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变频器维修十种修理方法,值得学习!

变频器是由各种电路板和模块用接插件组成,各个电路板都很多焊点,任何虚焊和接触不良都会出现故障。用绝缘的橡胶棒敲击有可疑的不良部位,如果变频器故障消失或再现则很可能问题就出在那里。变频器维修的十种学习方法,通过这些方法去学习变频器维修有助于更好的入门,进一步掌握更丰富的知识,为熟练学会变频器维修知识做好基础。

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1.报警参数检查法

〖例 1〗某变频器有故障,无法运行并且LED显示“UV”(under voltage的缩写),说明书中该报警为直流母线欠压。因为该型号变频器的控制回路电源不是从直流母线取的,而是从交流输入端通过变压器单独整流出的控制电源。所以判断该报警应该是真实的。所以从电源入手检查,输入电源电压正确,滤波电容电压为0伏。由于充电电阻的短路接触器没动作,所以与整流桥无关。故障范围缩小到充电电阻,断电后用万用表检测发现是充电电阻断了。更换电阻马上就修好了。

〖例 2〗有一台三垦IF 11Kw的变频器用了3年多后,偶尔上电时显示“AL5”(alarm 5 的缩写),说明书中说CPU被干扰。经过多次观察发现是在充电电阻短路接触器动作时出现的。怀疑是接触器造成的干扰,在控制脚加上阻容滤波后果然故障不再发生了。

〖例 3〗一台富士E9系列3.7千瓦变频器,在现场运行中突然出现OC3(恒速中过流)报警停机,断电后重新上电运行出现OC1(加速中过流)报警停机。我先拆掉U、V、W到电机的导线,用万用表测量U、V、W之间电阻无穷大,空载运行,变频器没有报警,输出电压正常。可以初步断定变频器没有问题。原来是电机电缆的中部有个接头,用木版盖在地坑的分线槽中,绝缘胶布老化,工厂打扫卫生进水,造成输出短路。

〖例 4〗三肯SVF303,显示“5”,说明书中“5”表示直流过压。电压值是由直流母线取样后(530V左右的直流)通过分压后再由光耦进行隔离,当电压超过一定阀值时,光耦动作,给处理器一个高电平。过压报警,我们可以看一下电阻是否变值,光耦是否有短路现象等。

由以上的事例当中不难看出,变频器的报警提示对处理问题有多么重要,提示你正确的处理问题的方向。

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2.比检查法

此法可以是自身相同回路的类比,也可以是故障板与已知好板的类比。这可以帮助维修者快速缩小检查范围。

〖例 1〗 三垦MF15千瓦变频器损坏,送回来修理,用户说不清具体情况。首先用万用表测量输入端R、S、T,除R、T之间有一定的阻值以外其他端子相互之间电阻无穷大,输入端子R,S,T分别对整流桥的正极或负极之间是二极管特性。为什么R、T之间与其他两组不一样哪?

原来R、T断路器内部有控制电源的变压器,所以有一定的电阻值。从上面可以看出,输入部分还可以。用万用表检查u、v、w之间的电阻,三相平衡。接下来在检查输出相对DC正负极的二极管特性时,发现正负极没有接U,怀疑U相IGBT有问题。如果你把它拿掉,就可以确定IGBT坏了。在驱动电路中,上桥臂控制电路的三组特性一致,下桥臂控制电路的三组特性一致。通过比较发现Q1受到了损害。更换后,触发引脚电阻值一致,通电确认PWM波形正确。重新组装、通电测试和修理。

〖例 2〗有一台变频器,现象是面板显示正常,数字设定频率及运转正常,但是端子控制失灵。用万用表检查端子无10V电压。从开关电源入手,各组电源都正常,看来问题出在连接导线上。但是没有图纸的前提下在32根扁平电缆中找到10V真要花点时间,刚好有一台完好的22KW的在,所以就先记下22KW连接扁平电缆的各脚对地电压,然后再对比37KW的各脚对地电压,很快找到差异。原来插槽的管脚虚焊,变频器用一段时间后氧化的作用使之彻底不导通了,重新焊好而修复。

〖例 3〗有一毛纺厂的梳毛机设备,选用西门子440变频器,两台5.5KW一台7.5KW实现同步运转。其中一台5.5KW的运行两年后经常出现F0011或A0511停机。这两个报警都表示电机过载,脱开电机皮带用手盘动电机及设备,没有异常沉重的现象,将两台5.5KW拖动的电机互换,发现还是原来的变频器报警,则确定是变频器出了问题。类比法,不仅可以用在检查机器内部回路,也可以用于现场问题的判别。

3.备板置换检查法

使用备用电路板或同类型电路板确认故障,缩小检查范围,是一种有效的方法。如果控制板出了问题,往往别无选择只能更换,因为大部分用户几乎得不到原理图和版图图,很难进行芯片级维护。控制板以外的电路板,如电源板、驱动板都可以修,其他章节会进一步介绍。这里主要介绍控制板的更换。

变频器维修十种修理方法,值得学习!

4.隔离检查法

有些故障常常难于判断发生在那个区域,采取隔离的办法就可以将复杂的问题简单化,较快地找出故障原因。

〖例 1〗维修一台英泰变频器,现象是上电后无显示,并伴有嘀--嘀的声音。凭经验可断定开关电源过载,反馈保护起作用关断开关电源输出,并且再次起振再次关断而产生的嘀—嘀声。

首先去掉控制面板,上电发现依然如故,再逐个断开各组电源的二极管,后发现风扇用的15V有问题。可是风扇并没有运转信号,不应该是风扇本身问题,看来是风扇前端的问题。后发现15V的滤波电容特性不对,拆掉滤波电容测量,果然是老化了。换上新的电容就修复了。

5.直观检查法

就是发挥人的手、眼、耳、鼻的感知器官来寻找出故障原因。这种方法常用并且首先使用。“先外再内”的维修原则要求维修人员在遇到故障时应该先采用望、闻、问、摸的方法,由外向内逐一进行检查。有些故障采用这种直观法可以迅速找到原因,否则会浪费不少时间,甚至无从下手。

它可以用来判断电路元件的连接是否松动、断线接触器是否烧伤、压力是否经常发生、加热元件是否过热和变色、电解电容器是否膨胀和变形、耐压元件是否有明确的击穿点。接电后,加热元件是否用手烧焦还是用手烧热。重要的是要问,用户发生故障的过程是否有助于分析问题的原因,以便直接击中关键。

〖例 1〗一台三垦IP 55KW变频器在保修期内损坏,上电无显示。打开机器盖子,仔细的观察各个部分,发现充电电阻烧坏,接触器线圈烧断而且外壳焦糊。经过追问,原来用户电源电压低,变频器常常因为欠压停机,就专门给变频器配了一个升压器。但是用户并没有注意到在夜间电压会恢复正常,结果首先烧坏接触器然后烧坏充电电阻。由于整流桥和电解电容耐压相对较高而幸免于难。更换损坏器件修复。

6.升降温检查法

此法对于一些特殊的故障非常见效。人为地给一些温度特性较差的元件加温或降温,产生“病症”或消除“病症来查找故障原因

〖例 1〗有一台德力西变频器故障。用户反映该变频器经常参数初始化停机,一般重新设定参数后20分钟到30分钟故障重现。首先我认为该故障应该与温度有关,因为运行到这个时间后变频器温度会升高的。我用热风焊台加热热敏电阻,当加热到风扇启动的温度时,观察到控制面板的LED忽然掉电然后又亮起来接下来忽明忽暗的闪动,拿走热风30秒后控制板的LED不再闪动,而是正常的显示。

采用隔离法拔掉所有的风扇插头,再次加温实验,故障消除。检查到风扇全部短路。看来是温度到了以后,控制板给出风扇运转信号,结果短路的风扇造成开关电源过载关闭输出,控制板迅速失电而参数存储错误,造成参数复位。换掉风扇,问题解决。

7.破坏检查法

就是采取某种手段,取消内部保护措施,模拟故障条件破坏有问题的器件。令故障的器件或区域凸现出来。首先声明这种方法要有十分的把握来控制事态的发展,也就是维修者心理要明了严重的破坏程度是什么状态,能否接受严重的进一步损坏,并且有控制手段,避免更严重的破坏。

〖例 1〗修理变频器当中,遇到一个开关电源故障的变频器,他的保护回路动作,可以断定变压器输出端有短路支路,可是静态无法测量出故障点。我们利用破坏法来找到静态无故障的器件。

首先断开保护电路的反馈信号,使其失去保护功能,然后接通DC电源。需要使用调压器将DC电压从0v缓慢升高,并观察相关设备。当烟雾冒出时,立即关闭电源,用电阻将DC滤波电容短路,迅速放电。抽烟的是风扇电源的整流二极管。原风扇已被短路损坏,但风扇的控制开关信号始终接通(设备短路导致高电平接通状态)。只要开关电源输出正常电压,风扇就会短路风扇电源,产生开关电源保护。在静态测量中,无法检测到风扇的短路状态。

8.敲击检查法

变频器是由各种电路板和模块用接插件组成,各个电路板都很多焊点,任何虚焊和接触不良都会出现故障。用绝缘的橡胶棒敲击有可疑的不良部位,如果变频器的故障消失或再现则很可能问题就出在那里。

〖例 1〗某厂的变频器正常运行了3年多,在没有任何征兆的情况下忽然停机,而且没有任何故障信息显示,启动后会时转时停。仔细观察,没有发现任何异样,静态测量也没发现问题。

上电后,敲击变频器的壳体,发现运行信号会随着敲击有变化。经检查发现外部端子FR接线端螺钉松动,而且运行信号线端没有压接U型端子,直接连接在端子上,接线处压到了导线的线皮,导致螺钉由于震动松动后,控制线导线与端子虚连。压接U型端子,重新拧紧螺钉故障排除。

变频器维修十种修理方法,值得学习!

9.刷洗检查法

许多特殊故障可以用清水或酒精清洗,同时电路板上的灰尘和锈迹可以用软毛刷刷,特别要注意焊点的密集区域,接近0伏铜层的孔和电路应该清洗,然后用热空气吹干,通常可以达到意想不到的效果,至少有助于观察该方法的应用。

〖例 1〗某变频器故障是无显示,经过初步检测,整流部分及逆变部分完好,所以通电检察。直流母线电压正常,可是开关电源控制芯片3844的启动的电压只有2v。分压电阻的阻值在线检测小很多,离线检测正常。采用洗刷法处理后,问题解决。原来是一个电容的正极管脚焊盘与0v层的很近,残留的助焊剂使之处于半导通状态。

〖例 2〗变频器被送来时,有若干不同的报警记录。在通电测试过程中同样出现各种虚假的报警。认真清洗控制板与驱动板连接扁平电缆插座焊点后,问题解决。

10.原理分析检查法

原则分析是故障诊断基本的方法,当其它检查方法难以发挥作用时,可根据电路的基本原理,逐步进行检查,后查明故障原因。应用此方法必须对电路原理有清晰的认识,掌握每一时刻各点的逻辑电平和特性参数(如电压值、波形),再用万用表、示波器进行测量,并与正常情况比较,分析判断故障原因,缩小故障范围,直到发现故障为止。

〖例 1〗送修的一台变频器同时失去充电电阻短路继电器、风扇运转、变频器状态继电器信号。经过对比试验,证实问题出在控制板。经过分析,问题可能出在锁存器上,因为这些信号都由这个芯片控制。更换后果然修复。


以上是变频器维修的十种学习方法,通过这些方法去学习变频器维修有助于更好的入门,进一步掌握更丰富的知识,为熟练学会变频器维修知识做好基础。

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