變頻器維修培訓(xùn)方法

1、報(bào)警參數(shù)檢查法

所有的變頻器都以不同的方式給出故障指示，對(duì)于維修者來說是非常重要的信息。通常情況下，變頻器會(huì)針對(duì)電壓、電流、溫度、通訊等故障給出相應(yīng)的報(bào)錯(cuò)信息，而且大部分采用微處理器或DSP處理器的變頻器會(huì)有專門的參數(shù)保存3次以上的報(bào)警記錄。

〖例 1〗某變頻器有故障，無法運(yùn)行并且LED顯示“UV”（under voltage的縮寫），說明書中該報(bào)警為直流母線欠壓。因?yàn)樵撔吞?hào)變頻器的控制回路電源不是從直流母線取的，而是從交流輸入端通過變壓器單獨(dú)整流出的控制電源。所以判斷該報(bào)警應(yīng)該是真實(shí)的。所以從電源入手檢查，輸入電源電壓正確，濾波電容電壓為0伏。由于充電電阻的短路接觸器沒動(dòng)作，所以與整流橋無關(guān)。故障范圍縮小到充電電阻，斷電后用萬用表檢測(cè)發(fā)現(xiàn)是充電電阻斷了。更換電阻馬上就修好了。

〖例 2〗有一臺(tái)三墾IF 11Kw的變頻器用了3年多后，偶爾上電時(shí)顯示“AL5”(alarm 5 的縮寫)，說明書中說CPU被干擾。經(jīng)過多次觀察發(fā)現(xiàn)是在充電電阻短路接觸器動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)的。懷疑是接觸器造成的干擾，在控制腳加上阻容濾波后果然故障不再發(fā)生了。

〖例 3〗一臺(tái)富士E9系列3.7千瓦變頻器，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中突然出現(xiàn)OC3（恒速中過流）報(bào)警停機(jī)，斷電后重新上電運(yùn)行出現(xiàn)OC1（加速中過流）報(bào)警停機(jī)。先拆掉U、V、W到電機(jī)的導(dǎo)線，用萬用表測(cè)量U、V、W之間電阻無窮大，空載運(yùn)行，變頻器沒有報(bào)警，輸出電壓正常?？梢猿醪綌喽ㄗ冾l器沒有問題。原來是電機(jī)電纜的中部有個(gè)接頭，用木版蓋在地坑的分線槽中，絕緣膠布老化，工廠打掃衛(wèi)生進(jìn)水，造成輸出短路。

〖例 4〗三肯SVF303，顯示“5”，說明書中“5”表示直流過壓。電壓值是由直流母線取樣后(530V左右的直流)通過分壓后再由光耦進(jìn)行隔離，當(dāng)電壓超過一定閥值時(shí)，光耦動(dòng)作，給處理器一個(gè)高電平。過壓報(bào)警，我們可以看一下電阻是否變值，光耦是否有短路現(xiàn)象等。

由以上的事例當(dāng)中不難看出，變頻器的報(bào)警提示對(duì)處理問題有多么重要，提示你正確的處理問題的方向。

2、類比檢查法

此法可以是自身相同回路的類比，也可以是故障板與已知好板的類比。這可以幫助維修者快速縮小檢查范圍。

〖例 1〗 三墾MF15千瓦變頻器損壞，送回來修理，用戶說不清具體情況。首先用萬用表測(cè)量輸入端R、S、T，除R、T之間有一定的阻值以外其他端子相互之間電阻無窮大，輸入端子R，S，T分別對(duì)整流橋的正極或負(fù)極之間是二極管特性。為什么R、T之間與其他兩組不一樣哪？原來R、T斷子內(nèi)部有控制電源變壓器，所以有一定的阻值。以上可以看出輸入部分沒問題。同樣用萬用表去檢查U、V、W之間阻值，三相平衡。接下去檢查輸出各相對(duì)直流正負(fù)極的二極管特性時(shí)發(fā)現(xiàn)U對(duì)正極正反都不通，懷疑U相IGBT有問題，拆下來檢查果然是IGBT壞了。驅(qū)動(dòng)電路中上橋臂控制電路三組特性一致，下橋臂控制電路三組特性一致，采用對(duì)比方法檢查發(fā)現(xiàn)Q1損壞。更換后，觸發(fā)腳阻值各組一致，上電確認(rèn)PWM波形正確。重新組裝，上電測(cè)試修復(fù)。

〖例 2〗有一臺(tái)變頻器，現(xiàn)象是面板顯示正常，數(shù)字設(shè)定頻率及運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但是端子控制失靈。用萬用表檢查端子無10V電壓。從開關(guān)電源入手，各組電源都正常，看來問題出在連接導(dǎo)線上。但是沒有圖紙的前提下在32根扁平電纜中找到10V真要花點(diǎn)時(shí)間，剛好有一臺(tái)完好的22KW的在，所以就先記下22KW連接扁平電纜的各腳對(duì)地電壓，然后再對(duì)比37KW的各腳對(duì)地電壓，很快找到差異。原來插槽的管腳虛焊，變頻器用一段時(shí)間后氧化的作用使之徹底不導(dǎo)通了，重新焊好而修復(fù)。

〖例 3〗有一毛紡廠的梳毛機(jī)設(shè)備，選用西門子440變頻器，兩臺(tái)5.5KW一臺(tái)7.5KW實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。其中一臺(tái)5.5KW的運(yùn)行兩年后經(jīng)常出現(xiàn)F0011或A0511停機(jī)。這兩個(gè)報(bào)警都表示電機(jī)過載，脫開電機(jī)皮帶用手盤動(dòng)電機(jī)及設(shè)備，沒有異常沉重的現(xiàn)象，將兩臺(tái)5.5KW拖動(dòng)的電機(jī)互換，發(fā)現(xiàn)還是原來的變頻器報(bào)警，則確定是變頻器出了問題。 類比法，不僅可以用在檢查機(jī)器內(nèi)部回路，也可以用于現(xiàn)場(chǎng)問題的判別.

3、備板置換檢查法

利用備用的電路板或同型號(hào)的電路板確認(rèn)故障，縮小檢查范圍是非常行之有效的方法。若是控制板出問題常常只有更換別無他法，因?yàn)榇蠖鄶?shù)用戶幾乎不會(huì)得到原理圖及布置圖，從而很難作到芯片級(jí)維修。電源板及驅(qū)動(dòng)板等控制板以外的電路板是可以修理的，其他章節(jié)會(huì)進(jìn)一步介紹。這里主要介紹控制板的置換。

4、隔離檢查法

有些故障常常難于判斷發(fā)生在那個(gè)區(qū)域，采取隔離的辦法就可以將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，較快地找出故障原因。

〖例 1〗維修一臺(tái)英泰變頻器，現(xiàn)象是上電后無顯示，并伴有嘀－－嘀的聲音。憑經(jīng)驗(yàn)可斷定開關(guān)電源過載，反饋保護(hù)起作用關(guān)斷開關(guān)電源輸出，并且再次起振再次關(guān)斷而產(chǎn)生的嘀—嘀聲。首先去掉控制面板，上電發(fā)現(xiàn)依然如故，再逐個(gè)斷開各組電源的二極管，最后發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇用的15V有問題?？墒秋L(fēng)扇并沒有運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，不應(yīng)該是風(fēng)扇本身問題，看來是風(fēng)扇前端的問題。最后發(fā)現(xiàn)15V的濾波電容特性不對(duì)，拆掉濾波電容測(cè)量，果然是老化了。換上新的電容就修復(fù)了。

5、直觀檢查法

就是發(fā)揮人的手、眼、耳、鼻的感知器官來尋找出故障原因。這種方法常用并且首先使用。“先外再內(nèi)”的維修原則要求維修人員在遇到故障時(shí)應(yīng)該先采用望、聞、問、摸的方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。有些故障采用這種直觀法可以迅速找到原因，否則會(huì)浪費(fèi)不少時(shí)間，甚至無從下手。利用視覺可以線路元件的連接是否松動(dòng)，斷線接觸器觸電是否燒蝕，壓力是否時(shí)常，發(fā)熱元件是否過熱變色，電解電容是否膨脹變形，耐壓元件是否有明顯的擊穿點(diǎn)。上電后聞一聞是否有焦糊的味道，用手摸發(fā)熱元件是否燙手。很重要的是還要問，問用戶故障發(fā)生的過程，有助于分析問題的原因，便于直接命中要害.有時(shí)問問同行也是個(gè)捷徑。

〖例 2〗一臺(tái)三墾IP 55KW變頻器在保修期內(nèi)損壞，上電無顯示。打開機(jī)器蓋子，仔細(xì)的觀察各個(gè)部分，發(fā)現(xiàn)充電電阻燒壞，接觸器線圈燒斷而且外殼焦糊。經(jīng)過追問，原來用戶電源電壓低，變頻器常常因?yàn)榍穳和C(jī)，就專門給變頻器配了一個(gè)升壓器。但是用戶并沒有注意到在夜間電壓會(huì)恢復(fù)正常，結(jié)果首先燒壞接觸器然后燒壞充電電阻。由于整流橋和電解電容耐壓相對(duì)較高而幸免于難。更換損壞器件修復(fù)。

6、升降溫檢查法

此法對(duì)于一些特殊的故障非常見效。人為地給一些溫度特性較差的元件加溫或降溫，產(chǎn)生“病癥”或消除“病癥來查找故障原因

〖例 3〗有一臺(tái)德力西變頻器故障。用戶反映該變頻器經(jīng)常參數(shù)初始化停機(jī)，一般重新設(shè)定參數(shù)后20分鐘到30分鐘故障重現(xiàn)。首先該故障應(yīng)該與溫度有關(guān)，因?yàn)檫\(yùn)行到這個(gè)時(shí)間后變頻器溫度會(huì)升高的。用熱風(fēng)焊臺(tái)加熱熱敏電阻，當(dāng)加熱到風(fēng)扇啟動(dòng)的溫度時(shí)，觀察到控制面板的LED忽然掉電然后又亮起來接下來忽明忽暗的閃動(dòng)，拿走熱風(fēng)30秒后控制板的LED不再閃動(dòng)，而是正常的顯示。采用隔離法拔掉所有的風(fēng)扇插頭，再次加溫實(shí)驗(yàn)，故障消除。檢查到風(fēng)扇全部短路?？磥硎菧囟鹊搅艘院螅刂瓢褰o出風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，結(jié)果短路的風(fēng)扇造成開關(guān)電源過載關(guān)閉輸出，控制板迅速失電而參數(shù)存儲(chǔ)錯(cuò)誤，造成參數(shù)復(fù)位。換掉風(fēng)扇，問題解決。

7、破壞檢查法

就是采取某種手段，取消內(nèi)部保護(hù)措施，模擬故障條件破壞有問題的器件。令故障的器件或區(qū)域凸現(xiàn)出來。首先聲明這種方法要有十分的把握來控制事態(tài)的發(fā)展，也就是維修者心理要明了最嚴(yán)重的破壞程度是什么狀態(tài)，能否接受最嚴(yán)重的進(jìn)一步損壞，并且有控制手段，避免更嚴(yán)重的破壞。

〖例 1〗修理變頻器當(dāng)中，遇到一個(gè)開關(guān)電源故障的變頻器，他的保護(hù)回路動(dòng)作，可以斷定變壓器輸出端有短路支路，可是靜態(tài)無法測(cè)量出故障點(diǎn)。我們利用破壞法來找到靜態(tài)無故障的器件。首先斷開保護(hù)回路的反饋信號(hào)，令其失去保護(hù)功能，然后接通直流電源，要求利用調(diào)壓器從0v慢慢升高直流電壓，觀察相關(guān)器件。發(fā)現(xiàn)有煙冒出，立刻關(guān)掉電源，同時(shí)利用電阻短路直流濾波電容迅速放電。冒煙的是風(fēng)扇電源的整流二極管，原來風(fēng)扇已經(jīng)短路性損壞了，而該風(fēng)扇的控制開關(guān)信號(hào)一直為開狀態(tài)（器件短路造成高電平開狀態(tài)），只要開關(guān)電源輸出正常電壓，風(fēng)扇就短路風(fēng)扇電源，造成開關(guān)電源保護(hù)。而在靜態(tài)測(cè)量時(shí)，又測(cè)不到風(fēng)扇的短路狀態(tài)。

8、敲擊檢查法

變頻器是由各種電路板和模塊用接插件組成，各個(gè)電路板都很多焊點(diǎn)，任何虛焊和接觸不良都會(huì)出現(xiàn)故障。用絕緣的橡膠棒敲擊有可疑的不良部位，如果變頻器的故障消失或再現(xiàn)則很可能問題就出在那里。

〖例 1〗某廠的變頻器正常運(yùn)行了3年多，在沒有任何征兆的情況下忽然停機(jī)，而且沒有任何故障信息顯示，啟動(dòng)后會(huì)時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停。仔細(xì)觀察，沒有發(fā)現(xiàn)任何異樣，靜態(tài)測(cè)量也沒發(fā)現(xiàn)問題。上電后，敲擊變頻器的殼體，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行信號(hào)會(huì)隨著敲擊有變化。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)外部端子FR接線端螺釘松動(dòng)，而且運(yùn)行信號(hào)線端沒有壓接U型端子，直接連接在端子上，接線處壓到了導(dǎo)線的線皮，導(dǎo)致螺釘由于震動(dòng)松動(dòng)后，控制線導(dǎo)線與端子虛連。壓接U型端子，重新擰緊螺釘故障排除。

9、刷洗檢查法

很多特殊的故障，時(shí)有時(shí)無，若隱若現(xiàn)，令人無法判斷和處理。這時(shí)就可以用清水或酒精清洗電路板，同時(shí)用軟毛刷刷去電路板上的灰塵，銹跡，尤其注意焊點(diǎn)密集的地方，過孔和與0伏銅層接近的電路也要清洗干凈，然后用熱風(fēng)吹干。往往會(huì)達(dá)到意想不到的效果。至少有助于觀察法的應(yīng)用。

〖例 1〗某變頻器故障是無顯示，經(jīng)過初步檢測(cè)，整流部分及逆變部分完好，所以通電檢察。直流母線電壓正常，可是開關(guān)電源控制芯片3844的啟動(dòng)的電壓只有2v。分壓電阻的阻值在線檢測(cè)小很多，離線檢測(cè)正常。采用洗刷法處理后，問題解決。原來是一個(gè)電容的正極管腳焊盤與0v層的很近，殘留的助焊劑使之處于半導(dǎo)通狀態(tài)。

〖例 2〗變頻器被送來時(shí)，有若干不同的報(bào)警記錄。在通電測(cè)試過程中同樣出現(xiàn)各種虛假的報(bào)警。認(rèn)真清洗控制板與驅(qū)動(dòng)板連接扁平電纜插座焊點(diǎn)后，問題解決。

10、原理分析檢查法

原理分析是故障排除的最根本方法，其他檢查方法難以奏效時(shí)，可以從電路的基本原理出發(fā)，一步一步地進(jìn)行檢查，最終查出故障原因。運(yùn)用這種方法必須對(duì)電路的原理有清楚的了解，掌握各個(gè)時(shí)刻各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)（如電壓值、波形），然后用萬用表、示波器測(cè)量，并與正常情況相比較，分析判斷故障原因，縮小故障范圍，直至找到故障。

〖例 1〗送修的一臺(tái)變頻器同時(shí)失去充電電阻短路繼電器、風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)、變頻器狀態(tài)繼電器信號(hào)。經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn)，證實(shí)問題出在控制板。經(jīng)過分析，問題可能出在鎖存器上，因?yàn)檫@些信號(hào)都由這個(gè)芯片控制。更換后果然修復(fù)。

總的來說，故障變頻器的檢查要從外到內(nèi)，由表及里，由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，有主回路到控制回路。以下三個(gè)檢查一般是必須進(jìn)行的。

用萬用表檢測(cè)輸出端子分別對(duì)直流正極和負(fù)極的二極管特性和三相平衡特性。這步可以初步斷定逆變模塊的好壞，從而決定是否可以空載輸出。如果出現(xiàn)相間短路或不平衡狀態(tài)，就不可以空載輸出。

開蓋觀察，如果上面兩步?jīng)]有發(fā)現(xiàn)問題，可以打開機(jī)殼，清除灰塵，認(rèn)真觀察變頻器內(nèi)部有無破損，是否有焦黑的部件，電容是否漏液等等。

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