變頻器維修培訓方法

1、報警參數檢查法

所有的變頻器都以不同的方式給出故障指示，對于維修者來說是非常重要的信息。通常情況下，變頻器會針對電壓、電流、溫度、通訊等故障給出相應的報錯信息，而且大部分采用微處理器或DSP處理器的(de)變頻器會(hui)有專(zhuan)門的(de)參數保(bao)存3次以(yi)上(shang)的(de)報警(jing)記錄。

〖例 1〗某變頻器有(you)故障(zhang)，無法運行(xing)并(bing)且LED顯示“UV”（under voltage的縮寫），說(shuo)明書(shu)中該(gai)報(bao)警為直流(liu)母線欠(qian)壓。因為該(gai)型號變頻器的控制(zhi)回路電源(yuan)不是從(cong)直流(liu)母線取(qu)的，而是從(cong)交流(liu)輸入端(duan)通過變壓器單獨整流(liu)出(chu)的控制(zhi)電源(yuan)。所(suo)(suo)以(yi)判斷(duan)該(gai)報(bao)警應(ying)該(gai)是真實的。所(suo)(suo)以(yi)從(cong)電源(yuan)入手檢查(cha)，輸入電源(yuan)電壓正確，濾波電容電壓為0伏(fu)。由于(yu)充電(dian)電(dian)阻(zu)的短路接觸器(qi)沒動(dong)作，所以與(yu)整流橋無(wu)關。故障范圍縮小(xiao)到充電(dian)電(dian)阻(zu)，斷電(dian)后用(yong)萬用(yong)表(biao)檢測發現是充電(dian)電(dian)阻(zu)斷了。更(geng)換電(dian)阻(zu)馬上就修好了。

〖例 2〗有一臺三墾(ken)IF 11Kw的變(bian)頻器用了3年多后，偶(ou)爾上電時顯示“AL5”(alarm 5 的(de)縮寫)，說明書中說CPU被(bei)干擾(rao)。經(jing)過多次觀察發(fa)現是(shi)在(zai)充電電阻(zu)短路接(jie)觸器動作時出現的(de)。懷疑是(shi)接(jie)觸器造成的(de)干擾(rao)，在(zai)控制腳加上阻(zu)容濾波后(hou)果然故(gu)障不再發(fa)生了。

〖例 3〗一(yi)臺富士(shi)E9系列3.7千瓦變頻器，在現(xian)場運行中突然出現(xian)OC3（恒速中過流）報(bao)警(jing)停機，斷電(dian)后重新上(shang)電(dian)運行出現OC1（加速中過流(liu)）報警停機。先拆(chai)掉U、V、W到電機的(de)導線，用(yong)萬用(yong)表(biao)測量U、V、W之間電(dian)阻無窮大，空載運行(xing)，變頻器(qi)沒(mei)有(you)報警，輸(shu)出電(dian)壓正常。可以初步斷定變頻器(qi)沒(mei)有(you)問題。原來是電(dian)機電(dian)纜的中部有(you)個接頭，用木版(ban)蓋在地坑的分(fen)線(xian)槽中，絕緣膠布老(lao)化，工廠打(da)掃衛生(sheng)進水，造(zao)成輸(shu)出短路。

〖例 4〗三肯SVF303，顯(xian)示(shi)“5”，說明書中(zhong)“5”表示直流過(guo)壓(ya)。電(dian)壓(ya)值是由直流母線取樣后(hou)(530V左右的直流)通過(guo)(guo)分壓后再由光耦進行隔離(li)，當電(dian)壓超(chao)過(guo)(guo)一定閥(fa)值時(shi)，光耦動作，給(gei)處理器一個高電(dian)平。過(guo)(guo)壓報(bao)警，我(wo)們(men)可以看一下電阻是(shi)否變值(zhi)，光耦(ou)是(shi)否有短路現象等。

由(you)以上的事例(li)當中不難看出，變頻器的報警(jing)提示對處(chu)理問題有多么重要，提示你正(zheng)確的處(chu)理問題的方(fang)向(xiang)。

2、類比檢查法

此法可(ke)以(yi)是自身相同回路的類比，也可(ke)以(yi)是故障板(ban)與已知好板(ban)的類比。這可(ke)以(yi)幫助維(wei)修者快速(su)縮(suo)小檢查(cha)范圍。

〖例 1〗 三墾MF15千瓦變頻(pin)器損壞，送回來修理，用戶說(shuo)不(bu)清具體情況(kuang)。首(shou)先用萬用表測量輸入端R、S、T，除R、T之間有一定的(de)阻值以外其(qi)他端(duan)子相互(hu)之間電阻無(wu)窮大，輸入端(duan)子R，S，T分(fen)別對整流橋的正極或負(fu)極之間是二極管特性。為什么R、T之間與其他(ta)兩組不一樣哪？原(yuan)來R、T斷子內部有(you)控制電源變(bian)壓(ya)器，所以有(you)一定的(de)阻值。以上可以看(kan)出(chu)輸入(ru)部分沒問題。同樣用(yong)萬用(yong)表去檢查U、V、W之間阻值，三相平衡(heng)。接下去檢查輸出各相對直(zhi)流正負(fu)極的二極管(guan)特性時發現U對(dui)正極(ji)正反都不通(tong)，懷疑U相(xiang)IGBT有問題，拆下來檢查果然是IGBT壞了。驅動(dong)電(dian)路(lu)中上橋(qiao)(qiao)臂(bei)控(kong)(kong)制電(dian)路(lu)三組特性(xing)一(yi)致，下橋(qiao)(qiao)臂(bei)控(kong)(kong)制電(dian)路(lu)三組特性(xing)一(yi)致，采用對比方法檢查發現Q1損(sun)壞。更換后，觸發(fa)腳(jiao)阻值各組一致，上電確認PWM波形正確(que)。重新組裝，上(shang)電測試修復。

〖例 2〗有一臺變頻器，現(xian)象是面板顯示正常(chang)，數字(zi)設定(ding)頻率及(ji)運(yun)轉(zhuan)正常(chang)，但是端子控(kong)制(zhi)失靈(ling)。用萬(wan)用表(biao)檢查端子無10V電壓。從開關電源入手(shou)，各(ge)組電源都正常，看來問題出在連接導線上。但是(shi)沒(mei)有圖紙的前提下在32根扁平電(dian)纜中找到10V真要花點(dian)時間，剛(gang)好(hao)(hao)有一(yi)臺完好(hao)(hao)的(de)22KW的在(zai)，所以(yi)就先(xian)記下22KW連接扁平電(dian)纜的(de)各腳對地電(dian)壓，然后再對比37KW的(de)(de)各腳(jiao)對地電壓(ya)，很快找到差異。原來(lai)插(cha)槽的(de)(de)管腳(jiao)虛焊，變頻器用一(yi)段(duan)時間后(hou)氧化的(de)(de)作用使之徹底不導(dao)通了，重新焊好而修復(fu)。

〖例 3〗有一毛(mao)紡廠的梳毛(mao)機設備，選(xuan)用西門子(zi)440變頻器，兩臺5.5KW一臺7.5KW實現同步運(yun)轉。其中(zhong)一臺5.5KW的運(yun)行兩(liang)年后(hou)經常出現F0011或A0511停機。這兩(liang)(liang)個報警都表(biao)示電機過載，脫開電機皮帶用手盤動電機及(ji)設備(bei)，沒(mei)有異常沉重的現象，將兩(liang)(liang)臺5.5KW拖動的電機互換，發現還是原(yuan)來的變(bian)(bian)頻(pin)器報(bao)警，則確定是變(bian)(bian)頻(pin)器出(chu)了問題。 類比法，不僅可以用在檢查機器內部回路，也可以(yi)用(yong)于現場(chang)問題的判別(bie).

3、備板置換檢查法

利用備用的(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)(ban)或同(tong)型號的(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)(ban)確認(ren)故障，縮小檢查范圍(wei)是非常行之有(you)效的(de)方法(fa)。若是控(kong)制(zhi)板(ban)(ban)(ban)出(chu)問題常常只有(you)更換(huan)(huan)別無他法(fa)，因(yin)為(wei)大(da)多數(shu)用戶幾乎不會(hui)得到原理圖(tu)及(ji)布置(zhi)圖(tu)，從而很難作(zuo)到芯片級維(wei)修(xiu)。電(dian)(dian)源板(ban)(ban)(ban)及(ji)驅動(dong)板(ban)(ban)(ban)等控(kong)制(zhi)板(ban)(ban)(ban)以外(wai)的(de)電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)(ban)(ban)是可以修(xiu)理的(de)，其他章節會(hui)進一(yi)步介紹。這里(li)主要(yao)介紹控(kong)制(zhi)板(ban)(ban)(ban)的(de)置(zhi)換(huan)(huan)。

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4、隔離檢查法

有些故障常常難于判(pan)斷發(fa)生在那個區域，采取隔(ge)離的辦法就可以將復雜的問(wen)題(ti)簡單化，較快(kuai)地找出(chu)故障原(yuan)因(yin)。

〖例 1〗維(wei)修一臺英泰變頻器，現象是上(shang)電(dian)后(hou)無顯示，并伴有嘀－－嘀的(de)(de)聲(sheng)音。憑經驗(yan)可斷(duan)(duan)定開關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)過載，反饋(kui)保護起(qi)作用關(guan)斷(duan)(duan)開關(guan)電(dian)源(yuan)(yuan)輸出，并且(qie)再(zai)(zai)次(ci)起(qi)振再(zai)(zai)次(ci)關(guan)斷(duan)(duan)而產生的(de)(de)嘀—嘀聲(sheng)。首先去掉控制面板，上(shang)電(dian)發(fa)現依(yi)然如故，再(zai)(zai)逐(zhu)個斷(duan)(duan)開各(ge)組電(dian)源(yuan)(yuan)的(de)(de)二極管，最后(hou)發(fa)現風扇用的(de)(de)15V有問題。可(ke)是風(feng)扇(shan)并(bing)沒有運(yun)轉信號(hao)，不應(ying)該是風(feng)扇(shan)本身問題，看來是風(feng)扇(shan)前端的(de)問題。最后發現(xian)15V的濾(lv)(lv)波電(dian)容(rong)特性不對，拆掉濾(lv)(lv)波電(dian)容(rong)測(ce)量，果然是老化(hua)了。換上新的電(dian)容(rong)就修復了。

5、直觀檢查法

就是發揮(hui)人的手、眼(yan)、耳、鼻的感知器官來(lai)尋找出故障原因。這種方法(fa)常用并(bing)且首先使用。“先外再內”的維修原則要求維修人員在遇到故障時應該先采用望、聞、問、摸的方法，由外向內逐一進行檢查。有些故障采用這種直觀法可以迅速找到原因，否則會浪費不少時間，甚至無從下手。利用視覺可以線路元件的連接是否松動，斷線接觸器觸電是否燒蝕，壓力是否時常，發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。上電后聞一聞是否有焦糊的味道，用手摸發熱元件是否燙手。很重要的是還要問，問用戶故障發生的過程，有助于分析問題的原因，便于(yu)直(zhi)接命中要害.有時問問同行也是個捷徑。

〖例 2〗一臺三(san)墾IP 55KW變頻器(qi)(qi)在保修(xiu)(xiu)期內損(sun)壞(huai)(huai)，上電(dian)(dian)(dian)(dian)無顯示。打(da)開機器(qi)(qi)蓋子(zi)，仔細(xi)的(de)觀察各個(ge)部分，發現充電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)燒(shao)壞(huai)(huai)，接(jie)觸(chu)(chu)器(qi)(qi)線(xian)圈燒(shao)斷而(er)且外殼(ke)焦糊(hu)。經(jing)過追問(wen)，原來用戶(hu)(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)低(di)，變頻器(qi)(qi)常常因為欠壓(ya)停(ting)機，就專門給變頻器(qi)(qi)配了一個(ge)升(sheng)壓(ya)器(qi)(qi)。但(dan)是用戶(hu)(hu)并沒有注意到(dao)在夜間電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)會恢復正常，結(jie)果(guo)首先(xian)燒(shao)壞(huai)(huai)接(jie)觸(chu)(chu)器(qi)(qi)然后燒(shao)壞(huai)(huai)充電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)。由于(yu)整流橋和電(dian)(dian)(dian)(dian)解電(dian)(dian)(dian)(dian)容耐壓(ya)相對較高而(er)幸免(mian)于(yu)難。更換損(sun)壞(huai)(huai)器(qi)(qi)件(jian)修(xiu)(xiu)復。

6、升降溫檢查法

此法對(dui)于(yu)一些(xie)特殊(shu)的故障非常見效。人為地給一些(xie)溫(wen)度(du)特性較(jiao)差的元(yuan)件加溫(wen)或降溫(wen)，產生(sheng)“病癥(zheng)”或消除“病癥(zheng)來查(cha)找故障原因

〖例 3〗有一臺德力西(xi)變頻器故(gu)障。用戶反(fan)映該變頻器經常參數初始化(hua)停(ting)機，一般重新設定參數后20分鐘到(dao)30分鐘(zhong)故(gu)障重現。首先該故(gu)障應該與溫(wen)(wen)度(du)(du)有關(guan)，因為運行到這(zhe)個時(shi)間后變頻器溫(wen)(wen)度(du)(du)會升高的(de)。用熱(re)(re)風焊(han)臺加熱(re)(re)熱(re)(re)敏電阻，當加熱(re)(re)到風扇啟(qi)動的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)時(shi)，觀察到控(kong)制面板的(de)LED忽(hu)然(ran)(ran)掉電然(ran)(ran)后又(you)亮起來(lai)(lai)接下來(lai)(lai)忽(hu)明忽(hu)暗(an)的(de)閃(shan)動，拿走(zou)熱風(feng)30秒后(hou)控(kong)制板的LED不再(zai)閃動，而(er)是正常(chang)的(de)顯示。采用隔離(li)法拔(ba)掉所有(you)的(de)風扇(shan)(shan)插頭，再(zai)次加溫(wen)(wen)實驗，故障消(xiao)除。檢查到風扇(shan)(shan)全部(bu)短路。看來是溫(wen)(wen)度到了(le)以后，控(kong)制板(ban)給出(chu)風扇(shan)(shan)運轉信號，結果短路的(de)風扇(shan)(shan)造(zao)成開關電(dian)源(yuan)過載關閉輸出(chu)，控(kong)制板(ban)迅速失電(dian)而(er)參(can)數存儲錯誤(wu)，造(zao)成參(can)數復位(wei)。換掉風扇(shan)(shan)，問題(ti)解決。

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7、破壞檢查法

就是采取(qu)某種手(shou)段，取(qu)消(xiao)內部保護(hu)措(cuo)施，模擬故(gu)障條件破壞(huai)(huai)有(you)問題(ti)的(de)(de)器(qi)件。令故(gu)障的(de)(de)器(qi)件或區域凸現出(chu)來。首先聲明這(zhe)種方(fang)法要有(you)十分(fen)的(de)(de)把握來控(kong)制事態(tai)(tai)的(de)(de)發展，也就是維(wei)修(xiu)者(zhe)心理要明了(le)最(zui)嚴重(zhong)的(de)(de)破壞(huai)(huai)程度是什(shen)么狀態(tai)(tai)，能否接(jie)受最(zui)嚴重(zhong)的(de)(de)進一步損壞(huai)(huai)，并且有(you)控(kong)制手(shou)段，避(bi)免更嚴重(zhong)的(de)(de)破壞(huai)(huai)。

〖例 1〗修理變(bian)(bian)頻(pin)器當中，遇到一個開(kai)關(guan)電源故(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)的變(bian)(bian)頻(pin)器，他的保(bao)護(hu)回路動(dong)作，可(ke)(ke)以斷定變(bian)(bian)壓器輸出端有短路支路，可(ke)(ke)是靜(jing)(jing)態(tai)無法測量(liang)出故(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)點(dian)。我(wo)們利(li)用破(po)壞法來(lai)找到靜(jing)(jing)態(tai)無故(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)的器件。首先斷開(kai)保(bao)護(hu)回路的反(fan)饋信號，令其失去(qu)保(bao)護(hu)功能(neng)，然后(hou)接通直流電源，要(yao)求利(li)用調(diao)壓器從0v慢(man)(man)慢(man)(man)升(sheng)高(gao)直(zhi)流電(dian)(dian)壓，觀察相關(guan)(guan)(guan)器(qi)件。發現有煙冒(mao)(mao)出(chu)，立刻關(guan)(guan)(guan)掉電(dian)(dian)源，同時利用電(dian)(dian)阻短路直(zhi)流濾波電(dian)(dian)容(rong)迅速(su)放(fang)電(dian)(dian)。冒(mao)(mao)煙的(de)是(shi)風(feng)扇(shan)(shan)電(dian)(dian)源的(de)整流二極(ji)管，原來風(feng)扇(shan)(shan)已經(jing)短路性損壞了，而該風(feng)扇(shan)(shan)的(de)控制開(kai)關(guan)(guan)(guan)信號(hao)一直(zhi)為(wei)開(kai)狀(zhuang)態(tai)（器(qi)件短路造成高(gao)電(dian)(dian)平開(kai)狀(zhuang)態(tai)），只要(yao)開(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源輸出(chu)正常電(dian)(dian)壓，風(feng)扇(shan)(shan)就短路風(feng)扇(shan)(shan)電(dian)(dian)源，造成開(kai)關(guan)(guan)(guan)電(dian)(dian)源保護。而在靜態(tai)測量(liang)時，又測不到(dao)風(feng)扇的短路(lu)狀(zhuang)態。

8、敲擊檢查法

變頻器是由各種電路(lu)板和模塊(kuai)用接插件組成(cheng)，各個電路(lu)板都很多焊點，任何虛焊和接觸不良都會(hui)出現故障。用絕緣(yuan)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則(ze)很可能問題就出在那(nei)里。

〖例 1〗某廠的變頻(pin)器正常(chang)運行了3年多，在沒(mei)(mei)有(you)任何(he)(he)征兆的(de)情況下忽然停機，而(er)且沒(mei)(mei)有(you)任何(he)(he)故障信(xin)息(xi)顯示(shi)，啟動后會(hui)時轉時停。仔細觀(guan)察，沒(mei)(mei)有(you)發(fa)現任何(he)(he)異樣，靜態測(ce)量也沒(mei)(mei)發(fa)現問(wen)題。上(shang)電(dian)后，敲擊變頻器的(de)殼體，發(fa)現運(yun)行信(xin)號(hao)會(hui)隨著敲擊有(you)變化。經檢查發(fa)現外部端(duan)子(zi)FR接線(xian)端(duan)(duan)螺釘松動，而(er)且運行信號線(xian)端(duan)(duan)沒有壓(ya)接U型端(duan)(duan)子，直接(jie)連(lian)(lian)接(jie)在端(duan)(duan)子上，接(jie)線處壓到了導線的線皮，導致螺釘(ding)由(you)于震動松動后，控制線導線與端(duan)(duan)子虛連(lian)(lian)。壓接(jie)U型(xing)端(duan)子(zi)，重新擰緊螺釘故(gu)障排除。

9、刷洗檢查法

很多特殊的故障，時(shi)有(you)時(shi)無，若隱若現，令人無法判斷和處理。這時(shi)就可以(yi)用(yong)清水或酒精(jing)清洗電路板，同時(shi)用(yong)軟毛刷刷去電路板上的灰塵(chen)，銹跡，尤(you)其注意焊點密集的地方(fang)，過孔和與0伏(fu)銅層接近的(de)電路(lu)也要清洗干凈，然后用熱風吹(chui)干。往(wang)往(wang)會達到意想(xiang)不到的(de)效果。至少(shao)有助于觀察法的(de)應用。

〖例 1〗某變頻器(qi)故障是無顯示(shi)，經(jing)過初步(bu)檢測，整流部分及逆(ni)變部分完好，所以通電(dian)檢察。直流母線電(dian)壓(ya)正常，可是開關(guan)電(dian)源控制(zhi)芯片3844的(de)啟動的(de)電壓只有(you)2v。分壓(ya)電(dian)阻的阻值在線檢測小很多，離線檢測正常。采用洗(xi)刷法處(chu)理(li)后，問題解(jie)決。原來是(shi)一個電(dian)容(rong)的正極管腳焊盤與(yu)0v層的(de)很(hen)近(jin)，殘(can)留的(de)助焊劑使之處于半導通(tong)狀態(tai)。

〖例 2〗變頻器(qi)被(bei)送來時，有若(ruo)干不(bu)同(tong)的(de)報警記錄。在通電測試(shi)過程中同(tong)樣出現各種虛假(jia)的(de)報警。認真(zhen)清洗控(kong)制板與驅動板連接扁平電纜插座焊點后，問(wen)題解決。

10、原理分析檢查法

原(yuan)理(li)分析是故(gu)障排除(chu)的(de)最(zui)根本方法，其他檢查方法難以奏效時，可以從(cong)電(dian)(dian)路的(de)基本原(yuan)理(li)出(chu)(chu)發，一(yi)步一(yi)步地進行(xing)檢查，最(zui)終(zhong)查出(chu)(chu)故(gu)障原(yuan)因。運(yun)用(yong)這種(zhong)方法必須對(dui)電(dian)(dian)路的(de)原(yuan)理(li)有(you)清楚的(de)了解，掌握(wo)各個時刻各點的(de)邏(luo)輯電(dian)(dian)平(ping)和特(te)征參數（如(ru)電(dian)(dian)壓值、波形），然(ran)后用(yong)萬用(yong)表(biao)、示波器測量，并(bing)與(yu)正(zheng)常情況相比較(jiao)，分析判斷(duan)故(gu)障原(yuan)因，縮小故(gu)障范圍，直至找到故(gu)障。

〖例(li) 1〗送修的一臺變頻(pin)器同時失(shi)去充電電阻短路繼電器、風扇運轉、變頻(pin)器狀態繼電器信(xin)號(hao)。經(jing)過對比試驗，證實問(wen)題出在(zai)(zai)控(kong)制(zhi)板(ban)。經(jing)過分析，問(wen)題可能(neng)出在(zai)(zai)鎖存器上，因為這些信(xin)號(hao)都由這個芯片控(kong)制(zhi)。更(geng)換后果然修復。

總的(de)來說，故障變頻(pin)器的(de)檢查要從外到(dao)內，由(you)表及里(li)，由(you)靜態到(dao)動態，有(you)主回(hui)路(lu)到(dao)控(kong)制(zhi)回(hui)路(lu)。以下三個檢查一般是必須進行的(de)。

用(yong)萬(wan)用(yong)表檢測輸(shu)出端(duan)子(zi)分(fen)別對直流正極和負極的(de)二極管(guan)特性(xing)(xing)和三相平衡特性(xing)(xing)。這步可(ke)以(yi)初步斷定(ding)(ding)逆(ni)變模(mo)塊(kuai)的(de)好壞，從而決(jue)定(ding)(ding)是否可(ke)以(yi)空(kong)載(zai)輸(shu)出。如果出現相間短(duan)路或不(bu)平衡狀態，就不(bu)可(ke)以(yi)空(kong)載(zai)輸(shu)出。

開(kai)蓋(gai)觀察，如果上面兩步(bu)沒(mei)有發現問(wen)題，可以打開(kai)機殼，清(qing)除灰塵，認真觀察變頻器內部(bu)有無破損，是否有焦黑(hei)的部(bu)件(jian)，電容是否漏(lou)液等(deng)等(deng)。