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每日分享变频器的主电路如何上电检修

2015/1/10 10:19:54|

变频器修理者有必要树立这样的观念:逆变模块与驱动电路在毛病上有极强的连带性。当模块迸裂损坏后,驱动电路必然受到冲击而损坏;模块的损坏也也许恰是因驱动电路的毛病而构成。因此无论体现为驱动电路或是逆变输出电路的毛病,有必要将逆变输出电路与驱动电路一同完全查看。对主电路上电试机,须在判定驱动电路正常——能正常输出六路鼓励脉冲的前提下进行。

  查看驱动电路正常后,将损坏逆变模块换新,才能够上电试机。

  整机安装后的上电试机,是一个有必要慎重从事的事件。有必要采纳相应的办法,确保反常状况呈现时,新换IGBT模块不至于损坏。试机时,变频器发动霎时间是最“要命的一个时间”,无一点防护办法下的匆忙上电,会使新换上的价值贵重的模块损坏于霎时间。曾经所支付的修理的尽力不只白废了,而且构成了更大的丢失,有也许使毛病规模扩大了。有的修理人员炸过几回模块,便对变频器修理望而生畏了。采纳相应的上电试机办法,能根本上杜绝上电试机逆变模块损坏的发作,只需仔细一点的话根本没有疑问。
  办法一:将逆变模块的供电断开,本来电路中为衔接铜排,拆去一段衔接铜排,行将三相逆变电路的正供电端断开。留意:断开点有必要在储能电容以后!假定在KM之前断开,储能电容上的贮存电量,会在逆变电路毛病发作时,开释满意的能量将逆变模块摧毁!衔接简图如下:


 

  在断开处串入两只25W沟通220V灯泡,因变频器直流电压约为530V摆布,一只灯泡的耐压缺乏(毛病状况下),须两只串联以满意耐压需求。即使逆变电路有短路毛病存在,因灯泡的降压限流效果,将逆变电路的供应电流限于100mA以内,逆变模块不会再有损坏的风险。
  变频器空载,U、V、W端子不接任何负载。先堵截驱动电路的模块OC信号输出回路,防止CPU做出停机维护动作,中止试机进程(具体操作办法见博文《驱动电路的修理》)。

  上电后也许呈现如下种状况:

  1、变频器在停机状况,灯泡亮。三只模块有一只上、下臂IGBT漏电,如Q1和Q2。此种漏电在低电压状况下不易露出,如万用表不能测出,但引进直流高压后,呈现了较大的漏电,阐明模块内部有严峻的绝缘缺限。采购的拆机品模块有时候呈现这种状况。可用扫除法修理,如撤除U相模块(Q1、Q2)后灯泡不亮了,阐明该模块已损坏。
  2、上电后,灯泡不亮,但承受运转信号后,灯火随频率的上升同步闪耀发亮,阐明三相逆变模块中,呈现一相上臂或下臂IGBT损坏毛病。如当Q1鼓励信号而注册时,已损坏的Q2与导通的Q1一同,构成了对供电电源的短路。两只串联灯泡承受530V直流电压而宣布亮光。
  3、上电后,灯泡不亮,承受运转信号后,灯泡仍不亮;用指针式万用表的沟通500V档,丈量U、V、W端子输出电压,随频率上升而均匀上升,三相输出电压平衡。阐明逆变输出模块根本上是好的,能够带些负载实验了。
  4、上电后,灯泡不亮,发动变频器后,灯泡仍不亮。但丈量三相输出电压,不平衡,严峻偏相。毛病缘由:a、某一臂IGBT管子内部已呈开路性损坏;b、某一臂IGBT管子导通内阻变大,挨近开路状况了。对此毛病的查看办法如
(1)让我们把握用直流电压档丈量变频器U、V、W端子输出电压的办法。当变频器输出端子输出三相平衡的沟通电压时,阐明输出电压中不含有直流成分。换句话说,此刻指针式万用表的直流500V档所测得直流电压值为零。当输出偏相时,实质是逆变输出电路的某一臂IGBT导通不良或呈开路状况,致使该相输出为正或负的半波输出,或许该相输出的正、负半波不对称,输出电压中呈现了直流重量。一臂IGBT为开路(断路)状况时,则为纯直流重量了。此刻用万用表直流500V档丈量,可得出如下结果:假定丈量U、V之间无直流电压,但丈量W、V和W、U之间有直流电压值呈现,阐明W相模块不良。若为红笔搭W相,表针正偏转,测阐明W相下臂IGBT(Q6)导通不良或没有导通;若黑表笔搭接W端子表针为正偏转,则阐明U相上臂IGBT(Q5)导通不良或没有导通。
  也能够换一种丈量办法,直接丈量U、V、W三个输出端子对P、N之间的电压值。仍用直流500V档。由剖析能够得出结论:当U相的上、下臂IGBT管子Q1、Q2完全正常地对称导通时,在U端子构成了“等效的”对直流供电530V的分压,U端子P、N两点都能测出二分之一的530V直流电压,即260V摆布的直流电压。而反常状况下,可得出这样的丈量结果,如P、U之间所测电压远远高于260V乃至等于530V,阐明Q1内部断路或导通不良;若在U、N之间所测电压远远高于260V乃至等于530V,则说Q2内部C、E之间断路或导通不良,不能构成对530V的“正常分压”而使U相直流电压升高。

  (2)下述的丈量办法,也为一有效办法。修正一台37kW东元变频器,查看为逆变模块损坏,类型为CM100DU-24H。购得一块相同类型的模块,走了一遍脱机丈量的一切“程序”,确认模块无疑问后,装机上电实验。三相输出电压很不平衡,完全查看驱动电路确认无毛病后,按下图2-6(简化图)接线办法丈量出新换模块导通内阻变大,换新模块后毛病扫除。


  中国的动力和居民供电,通常选用三相四线制。N为中性线,也称为零线。留意!变频器直流回路负端常常标注为N,与三相供电的中性线不是一码事,在图中以N*(中性线)相区别。有的电工教师弄混了,以为变频器中的N点是与三相供电的N线相连的,衔接后,一上电,整流模块就炸飞了。
  将三相U、V、W输出端对三相供电的零线(N*)丈量(用指针式万用表直流500V档),U相,W相直流成分为零.而V相约有300V的直流负压。由此判别:V相下管导通杰出,而上管导通不良,两管输出的正、负半波不对称,致使V相对零线有负电压输出。而V相上管,恰巧即是新换上的模块。另购一只CM100DU-24H替换后,三相输出正常。模块的毛病,为内部输出管C、E极间导通内阻变大。阐明晰一件事,即使是详尽丈量后,以为是好的逆变模块,也不能百分之百判定即是没有疑问的。万用表的丈量判别才能毕竟是有限的。对接入电路上电后反映出的疑问,不要存有先入之见,以为模块不也许是坏的,然后构成对毛病的误断,使修理走入弯路!

  串接灯泡上电查看逆变电路,对绝大有些变频器是适用的,因灯泡的限流和指示效果,带来了修理上的很大便利。但破例,也让我碰到了,在修理一例安川55kW变频器时,上电试机时倒把我搞懵了。安川616G3型55kW变频器的主电路见下图:


[毛病实例]:
  在图3中DKD*点串入两只灯泡,上电,灯泡不亮,是对的,我松了一口气;按操作面板发动变频器,灯泡变为雪亮!坏了,输出模块有短路表象!这是我的榜首判别。停电查看模块和驱动电路,均无反常。回头查看电路结构,在撤除掉MS1250D225P和MS1250D225N后,发动变频器后灯泡不亮了。测空载输出三相电压正常。这两只元件与外接10Ω80W电阻,供给了约百毫安的电流通路,使25W灯泡变为雪亮。安川与台湾产东元大功率变频器,IGBT上通常并联有MS1250D225P和MS1250D225N等元件,内含电容、二极管元年,与外接电阻元件一件构成了IBGT的维护电路,是为按捺尖峰电压,供给IGBT的反向电流通路来维护IGBT安全的,以几十瓦的功耗的牺牲换来IGBT管子更高的安全性,这是安川变频器的模块维护电路的特征。
  变频器空载发动后,因为MS1250D225P和MS1250D225N等元件的联系,逆变电路自身构成了一定的电流通路,并非为逆变模块不良构成。该机是一个特例。有了电流通路,也并一定是模块现已损坏了,调查一下,是不是有哪些元件供给了此电流通路?当新鲜的经历固化成思想定式,对毛病的误判就在所难免了。
  办法二:因灯泡的降压效果,虽有一定的输出电压,但幅值较低(模块有关电路取用了一有些电流),不能满意对三相输出电压的查看和判别需求,变频器有也许报出“输出反常”等毛病,采纳维护停机办法,

图4 变频器逆变回路的上电修理电路接线三图

  将串联灯泡撤除,串入一只2A玻壳稳妥管,上电查看看图2-7安川变频器主电路的U、V、W三相输出电路,无直流成分,输出三相电压平衡。将堵截的OC信号回路康复,将U、V、W输出端接入2.2kW三相电动机,进行频率增减和起、停操作,体现杰出,机器修正。

 

第三节 上电修理办法三

  逆变输出电路,在无防护办法下的高电压供电状况下,带电状况(尤其是发动运转状况),禁止丈量触发端子G1、E1—G6、E6,搭笔即由表笔引线引进搅扰,使IGBT误触发,对电源构成短路而摧毁!用示波器的探头查看也不能够!将驱动板脱开逆变电路后,独自修理驱动板时,可对六路输出脉冲进行查看。一旦衔接好主电路,在无限流降压办法下,不行轻率搭笔丈量!且记!
  好像见过哪一本变频器修理书籍,一位“专家人士”辅导读者在变频器整机正常衔接和发动状况下,查看触发端子上的鼓励电压和波形,简直是胆大妄为,瞎说一通!

  上电修理前,一定要查看逆变模块的触发端子的连线是不是牢固,无维护办法下,触发引线的衔接不良,将致使模块的迸裂。毛病机理见其它博文中的有关论说。
  即使串入稳妥,高电压状况下,不主张进行鼓励电压(脉冲)的丈量,由此引出了上电修理办法三,低电压供电条件下是能够丈量鼓励脉冲有无的。

  将逆变输出电路供电正端P(+)断开,另行接入一个低压直流电源,如常用的S-100-24型24V100W的一体化仪用开关电源,或低压线性电源。因为低电压供电,且电源自身有输出限流维护(电源自身的电流输出才能也是有限的,这恰好是一个优点,有了自限流功能),查看逆变输出电路,就变得十分安全了。可配合丈量触发端子上的截止负压和正的鼓励电压,来判别哪一相模块或哪一臂IGBT管子反常。
  图5这种接线与供电办法,能够在发动和运转状况下,便利查看驱动电路和逆变电路的作业状况。

[毛病实例1]:
  接修一台PI-18型11kW普传牌变频器,开关电源电路、驱动电路等悉数查看并修正后,将新购逆变输出模块SKM75GD124D焊接到线路上。稳妥起见,先将逆变电路的供电正端断开,串接了两只灯泡上电试机。上电,灯火不亮,操作面板发动按钮,灯泡一闪,接着跳OC停机。此前,对驱动电路已做了完全的查看,对所购模块也做了详尽的丈量。剖析OC信号仍是因逆变电路或驱动电路毛病而回来CPU的,为查看毛病地点,将串联灯泡拆去,为逆变电路接入低压直流24V电源,开机查看。
起动变频器,操作显现面板上显现输出频率正常,测U、V、W输出沟通电压,50Hz时电压U、V、W输出电压为13V摆布,且输出起伏有周期性缩短表象!但三相都有输出,也不再跳OC毛病。曾查看过正常机器,当逆变输出电源供电为24V时,U、V、W端子应为安稳的18V摆布沟通电压。测触发端子上的六路鼓励脉冲,电压起伏和电流输出才能都满意需求。阐明不是驱动电路的疑问。这一来有点意思了,将24V电源换为200V直流电源后,并串接2A稳妥管。上电后发动变频器,仍是跳OC!而且串接稳妥管熔断!这一下毛病完全露出出来了。模块有严峻绝缘缺点!低电压供电时髦不至于击穿短路,能保持一定电压输出,高电压供电时,即构成较大的短路电流,使变频器报出OC毛病。所购模块也许为拆机品——复新模块。将状况向供货商阐明,换一块新模块,装机后毛病扫除。

 

[毛病实例2]:
  一台22kW泓筌机器,逆变模块供电串接的稳妥断掉,丈量主电路未见其它反常。通常状况下,逆变电路供电电路中串接的速熔稳妥管熔断时,逆变电路中一定有一只或两只IGBT短路了。或许反过来说,恰是因为IGBT的短路才构成了稳妥管的熔断。但该机器怎样丈量逆变模块,都是好的。装机后先将逆变供电送入24V,跳EOCn,意为加快中过流,电机侧短路。显着逆变模块或驱动电路有些还有毛病。看来并非仅仅换上稳妥那么简单。嗬嗬,修过这么多变频器,还没有哪台变频器稳妥管烧过,换上就好了的。
  拆机,从头查看驱动电路板,六路驱动电路都作业正常。
  装机,仍是将逆变供电接入24V,上电跳EfbS,意为稳妥丝熔断。撤除24V供电,将原稳妥端子用灯泡串联代之,送电即发强光。但停电拆掉触发端子后,独自丈量逆变模块正常。
  又将逆变电路接入24V供电,发动变频器,当频率上升至5Hz摆布时,仍跳ECOn。这一下倒拿不准是模块仍是驱动电路仍有疑问。
  重查一遍驱动输出的正负电压及电流,均正常。判别仍是为逆变模块不良。干脆将三只模块全数拆下,放到作业台上与驱动板一同送电查看。上电后,查看V相上臂IGBT触发端子的负压偏低,约2V摆布(正常时约7.5V)。与驱动电路脱开触发端子后,测驱动板输出负压康复为正常值,插上模块触发端子,负压又降低。证实该模块的确现已损坏,内部IGBT管子的G、E极现已漏电。换新模块后,毛病修正。

  变频器空载试机正常后,应将一切免除的维护电路康复,进一步带载实验,限于条件,修理部内假如没有三相动力电源,则只要带轻载实验了。根据经历,通常输出电流达5A摆布时,模块内部缺点也是能露出出来的。用灯泡作假负载的电路见下图7。将三只同功率的灯泡衔接成星形,每只灯泡承受最高电压恰为220V摆布。可直接接于变频器的U、V、W三个输出端;假如接入小功率三相电动机试机,后者的实验效果要好一些。

图6 变频器负载灯泡衔接电路图

  变频器装机完毕后,空载和轻载(试机)后,通常疑问都能露出出来,但逆变模块的输出内阻变大,不易查看出来,所以应尽也许地接入电动机试机,才能使返修率最低。
  接入电动机,使输出电流到达5A摆布。三相电压与电流都有较好的平衡度,电机在全部频率规模内运转平稳。变频器修正,能够交给用户使用了。
  假如电动机运转时有显着跳动,宣布“喀楞喀楞”的声响,丈量输出三相电压不平衡,偏相严峻。用指�9��器的U、2�式万用表直流500V档,丈量哪一相直流电压最高,该相模块不良,导通内阻变大,须予替换。此一试机进程,可测验出逆变模块导通内阻变大的毛病。

 

 


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