网电压太高,电网遇雷击和过电压浪涌。电网内阻小,过电压保护的压敏电阻已经烧毁不起作用,导致全部过压加到整流桥上。
    4)变频器与电网的电源变压器太近,中间的线路阻抗很小,变频器没有安装直流电抗器和输入侧交流电抗器,使整流桥处于电容滤波的高幅度尖脉冲电流的冲击状态下,致使整流桥过早损坏。
    5)输入缺相,使整流桥负担加重而损坏。
    1.2.3
    更换
    1)找到引起整流桥损坏的根本原因,并消除,防止换上新整流桥又发生损坏。
    2)更换新整流桥,对焊接的整流桥需确保焊接可靠。确保与周边元件的电气安全间距,用螺钉联接的要拧紧,防止接触电阻大而发热。与散热器有传导导热的,要求涂好硅脂降低热阻。
    3)对并联整流桥要用同一型号、同一厂家的产品以避免电流不均匀而损坏。
    1.3
    滤波电解电容器损坏
    1.3.1
    判断

    出现外观炸开、铝壳鼓包、塑料外套管裂开,流出了电解液、保险阀开启或被压出,小型电容器顶部分瓣开裂,接线柱严重锈蚀,盖板变形、脱落,说明电解电容器已损坏。用万用表测量开路或短路,容量明显减小,漏电严重(用万用表测最终稳定后的阻值较小)。
    1.3.2
    找出电容损坏原因
    1)器件本身质量不好(漏电流大、损耗大、耐压不足、含有氯离子等杂质、结构不好、寿命短)。
    2)滤波前的整流桥损坏,有交流电直接进入了电容。
    3)分压电阻损坏,分压不均造成某电容首先击穿,随后发生相关其他电容也击穿。
    4)电容安装不良,如外包绝缘损坏,外壳连到了不应有的电位上,电气连接处和焊接处不良,造成接触不良发热而损坏。
    5)散热环境不好,使电容温升太高,日久而损坏。
    1.3.3
    电容的更换
    1)更换滤波电解电容器最好选择与原来相同的型号,在一时不能获得相同的型号时,必须注意以下几点:耐压、漏电流、容量、外形尺寸、极性、安装方式应相同,并选用能承受较大纹波电流,长寿命的品种。
    2)更换拆装过程中注意电气连接(螺钉联接和焊接)牢固可靠,正、负极不得接错,固定用卡箍要能牢固固定,并不得损坏电容器外绝缘包皮,分压电阻照原样接好,并测量一下电阻值,应使分压均匀。
    3)已放置一年以上的电解电容器,应测量漏电流值,不得太大,装上前先行加直流电老化,直流电先加低一些,当漏电流减小时,再升高电压,最后在额定电压时,漏电流值不得超过标准值。
    4)因电容器的尺寸不合适,而修理替换的电容器只能装在其他位置时,必须注意从逆变模块到电容的母线不能比原来的母线长,两根+-母线包围的面积必须尽量小,最好用双绞线方式。这是因为电容连接母线延长或+-母线包围面积大会造成母线电感增加,引起功率模块上的脉冲过电压上升,造成损坏功率模块或过电压吸收器件损坏。在不得已的情况下,另将高频高压的浪涌吸收电容器用短线加装到逆变模块上,帮助吸收母线的过电压,弥补因电容器连接母线延长带来的危害。
    1.4
    风机的损坏
    1.4.1
    风机的损坏判断

    1)测量风机电源电压是否正常,如风机电源不正常,首先要修好风机电源。
    2)确认风机电源正常后风机如不转或慢转,则风机已损坏,需更换。
    1.4.2
    损坏原因查找
    1)风机本身质量不好,线包烧毁、局部短路,直至风机的电子线路损坏,或风机引线断路、机械卡死、含油轴承干涸、塑料老化变形卡死。
    2)环境不良,有水汽、结露、腐蚀性气体、脏物堵塞、温度太高使塑料变形。
    1.4.3
    风机的更换
    1)更换新风机最好选择原型号或比原型号性能优越的风机,同样尺寸的风机包含很多种风量和风压品种。
    2)风机的拆卸有很多情况要牵动变频器内部机芯,在拆卸时要做好记录和标识,防止装回原样时发生错误。有的设计已充分考虑到更换方便性,此时要看清楚,不要盲目大拆、大动。
    3)风机在安装螺钉时,力矩要合适,不要因过紧而使塑料件变形和断裂,也不能太松而因振动松脱。风机的风叶不得碰风罩,更不得装反风机。
    4)选用风机时注意风机轴承是滚珠轴承的为好,含油轴承的机械寿命短。就单纯轴承寿命而言,使用滚珠轴承时风机寿命会高5耀10 倍。
    5)风机装在出风口承受高温气流,其风叶应用金属或耐温塑料制成,不得使用劣质塑料,以免变形。
    6)电源连接要正确良好,转子风叶不得与导线相摩擦,装好后要通电试一下。
    7)清理风道和散热片的堵塞物很重要,不少变频器因风道堵塞而发生过热保护或损坏。
    1.5
    开关电源的损坏
    1.5.1
    开关电源损坏的判断

    1)有输入电压,而无开关电源输出电压,或输出电压明显不对。
    2)开关电源的开关管、变压器印制板周边元件,特别是过电压吸收元件有外观上可见的烧黄、烧焦,用万用表测开关管等元件已损坏。
    3)开关变压器漆包线长期在高温下使用,出现发黄、焦臭、变压器绕阻间有击穿、变压器绕阻特别是高压线包有断线、骨架有变形和跳弧痕迹。
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