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(li)器的(de)變頻器會有專門的(de)參數保存(cun)3次以上的報警記(ji)錄(lu)。

〖例 1〗某變頻器有故障，無法運(yun)行并且LED顯示“UV”（under voltage的(de)縮寫），說明書中該報警(jing)為直(zhi)流(liu)(liu)母(mu)線欠壓(ya)。因為該型號變頻(pin)器的(de)控制回路電(dian)源(yuan)不(bu)是從(cong)直(zhi)流(liu)(liu)母(mu)線取(qu)的(de)，而是從(cong)交流(liu)(liu)輸(shu)入端(duan)通過變壓(ya)器單獨整流(liu)(liu)出的(de)控制電(dian)源(yuan)。所以判斷該報警(jing)應(ying)該是真實(shi)的(de)。所以從(cong)電(dian)源(yuan)入手檢(jian)查，輸(shu)入電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)正確，濾波電(dian)容(rong)電(dian)壓(ya)為0伏。由于充電(dian)電(dian)阻(zu)的短路接觸器(qi)沒動作，所以(yi)與整流橋無關。故障范圍(wei)縮(suo)小(xiao)到充電(dian)電(dian)阻(zu)，斷電(dian)后用萬用表檢測發(fa)現是充電(dian)電(dian)阻(zu)斷了(le)。更換電(dian)阻(zu)馬上就修好(hao)了(le)。

〖例 2〗有一臺(tai)三墾(ken)IF 11Kw的變頻器用了3年(nian)多(duo)后，偶爾上(shang)電(dian)時(shi)顯示“AL5”(alarm 5 的縮寫)，說(shuo)明書中說(shuo)CPU被干擾。經過多次觀察(cha)發現是在(zai)充電電阻短路接觸器動作(zuo)時出現的。懷疑(yi)是接觸器造成的干擾，在(zai)控(kong)制腳加上阻容濾波后果然故障不再發生了。

〖例 3〗一(yi)臺(tai)富士E9系列3.7千瓦變(bian)頻器，在(zai)現場運行中突然出現OC3（恒速中(zhong)過流）報警(jing)停機(ji)，斷電后重新上電運行出現OC1（加(jia)速中過流）報警停機(ji)。先拆掉U、V、W到電(dian)機的導線，用(yong)萬用(yong)表測量U、V、W之間電(dian)阻無(wu)窮大，空載(zai)運行(xing)，變頻(pin)器沒有(you)報警，輸出電(dian)壓正常。可(ke)以初步斷定變頻(pin)器沒有(you)問題(ti)。原(yuan)來是電(dian)機電(dian)纜的(de)中部有(you)個接頭(tou)，用木版蓋在(zai)地坑(keng)的(de)分線槽(cao)中，絕緣(yuan)膠布老化，工廠打掃衛生進水，造成輸出短路。

〖例(li) 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(yang)后(hou)(530V左右的直流(liu))通過(guo)分壓(ya)后再由光耦(ou)進(jin)行隔離，當電壓(ya)超過(guo)一(yi)定閥值時，光耦(ou)動作(zuo)，給處理器(qi)一(yi)個高電平。過(guo)壓(ya)報(bao)警，我們可(ke)以看一下電(dian)阻是(shi)否變值(zhi)，光耦是(shi)否有短路現(xian)象等。

由以(yi)上的事例當中(zhong)不(bu)難看出，變頻器的報警提示對處理(li)問題(ti)有(you)多么(me)重要，提示你正確的處理(li)問題(ti)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(ban)與已知好板(ban)的類比。這(zhe)可以幫助維修者快速(su)縮小檢查范(fan)圍。

〖例 1〗 三墾(ken)MF15千瓦(wa)變頻器(qi)損壞，送(song)回來修理，用(yong)(yong)戶說不清具體(ti)情(qing)況(kuang)。首先用(yong)(yong)萬用(yong)(yong)表測量輸入(ru)端R、S、T，除(chu)R、T之(zhi)間(jian)有一定的阻(zu)值以外其他端子(zi)相互(hu)之(zhi)間(jian)電阻(zu)無窮(qiong)大，輸入端子(zi)R，S，T分別(bie)對整流(liu)橋的正(zheng)極(ji)或(huo)負極(ji)之間是二(er)極(ji)管特性。為什(shen)么(me)R、T之間與其他兩組不(bu)一樣哪？原來R、T斷子內部(bu)有控(kong)制電源變(bian)壓(ya)器，所(suo)以有一定的阻值。以上可以看(kan)出輸(shu)入部(bu)分(fen)沒問題。同(tong)樣用萬用表去檢查(cha)U、V、W之間阻(zu)值，三相(xiang)平衡。接下去檢查輸出各相(xiang)對(dui)直流正負極的(de)二極管(guan)特(te)性時發現U對正極(ji)正反都不通(tong)，懷疑U相(xiang)IGBT有(you)問題(ti)，拆下來(lai)檢查果然是(shi)IGBT壞了(le)。驅(qu)動(dong)電路中上橋(qiao)臂(bei)控制電路三組(zu)特性一致，下橋(qiao)臂(bei)控制電路三組(zu)特性一致，采用對比方法(fa)檢查(cha)發現Q1損壞。更換后，觸發腳阻值各組一(yi)致(zhi)，上電確認PWM波形正確。重新組裝，上(shang)電測試修(xiu)復。

〖例 2〗有一(yi)臺變頻器，現象是(shi)面板顯示正常，數字設定頻率及運轉(zhuan)正常，但是(shi)端(duan)子控制失靈。用萬用表檢查端(duan)子無10V電壓。從開關電源(yuan)(yuan)入(ru)手，各組電源(yuan)(yuan)都正常(chang)，看來(lai)問題出在(zai)連接導線(xian)上(shang)。但是沒有(you)圖紙的前提下在(zai)32根扁平電(dian)纜中找到10V真(zhen)要花點時間(jian)，剛好有一臺完(wan)好的22KW的在，所以就先記(ji)下22KW連接扁平(ping)電(dian)纜的各腳對(dui)地電(dian)壓，然后再對(dui)比37KW的(de)(de)各腳對地電壓，很快找到差(cha)異。原來插槽的(de)(de)管腳虛焊，變頻器用(yong)一段時(shi)間后氧化的(de)(de)作用(yong)使之徹底不導通(tong)了(le)，重新焊好而修復。

〖例 3〗有一毛(mao)紡廠的梳(shu)毛(mao)機(ji)設備，選用西門子440變頻(pin)器，兩臺5.5KW一臺7.5KW實現同步運轉。其中一臺5.5KW的(de)運行兩年后經常出現F0011或A0511停機。這(zhe)兩(liang)個(ge)報警都表示電機過載，脫開電機皮帶用(yong)手盤(pan)動電機及(ji)設備，沒(mei)有異常沉重(zhong)的現象，將兩(liang)臺(tai)5.5KW拖動的電(dian)機互換(huan)，發現還是原(yuan)來的變(bian)頻器報警(jing)，則確定是變(bian)頻器出了問(wen)題(ti)。 類比(bi)法，不僅可以用在檢查機器內部回路，也(ye)可以用于現場問(wen)題的判別.

3、備板置換檢查法

利用(yong)備用(yong)的電(dian)路(lu)板(ban)或同型(xing)號的電(dian)路(lu)板(ban)確認故障，縮小檢(jian)查范圍是非常(chang)行(xing)之有效的方法(fa)。若是控(kong)制(zhi)板(ban)出問題常(chang)常(chang)只有更(geng)換別無他法(fa)，因為(wei)大多數用(yong)戶幾乎(hu)不(bu)會得到(dao)原(yuan)理(li)圖(tu)及布置圖(tu)，從而很難作到(dao)芯片(pian)級維修。電(dian)源板(ban)及驅動(dong)板(ban)等(deng)控(kong)制(zhi)板(ban)以(yi)外的電(dian)路(lu)板(ban)是可(ke)以(yi)修理(li)的，其他章節會進一步介(jie)紹。這里主(zhu)要介(jie)紹控(kong)制(zhi)板(ban)的置換。

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4、隔離檢查法

有些(xie)故障常常難于(yu)判斷發生在(zai)那個(ge)區域，采取隔離的辦法就(jiu)可以將復(fu)雜的問題簡單化，較(jiao)快地(di)找(zhao)出故障原(yuan)因。

〖例 1〗維修一臺(tai)英(ying)泰變頻器，現(xian)(xian)象是上(shang)電(dian)(dian)后(hou)無顯示(shi)，并(bing)伴有嘀(di)(di)－－嘀(di)(di)的聲音。憑(ping)經(jing)驗(yan)可(ke)斷(duan)定開(kai)(kai)關電(dian)(dian)源過(guo)載(zai)，反(fan)饋保護起作用關斷(duan)開(kai)(kai)關電(dian)(dian)源輸出，并(bing)且(qie)再次起振再次關斷(duan)而產生的嘀(di)(di)—嘀(di)(di)聲。首先去(qu)掉(diao)控制面板，上(shang)電(dian)(dian)發現(xian)(xian)依然如故，再逐個斷(duan)開(kai)(kai)各組電(dian)(dian)源的二極(ji)管，最(zui)后(hou)發現(xian)(xian)風扇(shan)用的15V有問(wen)題(ti)。可是(shi)風扇并沒有運轉信號，不應該是(shi)風扇本身問(wen)題(ti)，看來是(shi)風扇前(qian)端的問(wen)題(ti)。最后發現15V的濾波電(dian)容(rong)特性不對，拆掉濾波電(dian)容(rong)測量，果(guo)然是老化了。換(huan)上新的電(dian)容(rong)就修復了。

5、直觀檢查法

就是發(fa)揮人的(de)手、眼、耳、鼻的(de)感知器官(guan)來尋找出故障原(yuan)因。這種(zhong)方法常(chang)用(yong)并且首先(xian)使(shi)用(yong)。“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，便于直接(jie)命(ming)中要害.有時問問同行也是(shi)個(ge)捷徑。

〖例 2〗一臺三墾IP 55KW變(bian)(bian)頻(pin)器在保修期內損壞，上電無顯示(shi)。打開(kai)機器蓋子，仔細的觀察(cha)各(ge)個(ge)部分，發現充電電阻燒壞，接(jie)觸器線圈燒斷而且外殼焦(jiao)糊。經過追問，原來用(yong)戶電源電壓(ya)低(di)，變(bian)(bian)頻(pin)器常(chang)常(chang)因為(wei)欠壓(ya)停機，就專門給(gei)變(bian)(bian)頻(pin)器配了一(yi)個(ge)升壓(ya)器。但是用(yong)戶并沒有注(zhu)意到在夜間電壓(ya)會恢復(fu)正常(chang)，結果(guo)首先燒壞接(jie)觸器然(ran)后燒壞充電電阻。由(you)于整流橋(qiao)和電解電容耐(nai)壓(ya)相對較高而幸免于難。更(geng)換損壞器件修復(fu)。

6、升降溫檢查法

此法對于一(yi)些特(te)殊的(de)故(gu)障非常見效(xiao)。人為地給一(yi)些溫(wen)(wen)度特(te)性(xing)較差(cha)的(de)元(yuan)件加(jia)溫(wen)(wen)或降溫(wen)(wen)，產生“病癥(zheng)”或消除“病癥(zheng)來查找(zhao)故障原因(yin)

〖例 3〗有一臺德力西變(bian)(bian)頻器故(gu)障。用戶(hu)反映該變(bian)(bian)頻器經常參數(shu)初(chu)始化(hua)停(ting)機，一般(ban)重(zhong)新設定參數(shu)后20分鐘(zhong)到30分鐘故障重現。首(shou)先(xian)該故障應該與溫度有(you)關(guan)，因為運行到這個(ge)時(shi)間后變頻器溫度會(hui)升高(gao)的。用熱風焊(han)臺加熱熱敏(min)電阻，當加熱到風扇(shan)啟動(dong)的溫度時(shi)，觀察到控制面板(ban)的LED忽(hu)然掉電然后又亮起來接(jie)下來忽(hu)明(ming)忽(hu)暗的閃動，拿(na)走熱風(feng)30秒后控(kong)制板的LED不再閃(shan)動，而是(shi)(shi)正常的顯(xian)示。采用(yong)隔(ge)離法拔掉(diao)所有(you)的風(feng)扇插頭，再次加溫(wen)實驗，故障(zhang)消(xiao)除。檢查到風(feng)扇全部短路(lu)。看來(lai)是(shi)(shi)溫(wen)度到了以后，控制板(ban)給出風(feng)扇運(yun)轉信號(hao)，結果短路(lu)的風(feng)扇造成開關(guan)電源過(guo)載(zai)關(guan)閉輸出，控制板(ban)迅速失電而參數(shu)存儲錯誤(wu)，造成參數(shu)復位。換(huan)掉(diao)風(feng)扇，問題(ti)解決。

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7、破壞檢查法

就是采取某種手段(duan)，取消內部保護(hu)措施，模擬故障條件(jian)破壞(huai)有問(wen)題的(de)(de)器(qi)件(jian)。令故障的(de)(de)器(qi)件(jian)或區(qu)域凸(tu)現(xian)出來(lai)。首先聲(sheng)明(ming)這種方法要有十分的(de)(de)把握(wo)來(lai)控制事(shi)態的(de)(de)發展，也就是維(wei)修者心理(li)要明(ming)了最嚴(yan)重的(de)(de)破壞(huai)程(cheng)度是什么狀態，能否接受(shou)最嚴(yan)重的(de)(de)進(jin)一(yi)步損壞(huai)，并(bing)且有控制手段(duan)，避免更(geng)嚴(yan)重的(de)(de)破壞(huai)。

〖例 1〗修理變頻器(qi)當中(zhong)，遇到(dao)一個開(kai)(kai)關電(dian)源故(gu)障(zhang)的變頻器(qi)，他的保護(hu)回路動作，可(ke)以(yi)斷定變壓器(qi)輸出(chu)端有短路支路，可(ke)是靜(jing)態(tai)無法(fa)測量出(chu)故(gu)障(zhang)點。我們(men)利(li)用(yong)破壞法(fa)來(lai)找到(dao)靜(jing)態(tai)無故(gu)障(zhang)的器(qi)件。首(shou)先斷開(kai)(kai)保護(hu)回路的反饋信號，令(ling)其失去保護(hu)功(gong)能，然后接(jie)通直流(liu)電(dian)源，要求利(li)用(yong)調壓器(qi)從0v慢慢升高(gao)直流(liu)電壓(ya)，觀察相關(guan)器(qi)(qi)件。發現有煙冒出，立刻關(guan)掉電源(yuan)(yuan)，同時利用電阻(zu)短路直流(liu)濾波(bo)電容迅速放電。冒煙的是風(feng)扇(shan)電源(yuan)(yuan)的整流(liu)二極管，原來風(feng)扇(shan)已(yi)經短路性損壞了(le)，而該風(feng)扇(shan)的控制開(kai)關(guan)信號一直為開(kai)狀(zhuang)態（器(qi)(qi)件短路造(zao)成高(gao)電平開(kai)狀(zhuang)態），只要開(kai)關(guan)電源(yuan)(yuan)輸出正常(chang)電壓(ya)，風(feng)扇(shan)就短路風(feng)扇(shan)電源(yuan)(yuan)，造(zao)成開(kai)關(guan)電源(yuan)(yuan)保(bao)護(hu)。而在(zai)靜(jing)態測量時，又(you)測不到(dao)風扇的短路狀態。

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，各個電路板都(dou)很(hen)(hen)多焊(han)點，任(ren)何虛焊(han)和接觸不(bu)良都(dou)會(hui)出現故障。用絕緣的橡膠棒敲擊有(you)可疑(yi)的不(bu)良部(bu)位(wei)，如果(guo)變頻器的故障消失(shi)或再現則很(hen)(hen)可能問題就出在那里。

〖例 1〗某廠的變(bian)頻器正(zheng)常運行了3年多(duo)，在沒(mei)(mei)有任(ren)何(he)征兆的情況下忽然停(ting)機，而且沒(mei)(mei)有任(ren)何(he)故障信息(xi)顯示，啟動(dong)后(hou)會(hui)時轉時停(ting)。仔(zi)細觀察(cha)，沒(mei)(mei)有發(fa)現(xian)任(ren)何(he)異樣，靜態(tai)測量也沒(mei)(mei)發(fa)現(xian)問題。上電后(hou)，敲擊(ji)變頻器(qi)的殼(ke)體，發(fa)現(xian)運行信號會(hui)隨著敲擊(ji)有變化。經檢查發(fa)現(xian)外部端子(zi)FR接(jie)線(xian)端螺釘松動(dong)，而(er)且(qie)運行信號(hao)線(xian)端沒有壓(ya)接(jie)U型端子(zi)，直接(jie)連接(jie)在端子(zi)上，接(jie)線(xian)處壓到(dao)了(le)導(dao)線(xian)的線(xian)皮，導(dao)致螺釘(ding)由(you)于震動松(song)動后，控制線(xian)導(dao)線(xian)與(yu)端子(zi)虛連。壓接(jie)U型端子，重新擰(ning)緊(jin)螺(luo)釘(ding)故障排除。

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(he)處理。這時(shi)就可以用清(qing)水或(huo)酒精清(qing)洗電路(lu)板，同時(shi)用軟毛刷刷去電路(lu)板上(shang)的灰塵，銹(xiu)跡，尤(you)其注意焊點密集(ji)的地方，過(guo)孔(kong)和(he)與0伏銅層接近的(de)(de)電(dian)路(lu)也要清洗干(gan)(gan)凈，然后用熱風吹干(gan)(gan)。往往會達到意想不到的(de)(de)效果。至(zhi)少有助(zhu)于觀察法(fa)的(de)(de)應(ying)用。

〖例 1〗某變頻器故障是無顯(xian)示，經過初步檢(jian)測，整流部分(fen)及逆變部分(fen)完好，所以(yi)通電(dian)檢(jian)察。直流母(mu)線(xian)電(dian)壓正(zheng)常，可(ke)是開關(guan)電(dian)源(yuan)控制芯(xin)片3844的啟(qi)動(dong)的電壓只有2v。分壓電(dian)阻的阻值(zhi)在線(xian)檢測(ce)小很多，離線(xian)檢測(ce)正(zheng)常。采(cai)用洗刷法處理后(hou)，問(wen)題解(jie)決。原來是一個電(dian)容的正(zheng)極(ji)管腳焊盤與0v層的(de)很近，殘(can)留的(de)助焊劑使(shi)之處(chu)于半導通狀態。

〖例(li) 2〗變頻器(qi)被送(song)來時，有若(ruo)干不同的(de)報警(jing)(jing)記錄(lu)。在(zai)通電(dian)測試過程中同樣出現(xian)各種虛(xu)假的(de)報警(jing)(jing)。認(ren)真清洗控制(zhi)板與驅(qu)動板連(lian)接扁平電(dian)纜插座焊點后，問題(ti)解決。

10、原理分析檢查法

原(yuan)理分(fen)析是故(gu)障排(pai)除的(de)最根(gen)本方(fang)法(fa)，其(qi)他檢查方(fang)法(fa)難以(yi)奏效時，可以(yi)從電路的(de)基本原(yuan)理出發，一(yi)步一(yi)步地進行檢查，最終查出故(gu)障原(yuan)因(yin)。運用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)必須對電路的(de)原(yuan)理有清楚的(de)了解，掌握各個時刻各點的(de)邏(luo)輯電平(ping)和特征(zheng)參數（如電壓值、波(bo)形），然后用(yong)萬用(yong)表、示波(bo)器測量，并與正常情況相比較，分(fen)析判(pan)斷故(gu)障原(yuan)因(yin)，縮小(xiao)故(gu)障范圍(wei)，直至找到故(gu)障。

〖例 1〗送修的(de)一臺變頻器(qi)同時(shi)失去充電電阻短路繼電器(qi)、風扇運轉、變頻器(qi)狀態(tai)繼電器(qi)信號(hao)(hao)。經(jing)過(guo)對比試驗，證實問(wen)(wen)題出在控制板。經(jing)過(guo)分析，問(wen)(wen)題可能出在鎖(suo)存器(qi)上，因為這些(xie)信號(hao)(hao)都由這個芯片控制。更換后果然(ran)修復。

總的(de)來說，故障變頻器的(de)檢(jian)查要從外到內，由表及里，由靜態到動態，有主回路到控制回路。以下三個檢(jian)查一(yi)般是必(bi)須進行的(de)。

用萬(wan)用表檢(jian)測輸(shu)出端子分別對直(zhi)流正極(ji)和負極(ji)的二(er)極(ji)管特(te)性(xing)和三相(xiang)平衡特(te)性(xing)。這步可以(yi)初步斷定(ding)逆變模塊的好壞(huai)，從而決定(ding)是(shi)否可以(yi)空(kong)載輸(shu)出。如果出現相(xiang)間(jian)短路(lu)或(huo)不平衡狀(zhuang)態(tai)，就不可以(yi)空(kong)載輸(shu)出。

開(kai)蓋觀察(cha)，如(ru)果上面兩步(bu)沒有發現問題，可以打開(kai)機殼，清除灰塵，認真觀察(cha)變(bian)頻器(qi)內部有無破損，是否有焦黑的部件，電容是否漏(lou)液(ye)等等。