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变频器常用维修方法与步骤

第一讲变频器主回电路交流一、变频器主回路图二、母线电压(变频器内部直流电压)定义:从R 、S 、T端输入频率固定的三相交变电源,经三相整流桥全波整流成直流电,其电压即母线电压。

母线电压注意事项:1、三相电压为220V输入时,母线电压>=311V,所以电容的耐压强度必须大于311V;2、三相电压为380V输入时,母线电压>=540V,所以电容的耐压强度必须大于540V,此时,可串联电容,对电压进行分压;3、断电后,母线电压要5~10分钟才能降到安全电压。

三、电容(电解电容)1、电容主要有两大作用:a、储能。

母线上电容起到缓冲无功能量的作用。

为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了二级管,即续流二极管。

b、滤波。

虽然整流电路可从电网的交流电源得到直流电流或电流,但这种电压或电流含有频率为电源频率6倍的纹波,故采用电容对其滤波。

2、一般而言,电容的耐压强度为400V,还有一部分余量,可以达到450 V。

所以电容串联后的耐压强度为800V,最大是900 V。

我司变频器三相整流后母线电压一般工作在540 V左右。

停止制动,母线电压升高,我们的软件限流点是800 V,硬件可以达到820 V 的设计,单相母线工作电压为311 V,制动后,制动后,母线电压也不可能超过400V。

3、电容上的均压电阻。

由于电容的容量不可能绝对相等,当两个电容串联后,导致电压不平衡,会损害电容的寿命,因此分别并联电阻值相等的均压电阻。

4、注意:电容极性一定不能接反四、缓冲电阻(启动电阻)定义:二极管整流桥在电源接通时,电容中将流过较大的充电电流:CdU/dt(浪涌电流),可能烧坏整流桥,故在启动或停止时,需将缓冲电阻打开。

当滤波电容器已充电完毕后,接触器将缓冲电阻短接。

我司每个功率等级变频器都有缓冲电阻,只是7.5KW以下的无“open故障检测”电路,如7.5KW以上缓冲电阻。

五、模块(IGBT)1、其主要包括整流和逆变。

整流:从R 、S 、T端输入频率固定的三相交变电源,经三相整流桥全波整流成直流电。

逆变:六个IGBT管构成三相逆变桥,把直流电“逆变”成频率和电压任意可调的三相交流电。

2、a、15KW以下,PIM,包括整流、制动管、逆变;b、18.5~30KW ,6管IGBT;c、37 KW以上,双管IGBT。

3、检测模块好坏a、整流桥压差0.4~0.7V,测量时需注意:a、值大小正确吗?b、值偏差为多少?六者值偏差不能太大,否则整流桥已损坏。

b、IGBT压差0.3~0.4V,六者值偏差不能太大,否则IGBT已损坏。

c、万用表测量上桥时(整流、逆变),黑表笔接“+”,红表笔接R 、S 、T 、U 、V 、W。

测下桥时,红表笔接“-”,黑表笔接R 、S 、T 、U 、V、W。

注:若检测逆变部分电压范围正常时,并不一定说明逆变是好的,但如果不正常,说明其一定坏了。

此外,若逆变上下桥测量值差距很大,说明缓冲电阻已坏。

六、接触器(变频器内部接触器)用于接通或断开缓冲电阻。

1、15 KW及以下用继电器,18.5 KW及以上用直流接触器(24V);2、接触器坏了,出现:a、报“继电器异常”,b、小功率发热。

七、直流母线“-”极一定要从整流桥出来,见图1。

注:测主回路波形时,一定要区分“共地”,主回路上的GND与“-”极并非一个概念。

八、三相220并不是单相220V,2.2 KW以下即可用三相220,三相输入输出一定要区分,不能接反,否则可能会炸机。

九、风扇主风道的风扇(+24V)维护时,不必断电;变频器内部风扇维护时须断电维护。

第二讲变频器常用维修方法与步骤一、电动机、变频器的基本概念。

1、电动机的基本特性:电动机是将电能转化为机械能的主要电气设备。

电动机的主要参数有:电流、转速、转矩;电压、功率。

电动机的转速方程是:N = 60 * f * (1-s) / pN:电动机的转速;f:定子电源频率;P:极对数;S:转差率;电动机的调速方案:1、改变电源频率f;——通过变频器实现。

2、改变极对数p;——变极电动机。

3、改变转差率s;——转子绕线电动机。

2、变频器的基本特性:变频器是将固定频率、电压的电源,变成频率、电压可变的电源变换装置。

电动机调速时,如果仅改变频率而不改变电压,电动机的磁通将饱和,导致电动机电流增大,电动机发热严重,甚至烧毁。

变频器驱动电动机时,电压、频率要同时有规律的变化。

变频器是电力电子技术,计算机技术、控制技术高速发展的结果。

计算机技术:专用电动机控制芯片;DSP,单片机等;控制技术:矢量控制、参数自适应、PWM技术、无传感器速度辨识等;电力电子器件:晶闸管、功率场效应管(MOSFET)、IGBT、IPM、PIM等。

IGBT:绝缘栅双极晶体管;——大功率变频器使用;IPM;智能功率模块;——中等功率变频器使用;PIM:功率集成模块;——小功率变频器使用;3、变频器的主回路构成(以下都简称为变频器):【电源输入—整流桥—启动电阻(直流电感)—母线电容—制动单元(制动电阻)】—逆变桥—电源输出。

4、变频器的控制回路构成:控制回路的电路构成:键盘板——控制板——接口板——驱动板——电源板——保护板等。

二、变频器常见故障代码和故障类型。

(以爱默生系列变频器为例)故障代码故障类型故障代码故障类型POFF 输入欠压E008 输入缺相E001 加速过流E009 输出缺相E002 减速过流E010 模块保护E003 恒速过流E011 逆变过热E004 加速过压E012 整流过热E005 减速过压E016 读写故障E006 恒速过压E018 接触器未吸合E007 控制电源过压E019 电流检测电路故障三、变频器的常用维修方法。

1、十个通用维修方法:●看:看故障现象,看故障原因点,看整块单板和整台机器;●量:用万用表量怀凝的器件,虚焊点,连锡点;●测:测波形,上工装测单板;●听:继电器吸合的声音,电感变压器接触器有无啸叫声;●摸:摸IC,MOS管,变压器是否过热;●断:指断开信号连线(断开印制线或某些元器件的管脚);●短:把某一控制信号短接到另一点;●压:由于板件虚焊或连接件松动,用手压紧后故障可能会消失;●敲:此办法对判断继电器是否动作有较好效果;●放:在拆卸单板或量电阻阻值前要先把电容的电放掉;2、常见故障原因:●生产送修的单板:虚焊,连焊,器件装反,器件装错,器件损坏,器件漏装。

●生产送修的整机:器件碰掉,插头不到位,线接错,器件损坏。

●备件单板:器件损坏。

●备件整机:器件损坏。

3、维修经验说明●常言道:好记性不如烂笔头。

知识诚可贵,经验价更高。

若要技能好,二者皆可要。

●经验只代表过去,将来的故障现象和原因是层出不穷的,所以经验不能修好所有的机。

●当你无从下手时,经验可给你指指路。

但不能只靠经验,路还是要自已走。

●当整机报故障时,先拿控制板到简易工装试一下好坏。

或用更换板的办法确定哪块板坏了,或是模块坏了。

4、维修指南重点●备件整机维修。

●生产单板维修。

四、变频器的常用维修经验。

(以爱默生系列变频器为例)1、维修前说明:下文中提到的简称所代表的意思。

“红”是指万用表的红表笔,“黑”是黑表笔,“二”是二极管档,“欧”是欧姆档,所有数据后单位是伏,“+”指正母排,“-”指负母排,L N或R S T指电源输入,U V W指电源输出。

2、通电前的重要步骤:(一步)判断IPM的好坏。

用二档,红接-,黑分别接RSTUVW,值为0.5左右是好的,黑接+,红分别接RSTUVW,值为0.5左右是好的。

如不是0.5,IPM就坏了。

如是0.5,只能说明IPM内的续流二极管是好的,此时再测与IPM耦合的光耦:用二档,红接5脚,黑接6脚,值为0.55左右是好的,然后红接7脚,黑接8脚,值为0.77左右是好的,这样可说明光耦和IPM是好的。

如光耦坏了,说明IPM也坏了;如IPM坏了,一般光耦和相联的电阻与二极管也会坏。

(二步)判断开关电源MOS的好坏:看到门极电阻烧焦或测得门极电阻值有变,说明门极电阻和MOS及相联的2844坏了。

如全部更换后通电还是无显示或有显示但风扇过速(说明电压高),可能PC9的四脚光耦坏。

如一二步均好的,变频器还是无显示,很有可能是开关电源的二极管坏了。

判断二极管好坏方法如下:红接二极管正极,黑接负,一种型号为0.4-0.5是好的,另一种为0.2-0.3是好的。

如开关电源坏:上电风扇不转,电压低,测D3二极管正反向均为0.14--二极管坏。

第三讲艾默生变频器的维修经验谈在维修艾默生系列变频器前,一定要对故障代码有所了解,不然就无从下手。

本人收集整理这些资料,就是为了和大家一起分享,希望能帮助到大家日后的工作。

故障代码故障类型故障代码故障类型POFF 输入欠压E008 输入缺相E001 加速过流E009 输出缺相E002 减速过流E010 模块保护E003 恒速过流E011 逆变过热E004 加速过压E012 整流过热E005 减速过压E016 读写故障E006 恒速过压E018 接触器未吸合E007 控制电源过压E019 电流检测电路故障1、电流检测故障(如报E019,E001):(1)控制板Q1(15050026)坏。

(2)7840坏:在变频器通电时,用直流档,黑接5脚,红分别接6,7,8脚,值为2.5,2.5,5为正常,否则7840坏。

(3)小板坏:在变频器通电时,用直流档,黑接7840的5脚,红分别接小板的脚从左到右应为2.5,2.5,2.5,3.4 1.5 ,0,1.6。

如值不对,小板坏:此时可更换小板坏中的三个小IC(39030024 LMV393),如还不好,更换小板。

2、显示POFF:驱动板上电POFF,测CVD电压正常应为2.6-2.7,如测得1.9,可能R51,R52,C36,C37,排线中的某一个坏,其中的电解电容坏的最多。

只在带电机运行时报POFF,驱动板变压器也有可能坏。

3、缓冲电阻坏:缓冲电阻和滤波大电容是成对的。

如果其一坏,另一个很可能也坏。

缓冲电阻坏也有可能是继电器不吸合(继电器坏或控制板坏,或与二者相连的电路上元件坏)引起。

单相输入(220V)的变频器,特别要注意:如果无显示或炸机,很可能是用户接入了三相电(380V)引起的(可察控制板的故障记录:母线电压是否由310变为了540)。

此时不断IPM的整流桥已坏,滤波大电容也坏(或炸裂或顶面凸起变硬)。

如果只更换IPM后就上电,会听到“啪,啪”的响声(电容内的声音),应立即掉电,否则IPM的整流桥又会坏。

发现一个大电容坏,最好都换新的。

因电容是易坏易老化的器件。

4、显示不稳:先有显示,然后没有,风扇停下,电压只有12,此种现象一般是U1厚膜坏。

报故障E015:通电指示灯亮,键盘不亮,拨了风扇就好--风扇短路5、不制动:01180099,01180100,01180113,01180114 的制动管不在IPM内部,变频器炸机和不显示很可能就是在变频器停机制动时引起的,所以更换IPM后,一定要检测制动电路的好坏:制动光耦,制动管(MOS管不好测,可测其串联的续流二极管,正常应为0.37左右),门极电阻(也就是MOS管的门极电阻,正常应为100欧姆)。

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