早期產品的故障由于三菱變頻器進入中國市場較早, 所以有些老的產品仍在使用, 我們先就這些產品的故障做一分析。早期我們能碰到的產品主要包括Z系列和A200系列的變頻器。小功率Z024系列變頻器我們常見的故障現象有OC、ERR、無顯示等。OC引起的原因主要有以下兩種可能。
(1)、驅動電路老化由于較長年限的使用,必然導致元器件的老化,從而引起驅動波形發(fā)生畸變,輸出電壓也就不穩(wěn)定了,所以經常一運行就出現OC報警。
(2)、IPM模塊的損壞也會引起OC報警Z024系列的機器使用的功率模塊不僅含有過流,欠壓等檢測電路,而且還包含有放大驅動電路,所以不管是檢測電路的損壞,驅動電路的損壞, 以及大功率晶體管的損壞都有可能引起OC報警。
(3)、無顯示故障的原因則多數是由于開關電源厚膜的損壞引起的。
(4)、ERR故障是一個欠壓故障,通常是由于電壓檢測回路電阻或連線出現問題而導致故障的產生,而不是實際輸入電壓真的出現欠電壓。A200系列的OC故障多數是由于驅動電路的損壞而引起的,它的驅動電路采用了一塊陶瓷封裝的厚膜電路,這給維修帶來了一定的困難,其厚膜電路主要是基于一塊驅動光耦而設計的電路。
(5)、此外我們還會碰到一些LV故障,欠壓故障的出現也多半由于母線檢測電路出現了故障,三菱變頻器也為此設計了一塊用于檢測電壓和電流的厚膜電路。開關電源脈沖變壓器的損壞也是A200系列變頻器的一個常見故障,由于開關電源輸出負載的短路,或母線電壓的突變而導致脈沖變壓器初,次級繞組的損壞.
拆下變頻器的模塊后,用數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。用晶體管直流參數測試儀測試發(fā)現V相上管反向耐壓僅為0.5V左右,再用數字表kΩ,由此判斷變頻器的模塊已壞。
檢查發(fā)現,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:該變頻器有時上電就出現此故障,有時上電后不久才出現故障,有時要啟動后才出現故障。
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。
根據以往的經驗,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。
經多次測試后發(fā)現問題竟然是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)現冒煙,立刻關掉電閘。將變頻器打開后,發(fā)現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。根據現有資料和經驗,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象
(1) 重新啟動時,一升速就跳閘。這是過電流十分嚴重的現象。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象引起;
(2) 上電就跳,這種現象一般不能復位,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)現有一路與其他兩路有明顯區(qū)別,經仔細檢查發(fā)現一只光耦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)現問題。其次檢查驅動電路也沒有異?,F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。
