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(qi)的(de)(de)變頻(pin)器(qi)會有專門的(de)(de)參數保(bao)存3次以(yi)上的報警記錄。

〖例 1〗某(mou)變(bian)頻器(qi)有故障，無法運行并且LED顯示“UV”（under voltage的縮寫），說明(ming)書中該(gai)報(bao)警為直流母(mu)線欠壓。因(yin)為該(gai)型號(hao)變(bian)頻器(qi)(qi)的控制(zhi)回路電(dian)源(yuan)不是從(cong)直流母(mu)線取的，而是從(cong)交流輸(shu)入(ru)(ru)端通過變(bian)壓器(qi)(qi)單獨(du)整流出的控制(zhi)電(dian)源(yuan)。所以判(pan)斷該(gai)報(bao)警應該(gai)是真實的。所以從(cong)電(dian)源(yuan)入(ru)(ru)手檢查，輸(shu)入(ru)(ru)電(dian)源(yuan)電(dian)壓正確，濾波電(dian)容電(dian)壓為0伏。由(you)于充(chong)電電阻(zu)的短路接觸器沒動(dong)作，所(suo)以(yi)與(yu)整(zheng)流橋無(wu)關。故障范圍縮小到充(chong)電電阻(zu)，斷電后用萬用表檢測發現是充(chong)電電阻(zu)斷了(le)。更換電阻(zu)馬(ma)上就修好了(le)。

〖例 2〗有一(yi)臺(tai)三墾IF 11Kw的變(bian)頻(pin)器用了(le)3年(nian)多后，偶爾上電時顯示“AL5”(alarm 5 的(de)縮寫)，說明書中(zhong)說CPU被干擾(rao)(rao)。經(jing)過多次觀察發(fa)現是在充電電阻短路接(jie)觸器動作時出現的(de)。懷疑是接(jie)觸器造成(cheng)的(de)干擾(rao)(rao)，在控制(zhi)腳加上阻容濾波后果然故(gu)障(zhang)不(bu)再發(fa)生了。

〖例(li) 3〗一臺(tai)富士(shi)E9系列3.7千瓦變頻器，在(zai)現場(chang)運行中(zhong)突然(ran)出(chu)現OC3（恒速(su)中過流）報警停機，斷電后重(zhong)新(xin)上電運(yun)行出(chu)現OC1（加速中過流）報(bao)警(jing)停機。先拆掉(diao)U、V、W到電機(ji)的導線，用萬(wan)用表測量U、V、W之間電(dian)阻無窮大(da)，空載運(yun)行(xing)，變頻器沒有報警，輸出(chu)電(dian)壓正常。可(ke)以初步斷定(ding)變頻器沒有問題。原來是電(dian)機電(dian)纜(lan)的(de)中(zhong)部有個接頭，用木版蓋在地坑的(de)分(fen)線(xian)槽中(zhong)，絕緣膠布老化，工廠打(da)掃衛生進(jin)水，造(zao)成輸出(chu)短路。

〖例(li) 4〗三肯SVF303，顯示(shi)“5”，說明(ming)書中“5”表示直(zhi)流過壓(ya)。電壓(ya)值是(shi)由直(zhi)流母線取樣(yang)后(530V左右(you)的直(zhi)流(liu))通過分(fen)壓后再(zai)由光耦進行(xing)隔離，當電(dian)壓超過一定閥值時，光耦動作，給處理器一個高電(dian)平(ping)。過壓報(bao)警(jing)，我們可以看一下電阻是(shi)否變值，光耦是(shi)否有短路(lu)現象等。

由以上的(de)事例當中不難(nan)看出(chu)，變頻器(qi)的(de)報(bao)警提示(shi)對(dui)處(chu)(chu)理(li)問(wen)(wen)題有多么重要，提示(shi)你正確的(de)處(chu)(chu)理(li)問(wen)(wen)題的(de)方向。

2、類比檢查法

此法可以是(shi)自身(shen)相同(tong)回路的(de)類比(bi)，也可以是(shi)故(gu)障板(ban)與已知好板(ban)的(de)類比(bi)。這可以幫助維修者(zhe)快速縮小檢查范圍(wei)。

〖例 1〗 三墾(ken)MF15千瓦變(bian)頻器損(sun)壞，送(song)回來修理，用(yong)戶說不清具體情況。首(shou)先(xian)用(yong)萬用(yong)表測(ce)量輸(shu)入端R、S、T，除R、T之間(jian)有一定(ding)的(de)阻值以外其他(ta)端(duan)子(zi)相互(hu)之間(jian)電阻無窮大，輸入端(duan)子(zi)R，S，T分別對整流橋的(de)正極或(huo)負(fu)極之間(jian)是二極管特(te)性。為什么(me)R、T之間(jian)與其(qi)他兩組不一樣哪？原來(lai)R、T斷子內部(bu)有(you)控制電源變壓(ya)器，所以有(you)一定的(de)阻值。以上可以看出輸入部(bu)分沒(mei)問題。同樣用(yong)萬用(yong)表(biao)去(qu)檢(jian)查U、V、W之間阻值，三(san)相平衡。接(jie)下去檢查輸出各相對直流正負極(ji)的二極(ji)管特性時發現U對正極正反(fan)都(dou)不(bu)通，懷疑U相(xiang)IGBT有問題(ti)，拆下(xia)來檢查(cha)果(guo)然是IGBT壞了。驅動(dong)電(dian)路(lu)中(zhong)上橋臂控制電(dian)路(lu)三組(zu)特(te)性(xing)一致，下橋臂控制電(dian)路(lu)三組(zu)特(te)性(xing)一致，采用對比(bi)方(fang)法檢查發(fa)現Q1損壞。更換(huan)后，觸發腳阻值各組(zu)一致，上(shang)電確認PWM波形正(zheng)確。重(zhong)新組裝，上電測試修復。

〖例(li) 2〗有(you)一(yi)臺(tai)變頻器，現(xian)象(xiang)是面板顯示(shi)正常(chang)，數(shu)字設(she)定(ding)頻率及運轉正常(chang)，但是端子控(kong)制失靈。用萬(wan)用表檢(jian)查端子無10V電壓。從開關電源入手，各組電源都正常，看來問題出在(zai)連(lian)接(jie)導(dao)線上。但(dan)是(shi)沒有圖(tu)紙的(de)前提下(xia)在(zai)32根扁平電纜中找到(dao)10V真(zhen)要花點(dian)時間(jian)，剛(gang)好有(you)一(yi)臺完好的22KW的在，所以就先記下22KW連接扁平(ping)電(dian)纜的各腳對地(di)電(dian)壓(ya)，然后再對比37KW的(de)各腳(jiao)對地電壓，很(hen)快找到(dao)差異。原來插槽的(de)管腳(jiao)虛(xu)焊，變頻器用(yong)一段時(shi)間后(hou)氧化的(de)作用(yong)使之徹(che)底不導通了(le)，重新焊好而修復。

〖例(li) 3〗有一(yi)毛紡廠的梳毛機(ji)設備，選用西門子440變頻器，兩(liang)臺5.5KW一臺7.5KW實現同(tong)步運轉。其中一臺5.5KW的運行(xing)兩年后經常出現F0011或A0511停機(ji)。這兩(liang)個(ge)報警(jing)都表示電(dian)機(ji)過載，脫(tuo)開電(dian)機(ji)皮(pi)帶用手(shou)盤動電(dian)機(ji)及設備，沒有異常沉(chen)重的現(xian)象，將兩(liang)臺5.5KW拖動(dong)的(de)電機互換(huan)，發現還是(shi)(shi)原來的(de)變頻器報警，則確定是(shi)(shi)變頻器出(chu)了問題(ti)。 類比(bi)法(fa)，不僅可以用在檢查機器內部回路，也(ye)可以用于現場問題(ti)的判別(bie).

3、備板置換檢查法

利(li)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，縮小檢查范(fan)圍(wei)是(shi)非(fei)常(chang)行(xing)之有效的方法(fa)。若是(shi)控(kong)制板(ban)出問題常(chang)常(chang)只有更換(huan)別無他(ta)(ta)法(fa)，因為大多(duo)數用(yong)戶(hu)幾乎不會得到(dao)原理圖及(ji)布置圖，從而(er)很難作到(dao)芯片級維修。電(dian)源板(ban)及(ji)驅動板(ban)等(deng)控(kong)制板(ban)以(yi)(yi)外(wai)的電(dian)路(lu)板(ban)是(shi)可以(yi)(yi)修理的，其(qi)他(ta)(ta)章節會進一步介紹(shao)。這里主要介紹(shao)控(kong)制板(ban)的置換(huan)。

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4、隔離檢查法

有(you)些故(gu)障(zhang)常常難于判(pan)斷發生在那個區域，采取(qu)隔離的辦法就可以將復雜的問(wen)題簡單(dan)化，較(jiao)快地找出故(gu)障(zhang)原因。

〖例 1〗維修(xiu)一臺英泰變頻器，現(xian)(xian)象(xiang)是(shi)上電后(hou)無顯示，并伴有嘀(di)－－嘀(di)的聲音。憑經驗可(ke)斷(duan)定(ding)開(kai)(kai)關電源(yuan)過載，反饋(kui)保護起作用(yong)關斷(duan)開(kai)(kai)關電源(yuan)輸(shu)出，并且再次起振(zhen)再次關斷(duan)而(er)產(chan)生的嘀(di)—嘀(di)聲。首先(xian)去(qu)掉控(kong)制面板，上電發(fa)現(xian)(xian)依然如故，再逐(zhu)個斷(duan)開(kai)(kai)各組電源(yuan)的二極管，最(zui)后(hou)發(fa)現(xian)(xian)風(feng)扇用(yong)的15V有(you)問(wen)題(ti)(ti)。可是風(feng)扇(shan)并沒有(you)運轉信(xin)號，不應(ying)該(gai)是風(feng)扇(shan)本身問(wen)題(ti)(ti)，看來是風(feng)扇(shan)前端的問(wen)題(ti)(ti)。最后(hou)發現15V的濾(lv)波電容特性不對，拆掉濾(lv)波電容測量，果然(ran)是老(lao)化了。換上(shang)新的電容就(jiu)修(xiu)復了。

5、直觀檢查法

就是(shi)發揮人的(de)(de)手(shou)、眼、耳、鼻的(de)(de)感(gan)知(zhi)器官來(lai)尋(xun)找出故障原因。這種方法常(chang)用(yong)并(bing)且首先使(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(yu)直接命中要(yao)害.有時問(wen)(wen)問(wen)(wen)同行也是個捷(jie)徑。

〖例 2〗一臺三墾IP 55KW變(bian)頻器(qi)在保修期內損壞(huai)，上電(dian)(dian)無顯(xian)示。打(da)開機器(qi)蓋子，仔細的觀察各(ge)個部分，發現充電(dian)(dian)電(dian)(dian)阻燒(shao)壞(huai)，接觸(chu)器(qi)線圈(quan)燒(shao)斷而且外(wai)殼焦糊。經過追問，原來用戶電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓(ya)低(di)，變(bian)頻器(qi)常常因為(wei)欠壓(ya)停機，就專門給變(bian)頻器(qi)配了一個升壓(ya)器(qi)。但是用戶并沒有注意到在夜間(jian)電(dian)(dian)壓(ya)會恢復正(zheng)常，結果(guo)首先燒(shao)壞(huai)接觸(chu)器(qi)然后(hou)燒(shao)壞(huai)充電(dian)(dian)電(dian)(dian)阻。由于整(zheng)流橋和電(dian)(dian)解電(dian)(dian)容耐壓(ya)相對較高(gao)而幸(xing)免于難。更(geng)換損壞(huai)器(qi)件修復。

6、升降溫檢查法

此法對于(yu)一些(xie)特(te)殊的故(gu)障非(fei)常見(jian)效。人為(wei)地(di)給一些(xie)溫(wen)度特(te)性較差的元件加(jia)溫(wen)或降溫(wen)，產生“病癥(zheng)”或消除(chu)“病癥(zheng)來查找故(gu)障(zhang)原因(yin)

〖例 3〗有一臺德力西(xi)變頻(pin)(pin)器(qi)故障。用戶反映該變頻(pin)(pin)器(qi)經常參數初(chu)始化停機(ji)，一般重(zhong)新設定參數后(hou)20分鐘(zhong)到30分鐘故(gu)(gu)障重現。首先該(gai)(gai)故(gu)(gu)障應該(gai)(gai)與溫(wen)度(du)有關(guan)，因為運(yun)行(xing)到(dao)(dao)這個時間后(hou)變頻器溫(wen)度(du)會升高的。用熱(re)(re)風(feng)焊(han)臺(tai)加(jia)(jia)熱(re)(re)熱(re)(re)敏(min)電阻，當加(jia)(jia)熱(re)(re)到(dao)(dao)風(feng)扇啟動的溫(wen)度(du)時，觀察到(dao)(dao)控(kong)制面(mian)板的LED忽然掉(diao)電然后又亮(liang)起來接下來忽明忽暗的閃動，拿走熱風30秒(miao)后(hou)控制(zhi)板的(de)LED不再閃(shan)動，而是(shi)正(zheng)常的(de)顯示。采用隔(ge)離法拔掉所有的(de)風扇(shan)(shan)插頭，再次(ci)加溫實驗，故障(zhang)消除。檢(jian)查到風扇(shan)(shan)全部短(duan)路。看來是(shi)溫度(du)到了以(yi)后，控制板給出風扇(shan)(shan)運轉信(xin)號，結果短(duan)路的(de)風扇(shan)(shan)造(zao)成開關電源過載關閉輸出，控制板迅(xun)速失電而參(can)數存儲錯誤，造(zao)成參(can)數復(fu)位(wei)。換掉風扇(shan)(shan)，問題解(jie)決。

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7、破壞檢查法

就是采取(qu)(qu)某種(zhong)手段，取(qu)(qu)消內部(bu)保(bao)護措施，模(mo)擬故障條件破(po)壞(huai)有問題的器(qi)件。令故障的器(qi)件或(huo)區域凸(tu)現出來。首先聲(sheng)明這種(zhong)方法要(yao)(yao)有十分(fen)的把握來控制事態的發展，也就是維修者心理要(yao)(yao)明了最嚴(yan)重的破(po)壞(huai)程(cheng)度是什么狀態，能(neng)否接受最嚴(yan)重的進一步損(sun)壞(huai)，并且(qie)有控制手段，避(bi)免(mian)更嚴(yan)重的破(po)壞(huai)。

〖例(li) 1〗修理變頻器當中，遇(yu)到(dao)一個(ge)開關電(dian)(dian)源故(gu)障(zhang)的(de)變頻器，他的(de)保(bao)護(hu)(hu)回路(lu)(lu)動(dong)作，可(ke)以(yi)斷定變壓(ya)器輸出(chu)端有短路(lu)(lu)支路(lu)(lu)，可(ke)是靜(jing)態(tai)無法測量出(chu)故(gu)障(zhang)點(dian)。我們(men)利(li)用(yong)(yong)破壞法來找到(dao)靜(jing)態(tai)無故(gu)障(zhang)的(de)器件。首先(xian)斷開保(bao)護(hu)(hu)回路(lu)(lu)的(de)反饋(kui)信號，令其失去保(bao)護(hu)(hu)功能，然后接(jie)通直流電(dian)(dian)源，要求(qiu)利(li)用(yong)(yong)調(diao)壓(ya)器從0v慢慢升高直流電(dian)(dian)(dian)壓，觀察(cha)相關(guan)器件(jian)(jian)。發(fa)現有煙冒(mao)出，立刻關(guan)掉電(dian)(dian)(dian)源，同(tong)時(shi)利用電(dian)(dian)(dian)阻短(duan)路直流濾(lv)波(bo)電(dian)(dian)(dian)容迅速放電(dian)(dian)(dian)。冒(mao)煙的是風(feng)扇(shan)電(dian)(dian)(dian)源的整流二極管(guan)，原來風(feng)扇(shan)已經短(duan)路性損壞了，而(er)該風(feng)扇(shan)的控(kong)制開關(guan)信號一(yi)直為開狀態(tai)（器件(jian)(jian)短(duan)路造(zao)成高電(dian)(dian)(dian)平開狀態(tai)），只要開關(guan)電(dian)(dian)(dian)源輸出正常(chang)電(dian)(dian)(dian)壓，風(feng)扇(shan)就短(duan)路風(feng)扇(shan)電(dian)(dian)(dian)源，造(zao)成開關(guan)電(dian)(dian)(dian)源保(bao)護。而(er)在靜態(tai)測量時(shi)，又測不到風扇的短路狀(zhuang)態。

8、敲擊檢查法

變頻器是由各(ge)種電路板和(he)模塊(kuai)用接插(cha)件(jian)組成，各(ge)個(ge)電路板都很(hen)多焊(han)點，任何虛(xu)焊(han)和(he)接觸不良都會出現故障。用絕(jue)緣的橡(xiang)膠棒敲(qiao)擊(ji)有可疑的不良部位，如果變頻器(qi)的故障消失或再現則很(hen)可能問題就出在那(nei)里。

〖例(li) 1〗某廠的變(bian)頻(pin)器正常運行了3年(nian)多(duo)，在沒有(you)(you)(you)任(ren)何征兆的(de)情況下(xia)忽然(ran)停(ting)機，而且沒有(you)(you)(you)任(ren)何故障信(xin)息(xi)顯示，啟動(dong)后會(hui)時(shi)轉(zhuan)時(shi)停(ting)。仔細觀察，沒有(you)(you)(you)發現(xian)(xian)任(ren)何異樣(yang)，靜態測量也(ye)沒發現(xian)(xian)問題。上(shang)電后，敲(qiao)擊(ji)變頻(pin)器的(de)殼(ke)體，發現(xian)(xian)運(yun)行信(xin)號會(hui)隨(sui)著(zhu)敲(qiao)擊(ji)有(you)(you)(you)變化(hua)。經檢查發現(xian)(xian)外(wai)部(bu)端子FR接(jie)(jie)線(xian)端(duan)螺釘松動，而且運行(xing)信(xin)號線(xian)端(duan)沒有(you)壓接(jie)(jie)U型端子，直接(jie)連(lian)接(jie)在(zai)端子上，接(jie)線(xian)處壓到了導(dao)線(xian)的(de)線(xian)皮，導(dao)致螺釘由于(yu)震動松動后，控(kong)制線(xian)導(dao)線(xian)與端子虛連(lian)。壓接(jie)U型端子，重新擰緊螺(luo)釘故障排除(chu)。

9、刷洗檢查法

很多特(te)殊的故障，時有(you)時無(wu)，若隱若現，令人無(wu)法判斷和(he)處(chu)理。這時就可以用清水(shui)或酒精(jing)清洗電路板，同(tong)時用軟毛(mao)刷(shua)刷(shua)去電路板上的灰塵，銹(xiu)跡，尤其(qi)注意(yi)焊點(dian)密集(ji)的地方，過孔和(he)與0伏銅層接近(jin)的電路也(ye)要清洗干凈，然后用(yong)熱風(feng)吹干。往往會達到意想不到的效果。至少有助于觀察法的應用(yong)。

〖例 1〗某變(bian)(bian)頻器故(gu)障是無顯(xian)示，經過(guo)初(chu)步檢(jian)測，整流(liu)部分(fen)及逆變(bian)(bian)部分(fen)完(wan)好，所以通(tong)電(dian)檢(jian)察。直流(liu)母線電(dian)壓正常，可是開關電(dian)源(yuan)控制芯片3844的(de)(de)啟動的(de)(de)電(dian)壓(ya)只(zhi)有(you)2v。分(fen)壓電阻的(de)(de)阻值在線檢(jian)測(ce)小(xiao)很多(duo)，離線檢(jian)測(ce)正常。采(cai)用洗刷(shua)法處(chu)理后，問(wen)題解(jie)決。原來(lai)是一個電容的(de)(de)正極管腳焊盤與0v層(ceng)的很近(jin)，殘(can)留的助焊(han)劑使之(zhi)處于半導(dao)通狀態。

〖例 2〗變頻器被送來時，有若(ruo)干不同的報警記(ji)錄。在通(tong)電測試(shi)過程(cheng)中(zhong)同樣出現(xian)各種虛(xu)假的報警。認真清洗控制板與驅動板連(lian)接扁平電纜插(cha)座焊點(dian)后，問題解決。

10、原理分析檢查法

原理(li)分(fen)析是故(gu)障(zhang)排(pai)除的(de)最(zui)根本方(fang)法，其他檢查(cha)方(fang)法難以奏效(xiao)時，可以從(cong)電路的(de)基本原理(li)出(chu)發，一(yi)步一(yi)步地(di)進行檢查(cha)，最(zui)終查(cha)出(chu)故(gu)障(zhang)原因。運用(yong)這種(zhong)方(fang)法必(bi)須對電路的(de)原理(li)有清楚的(de)了解，掌握各個時刻各點的(de)邏輯電平和特(te)征參數（如電壓值、波形），然(ran)后(hou)用(yong)萬用(yong)表、示波器測量，并與正常情況相比較(jiao)，分(fen)析判(pan)斷(duan)故(gu)障(zhang)原因，縮小(xiao)故(gu)障(zhang)范圍，直至找到故(gu)障(zhang)。

〖例(li) 1〗送修(xiu)的一臺變頻器(qi)同時失去充電電阻(zu)短路繼電器(qi)、風扇運轉、變頻器(qi)狀態繼電器(qi)信號(hao)。經過(guo)對(dui)比試(shi)驗，證實問題(ti)出在(zai)(zai)控(kong)(kong)制板。經過(guo)分(fen)析，問題(ti)可能出在(zai)(zai)鎖存器(qi)上，因為(wei)這些信號(hao)都(dou)由這個(ge)芯片控(kong)(kong)制。更換后果然(ran)修(xiu)復。

總的來(lai)說(shuo)，故障變(bian)頻(pin)器(qi)的檢(jian)查(cha)要從外到內(nei)，由(you)表及里，由(you)靜態到動(dong)態，有主回路到控制回路。以下三個檢(jian)查(cha)一般是必須進行的。

用萬用表檢(jian)測輸出(chu)端子分(fen)別對直流正極和(he)負(fu)極的二(er)極管特性和(he)三相平衡特性。這步(bu)(bu)可(ke)(ke)以(yi)初步(bu)(bu)斷定逆變模塊的好壞，從而決(jue)定是否可(ke)(ke)以(yi)空載(zai)輸出(chu)。如果出(chu)現相間短路或不平衡狀(zhuang)態(tai)，就不可(ke)(ke)以(yi)空載(zai)輸出(chu)。

開蓋觀察(cha)，如果(guo)上面兩步沒有(you)發現問題，可以(yi)打開機殼(ke)，清除灰塵(chen)，認真觀察(cha)變(bian)頻器內部(bu)有(you)無破(po)損，是否(fou)有(you)焦黑的部(bu)件，電容是否(fou)漏液等等。