變頻器驅(qū)動(dòng)電路常見問題及解決方案
2011/8/8 13:32:00
變頻器驅(qū)動(dòng)電路常見問題及解決方案
近10 多年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的滲入，變頻交流調(diào)速已逐漸取代了過(guò)去的轉(zhuǎn)差率調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速技術(shù)。幾乎可以說(shuō)，有交流電動(dòng)機(jī)的地方就有變頻器的使用。其最主要的特點(diǎn)是具有高效率的驅(qū)動(dòng)性能及良好的控制特性。
現(xiàn)在通用型的變頻器一般包括以下幾個(gè)部分：整流橋、逆變橋、中間直流電路、預(yù)充電電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路等。一臺(tái)變頻器的好壞，驅(qū)動(dòng)電路起著至關(guān)重要的作用，現(xiàn)就來(lái)談?wù)勻?qū)動(dòng)電路常見的問題以及解決的辦法。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，驅(qū)動(dòng)電路本身也經(jīng)歷了從插腳式元件的驅(qū)動(dòng)電路到光耦驅(qū)動(dòng)電路，再到厚膜驅(qū)動(dòng)電路，以及比較新的集成驅(qū)動(dòng)電路。目前后三種驅(qū)動(dòng)電路在維修中還是經(jīng)常能遇到的。
下面介紹幾種驅(qū)動(dòng)電路的維修方法。
2.1 驅(qū)動(dòng)電路損壞的原因及檢查
造成驅(qū)動(dòng)損壞的原因是各種各樣的，一般來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)的問題也無(wú)非是U、V、W三相無(wú)輸出或輸出不平衡，或輸出平衡但是在低頻時(shí)抖動(dòng)，還有啟動(dòng)報(bào)警等。當(dāng)一臺(tái)變頻器大電容后的快速熔斷器斷開，或者是IGBT 逆變模塊損壞的情況下，驅(qū)動(dòng)電路基本都不可能完好無(wú)損，切不可換上好的快速熔斷器或IGBT逆變模塊，這樣很容易造成剛換上的新器件再次損壞。這時(shí)應(yīng)該著重檢查驅(qū)動(dòng)電路上是否有打火的印記?？梢韵葘GBT逆變模塊的驅(qū)動(dòng)腳連線拔掉，用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量六路驅(qū)動(dòng)是否阻值都相同（但是極個(gè)別的變頻器驅(qū)動(dòng)電路不是六路阻值都相同的，如三菱、富士等變頻器）。如果六路阻值都基本相同也不能完全證明驅(qū)動(dòng)電路是完好的，接著需要使用電子示波器測(cè)量六路驅(qū)動(dòng)電路上電壓是否相同，當(dāng)給定一個(gè)起動(dòng)信號(hào)時(shí)六路驅(qū)動(dòng)電路的波形是否一致。如果沒有電子示波器，也可以嘗試使用數(shù)字式電子萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量驅(qū)動(dòng)電路六路的直流電壓。一般來(lái)說(shuō)，未起動(dòng)時(shí)的每路驅(qū)動(dòng)電路上的直流電壓約為10 V，起動(dòng)后的直流電壓為2耀3 V，如果測(cè)量結(jié)果一切正常的話，基本可以判斷此變頻器的驅(qū)動(dòng)電路是好的。接著就將IGBT逆變模塊連接到驅(qū)動(dòng)電路上，但是記住在沒有100%把握的情況下，最穩(wěn)妥的方法還是將IGBT逆變模塊的P從直流母線上斷開，中間串聯(lián)一組燈泡或一個(gè)功率大一點(diǎn)的電阻，這樣能在電路出現(xiàn)大電流的情況下，保護(hù)IGBT逆變模塊不被大電容的放電電流燒壞。下面介紹幾個(gè)在維修變頻器時(shí)和驅(qū)動(dòng)電路有關(guān)的實(shí)例。
2.2 安川616G5，3.7 kW的變頻器
安川616G5，3.7 kW的變頻器，故障現(xiàn)象為三相輸出正常，但在低速時(shí)電動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，無(wú)法進(jìn)行正常運(yùn)行。首先估計(jì)多數(shù)為變頻器驅(qū)動(dòng)電路損壞，正確的解決辦法應(yīng)該是確定故障現(xiàn)象后將變頻器打開，將IGBT 逆變模塊從印制電路上卸下，使用電子示波器觀察六路驅(qū)動(dòng)電路打開時(shí)的波形是否一致，找出不一致的那一路驅(qū)動(dòng)電路，更換該驅(qū)動(dòng)電路上的光耦合器，一般為PC923 或PC怨圓怨。若變頻器使用年數(shù)超過(guò)3 年，推薦將驅(qū)動(dòng)電路的電解電容器全部更換，然后再用示波器觀察，待六路波形一致后，裝上IGBT逆變模塊，進(jìn)行負(fù)載實(shí)驗(yàn)，抖動(dòng)現(xiàn)象消除。
2.3 富士G9變頻器
富士G9變頻器，故障現(xiàn)象為上電無(wú)顯示。估計(jì)可能是變頻器開關(guān)電源損壞，打開變頻器檢查開關(guān)電源線路，但是經(jīng)檢查，開關(guān)電源器件線路都無(wú)損壞，直流電壓也無(wú)顯示，這時(shí)要估計(jì)到可能是驅(qū)動(dòng)問題。將驅(qū)動(dòng)電路的所有電容拆下，發(fā)現(xiàn)有個(gè)別電容漏液，更換新的電解電容器，再次上電后正常工作。
2.4 臺(tái)達(dá)變頻器
臺(tái)達(dá)變頻器，故障現(xiàn)象是變頻器輸出端打火，拆開檢查后發(fā)現(xiàn)IGBT逆變模塊擊穿，驅(qū)動(dòng)電路印制電路板嚴(yán)重?fù)p壞。正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下，拆的時(shí)候主要應(yīng)盡量保護(hù)好印制電路板不受人為二次損壞，將驅(qū)動(dòng)電路上損壞的電子元器件逐一更換，將印制電路板上開路的線路用導(dǎo)線連起來(lái)（這里要注意要將燒毀的部分刮干凈，以防再次打火）。在六路驅(qū)動(dòng)電路阻值相同、電壓相同的情況下使用示波器測(cè)量波形，但變頻器一開就報(bào)OCC 故障（臺(tái)達(dá)變頻器無(wú)IGBT逆變模塊，開機(jī)會(huì)報(bào)警）使用燈泡將模塊的P1 和印制板連起來(lái)，其他的用導(dǎo)線連，再次起動(dòng)還報(bào)OCC，確定為驅(qū)動(dòng)電路還有問題；逐一更換光耦合器，后發(fā)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)電路的光耦合器帶檢測(cè)功能，其中一路光耦合器檢測(cè)功能損壞，更換新的后，起動(dòng)正常。
近10 多年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論向交流電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的滲入，變頻交流調(diào)速已逐漸取代了過(guò)去的轉(zhuǎn)差率調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速技術(shù)。幾乎可以說(shuō)，有交流電動(dòng)機(jī)的地方就有變頻器的使用。其最主要的特點(diǎn)是具有高效率的驅(qū)動(dòng)性能及良好的控制特性。
現(xiàn)在通用型的變頻器一般包括以下幾個(gè)部分：整流橋、逆變橋、中間直流電路、預(yù)充電電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路等。一臺(tái)變頻器的好壞，驅(qū)動(dòng)電路起著至關(guān)重要的作用，現(xiàn)就來(lái)談?wù)勻?qū)動(dòng)電路常見的問題以及解決的辦法。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，驅(qū)動(dòng)電路本身也經(jīng)歷了從插腳式元件的驅(qū)動(dòng)電路到光耦驅(qū)動(dòng)電路，再到厚膜驅(qū)動(dòng)電路，以及比較新的集成驅(qū)動(dòng)電路。目前后三種驅(qū)動(dòng)電路在維修中還是經(jīng)常能遇到的。
下面介紹幾種驅(qū)動(dòng)電路的維修方法。
2.1 驅(qū)動(dòng)電路損壞的原因及檢查
造成驅(qū)動(dòng)損壞的原因是各種各樣的，一般來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)的問題也無(wú)非是U、V、W三相無(wú)輸出或輸出不平衡，或輸出平衡但是在低頻時(shí)抖動(dòng)，還有啟動(dòng)報(bào)警等。當(dāng)一臺(tái)變頻器大電容后的快速熔斷器斷開，或者是IGBT 逆變模塊損壞的情況下，驅(qū)動(dòng)電路基本都不可能完好無(wú)損，切不可換上好的快速熔斷器或IGBT逆變模塊，這樣很容易造成剛換上的新器件再次損壞。這時(shí)應(yīng)該著重檢查驅(qū)動(dòng)電路上是否有打火的印記?？梢韵葘GBT逆變模塊的驅(qū)動(dòng)腳連線拔掉，用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量六路驅(qū)動(dòng)是否阻值都相同（但是極個(gè)別的變頻器驅(qū)動(dòng)電路不是六路阻值都相同的，如三菱、富士等變頻器）。如果六路阻值都基本相同也不能完全證明驅(qū)動(dòng)電路是完好的，接著需要使用電子示波器測(cè)量六路驅(qū)動(dòng)電路上電壓是否相同，當(dāng)給定一個(gè)起動(dòng)信號(hào)時(shí)六路驅(qū)動(dòng)電路的波形是否一致。如果沒有電子示波器，也可以嘗試使用數(shù)字式電子萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量驅(qū)動(dòng)電路六路的直流電壓。一般來(lái)說(shuō)，未起動(dòng)時(shí)的每路驅(qū)動(dòng)電路上的直流電壓約為10 V，起動(dòng)后的直流電壓為2耀3 V，如果測(cè)量結(jié)果一切正常的話，基本可以判斷此變頻器的驅(qū)動(dòng)電路是好的。接著就將IGBT逆變模塊連接到驅(qū)動(dòng)電路上，但是記住在沒有100%把握的情況下，最穩(wěn)妥的方法還是將IGBT逆變模塊的P從直流母線上斷開，中間串聯(lián)一組燈泡或一個(gè)功率大一點(diǎn)的電阻，這樣能在電路出現(xiàn)大電流的情況下，保護(hù)IGBT逆變模塊不被大電容的放電電流燒壞。下面介紹幾個(gè)在維修變頻器時(shí)和驅(qū)動(dòng)電路有關(guān)的實(shí)例。
2.2 安川616G5，3.7 kW的變頻器
安川616G5，3.7 kW的變頻器，故障現(xiàn)象為三相輸出正常，但在低速時(shí)電動(dòng)機(jī)抖動(dòng)，無(wú)法進(jìn)行正常運(yùn)行。首先估計(jì)多數(shù)為變頻器驅(qū)動(dòng)電路損壞，正確的解決辦法應(yīng)該是確定故障現(xiàn)象后將變頻器打開，將IGBT 逆變模塊從印制電路上卸下，使用電子示波器觀察六路驅(qū)動(dòng)電路打開時(shí)的波形是否一致，找出不一致的那一路驅(qū)動(dòng)電路，更換該驅(qū)動(dòng)電路上的光耦合器，一般為PC923 或PC怨圓怨。若變頻器使用年數(shù)超過(guò)3 年，推薦將驅(qū)動(dòng)電路的電解電容器全部更換，然后再用示波器觀察，待六路波形一致后，裝上IGBT逆變模塊，進(jìn)行負(fù)載實(shí)驗(yàn)，抖動(dòng)現(xiàn)象消除。
2.3 富士G9變頻器
富士G9變頻器，故障現(xiàn)象為上電無(wú)顯示。估計(jì)可能是變頻器開關(guān)電源損壞，打開變頻器檢查開關(guān)電源線路，但是經(jīng)檢查，開關(guān)電源器件線路都無(wú)損壞，直流電壓也無(wú)顯示，這時(shí)要估計(jì)到可能是驅(qū)動(dòng)問題。將驅(qū)動(dòng)電路的所有電容拆下，發(fā)現(xiàn)有個(gè)別電容漏液，更換新的電解電容器，再次上電后正常工作。
2.4 臺(tái)達(dá)變頻器
臺(tái)達(dá)變頻器，故障現(xiàn)象是變頻器輸出端打火，拆開檢查后發(fā)現(xiàn)IGBT逆變模塊擊穿，驅(qū)動(dòng)電路印制電路板嚴(yán)重?fù)p壞。正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下，拆的時(shí)候主要應(yīng)盡量保護(hù)好印制電路板不受人為二次損壞，將驅(qū)動(dòng)電路上損壞的電子元器件逐一更換，將印制電路板上開路的線路用導(dǎo)線連起來(lái)（這里要注意要將燒毀的部分刮干凈，以防再次打火）。在六路驅(qū)動(dòng)電路阻值相同、電壓相同的情況下使用示波器測(cè)量波形，但變頻器一開就報(bào)OCC 故障（臺(tái)達(dá)變頻器無(wú)IGBT逆變模塊，開機(jī)會(huì)報(bào)警）使用燈泡將模塊的P1 和印制板連起來(lái)，其他的用導(dǎo)線連，再次起動(dòng)還報(bào)OCC，確定為驅(qū)動(dòng)電路還有問題；逐一更換光耦合器，后發(fā)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)電路的光耦合器帶檢測(cè)功能，其中一路光耦合器檢測(cè)功能損壞，更換新的后，起動(dòng)正常。
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