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变频器检修疾疾如律令
作者:系统管理员    发布于:2013-04-17 21:01:07    文字:【】【】【
影视片中,茅山道士遇有急难之事,往往口中念咒:太上老君疾疾如律令……急难之事,便应咒而解。有急修变频器上门,我们也可以念上几个咒子,找到快速检修的“灵通法门”。

大雨天的,雷鸣电闪。维修部的门突然被人强力拉开,三、四个壮汉抬着一台无牌子的75kW变频器,大踏步进来,问:我们车间是炼银子的,变频器雷击坏掉了。急用!能不能在三个小时内查出故障,予以修复。行,就不讲价;要是没金刚钻就别揽瓷器活,我们赶紧换门头。又不是光你会修变频器。
这一台变频器,许是能挣出半个月的工资来。没二话,应战!
大致询问了一下变频器的损坏情况。运行中因从三相电源端子引入雷击,连车间的总电源开关都跳闸了。重新为变频器的供电开关合闸,出现啪啦的炸裂声,开关又跳开了。
此种情况,变频器的三相整流电路肯定出现了短路故障,先不忙上电,先用万用表的电阻档R、S、T三个电源输入端子和U、V、W三个输出端子与直流回路P、N端的电阻,判断一下主电路的损坏情况。测量,整流和逆变功率电路都有短路现象。拆机详细检查,、整流模块坏掉了两只,逆变模块击穿了一只,储能电容,检测了一下没有问题。
送修者问:换上这三个坏件不就完了吗?回答:稍安勿躁。因变频器内部引入雷击,情况复杂,控制线路板好坏未明。况逆变功率模块损坏,对驱动电路带来冲击,如有故障隐患,则新换模块会再度损坏。容进一步深入详查,再确定是否更换模块。
需检查的关键内容:1、CPU主板有无损坏,尤其是CPU芯片是否损坏;2、逆变脉冲传输电路,包括驱动电路、逆变脉冲前级电路。尤其是驱动电路,应检查IGBT的触发端子回路,有无开路现象及负压供电异常;3、其它电路,控制端子电路有无引入雷击损坏情况,控制电路(故障检测电路等)有无受损。
其中关键中的关键,只要CPU能有六路逆变脉冲输出,其它的故障修复起来应不在话下了。

一、为开关电源上电,或检修开关电源故障:
将CPU主板、电源/驱动板两块线路板,从变频器机壳中拆出,放到维修工作台上。要先给线路板的开关电源供电,或者是先将开关电源修复,以便于检修其它电路的故障。测了一下开关电源的供电端子,和开关变压器的次级整流电路的滤波电容两端,无短路现象,可以为开关电源上电了。顺了下开关电源的供电来源,是直接取自直流回路的530V直流回路。在电路上测量的话,开关电源的开关管的漏(集电极)极应与直流回路的P端相通,源极(发射极)与直流回路的N端相通。
好了,将500V直流维修电源,接入开关电源的供电端子(注意极性,接反可就坏事了),还不错!操作显示面板有了开机期间字符的相应变化,说明开关电源与CPU芯片外围电路基本工作正常,CPU当然也是好的了。
二、解除OH(模块过热)故障报警:
操作显示面板上开机字符闪过后,报出一个OH(模块过热)故障代码,按一下操作显示面板上的RST复位按键,OH代码消失一下,又显示出来了,无法复位。此时变频器处于故障锁定状态,拒不接受运行信号,也就无法检测逆变脉冲传输电路是否正常。须将OH报警解除掉。观察主电路,散热片模块附近安装了两只常闭触点型热继电器,当线路板脱开主电路后,相当于温度传感器常闭点开断,报出过热信号。找到线路板上的相应温度传感器的端子,用导线或焊锡短接,应该不报OH故障了。有的变频器,是由热敏电阻检测模块温度的,端子开路时也会报OH故障,干脆将温度传感器卸下,插入到控制板的相应端子上。还是报OH,别急,可能还有相关的温度检测信号送入控制板。
观察散热风扇的插座和引线,为三线式风扇,其中两线为24V供电的电源正、负极,一线为信号线,将风扇的运转/故障信号返回控制板。如果卸掉风扇再插到控制板上,就太麻烦了。有一个简单办法,找到正、负线,将第三根线分别试与正供电端、负供电端相接试验,当此线与正供电端相接时,操作显示面板上的OH故障代码消失了。
三、解除Uu(欠电压)和输入缺相报警:
才高兴了一小下,操作显示面板上又显示Uu(欠电压)故障了,变频器还是处于故障锁定状态中。
当开关电源采用265V(或300V)直流供电时,我们将控制板与主电路脱开,单独为开关电源送上265V(或300V)直流电源后,则操作面板大多会报出Uu故障(部分变频器,直流回路电压检测信号,是在开关变压器次级整流电路取得,则不会报出Uu故障),因直流回路检测电路的输入端呈开路状态,电路输出欠电压信号。从直流回路电压引入端子(P、N端子),找到直流电路检测电路的输入电阻网络,一大片高阻值电路,七、八只相串联,因此时开关电源为300V直流供电,直接引入到直流回路电压检测电路,还是报Uu故障啊。将输入电阻网络中的电阻短接几只(如数量为8只,可短接3只试验),以适应300V电压输出范围。
为直流检测电路人为引入一个直流电压,并改动一下检测电路以适应电压输入范围的要求。有的变频器不报Uu故障了,但接着可能还会报出“充电接触器未吸合故障”,有的则仍旧报Uu故障。别急,可能还有相关的电压检测信号送入控制板。
充电接触器,在主电路当中,也不可能拆下来接入控制板。变频器往往还设有对充电接触器辅助触点的状态检测电路,因控制板与主电路脱离,控制板在上电后,CPU检测到充电接触器辅助触点一直处于开路状态,也会报Uu或“充电接触器未吸合故障”。从主电路上找到充电接触器辅助触点的引线端子,确定控制板的相应插座端子,将引线端子用导线短接或焊接,告诉CPU:充电接触器已经闭合了。
短接充电接触器辅助触点的引线端子后,操作显示面板终于不跳Uu故障了。
四、解除OC(模块过流或输出端短路)故障报警:
又高兴了才一小下,故障代码不再跳了,从操作显示面板上的显示看来,变频器已经进入待机状态,可以进行启动操作,检修逆变脉冲传输通道了。按操作显示机板的启动/停止按键,变频器无反应,用户可能已经设置为端子操作了。询问送修者,果然。为操作方便,可对控制参数进行修改的话(手头有变频器说明书),或改为用控制面板进行启/停和频率调整的操作;不便修改参数的话,可试从控制端子,输入运转和频率信号。测频率调整供电10V有正常输出,将其与0-10V频率信号输入端短接,为变频器输入最高运行频率指令(不嫌麻烦,也可外接电位器调节啊)。将正转运行端子与数字公共端短接,进行启动试验,操作显示面板又跳出OC故障代码,变频器当然还是处于故障锁定状态,仍旧不能接受运行操作。
功率模块没有各种完善的保护不行,可是这时候,真觉得这些故障报警好麻烦哟,可是不解决掉,就不能对逆变脉冲传输电路进行检修。慢慢来,出一个报警信号,便跟踪解除一个报警信号,一般情况下,当控制线路板与主电路脱离后,也就跳出三、四个故障代码吧,注意从各个插线端子找到各个信号的来源,或从插线端子或从传输信号的光电耦合器的输入、输出侧,用导线短接法,使CPU被强制输入一个“正常”信号,令其解除故障锁定状态。
OC信号多由驱动电路的IGBT管压降检测电路(IGBT保护电路),送回CPU的。当输出电流检测电路有故障时,也会报出OC故障,但此种情况较为少见。依着先易后难的原则,可先行解除驱动电路返回的OC信号,再检测输出电流检测电路。
驱动电路常用IC为PC923、PC929和A316J,前者由PC929内部IGBT保护电路输出的OC信号再经外接光电耦合器,将信号送入CPU。找到与PC929并接在一起的光电耦合器,将其输入侧用烙铁搪锡短接,即将OC报警解除(是快法子不是好法子);后者,驱动芯片A316J的5脚为OC信号输出脚,想其与铜箔条挑开,能隔断了OC信号的传输;但这个法子不太方便,虽然隔断了OC信号的传输,可以检查CPU和前级逆变脉冲传输电路有否逆变脉冲信号输出,但驱动IC本身还处于故障锁定状态,不利于对驱动电路进行检修。
好法子是,为IBGT检测电路“人为输入”一个IGBT“正常开通”的信号,使驱动IC本身在输入逆变脉冲期间不再报出OC故障。一般驱动电路,是由下三臂驱动电路实施对IGBT管压降的检测,由触发端子,将逆变脉冲输出端与驱动电源的OV端(与主电路N端连接点)短接,这个短接点也比较好找的。
五、对驱动电路进行检修:
终于,变频器可以接受启动信号了。看着操作面板上显示的逐渐上升的输出频率指示,大松了第一口气,说明CPU电路、控制端子电路都是好的,该台变频器的修复,基本上没有悬念了。
测量驱动IC的六个逆变脉冲输入端,启动和停止状态有明显的电压变化,由CPU主板来的六路逆变脉冲,已完好无损地输入到驱动电路,CPU主板是好的!从电源/驱动板的脉冲输出端子,测六路逆变脉冲的输出状态,检测负截止电压是否正常,有无正常脉冲输出。脉冲输出的电压幅度,电流幅度是否满足正常要求,因IGBT的损坏造成对驱动IC的冲击,有两路驱动电路不能正常输出脉冲信号。这就简单了呀,一片驱动IC和后级由两只三极管构成的功率放大器,查出损坏元件,更换后,六路逆变脉冲都已正常输出。
检查过程已经宣告结束。整个检查过程,用时正好45分钟。检修完毕,好像打了一个小胜仗那么痛快。后边的任务就是更换模块和采购模块了(修复后,莫忘了对“动过手脚”的地方,要“恢复原貌”啊)。

整个检修过程,四位壮汉送修者都眼巴巴地在变频器边上盯着,其中有一名是电工师傅,兴奋得不得了:见识了见识了,确实有真功夫。想不到检查起来这么麻烦,炸了模块,并不是光换掉那么简单啊。
对送修者讲:控制线路都已修好,但手头无功率模块,接着可上同城同行处“淘”一下,如没有,则只有从外地发了。耽误你们炼银子,也是没有办法的事情了。
四个送修者都笑了:没问题,没问题,你抓紧发件吧。

检修过程中使用的各个法子,在我的其它帖子中,都有涉及,但东一块西一块的,属于局部检修,对于实际(整体)检修,有时候还隔着一点“什么”,由一个单元电路的讲解,在检修操作上很难与“整体”挂起钩来。通过本帖一个检修实例过程的讲解,可以体会到整机检修的真实意味。

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