廣州容濟(jì)變頻器維修培訓(xùn)資料

1、第五章 變頻器常見(jiàn)故障及修復(fù)廣州容濟(jì)變頻器維修培訓(xùn)資料 一、變頻器故障監(jiān)測(cè)劃分 故障監(jiān)測(cè)劃分為如下幾類1、狀態(tài)故障監(jiān)測(cè)：如直流過(guò) /久壓、直流過(guò)流、交流過(guò)流、速度偏差過(guò)大、接地故障、缺相 等。2、硬件故障檢測(cè)：如電流板故障、觸發(fā)板故障、IGBT 故障、脈沖發(fā)生器故障等。3、系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)：如 Watchdog 故障、系統(tǒng)參數(shù)異常、時(shí)鐘故障等。4、通訊故障監(jiān)測(cè)：如 TIMEOUT 、 OVERRUN 等。5、電源故障監(jiān)測(cè)：當(dāng)控制電源過(guò)高 /過(guò)低時(shí)報(bào)警。二、變頻器的保護(hù)及處理方法（一）、 過(guò)電流保護(hù)功能變頻器中 ,過(guò)電流保護(hù)的對(duì)象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過(guò)了變頻器的容許 值的情形 .由于逆

2、變器件的過(guò)載能力較差 ,所以變頻器的過(guò)電流保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán),迄今為止 ,已發(fā)展得十分完善 .1 過(guò)電流的原因過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過(guò)延長(zhǎng)加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)線路進(jìn)行檢查等方法進(jìn)行處理。 如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器還是過(guò)流故障，很可能變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換或維修變頻器。（ 1）工作中過(guò)電流 ,即拖動(dòng)系統(tǒng)在工作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電流 .其原因大致來(lái)自以下幾方面 : 電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載 ,或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn) “卡住 ”現(xiàn)象 , 引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增

3、加 . 變頻器的輸出側(cè)短路 ,如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路等 . 變頻器自身工作的不正常 , 如逆變橋中同一橋臂的兩個(gè)逆變器件在不斷交替的工作 過(guò)程中出現(xiàn)異常。 例如由于環(huán)境溫度過(guò)高， 或逆變器件本身老化等原因， 使逆變器件的參數(shù) 發(fā)生變化，導(dǎo)致在交替過(guò)程中，一個(gè)器件已經(jīng)導(dǎo)通、而另一個(gè)器件卻還未來(lái)得及關(guān)斷，引起 同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)器件的 “直通 ”，使直流電壓的正、負(fù)極間處于短路狀態(tài)。（2）升速時(shí)過(guò)電流：重新啟動(dòng)時(shí)，一升速就跳閘，這是過(guò)電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象，主要 原因有 :負(fù)載短路， 機(jī)械部位有卡住 ;逆變模塊損壞 ;電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過(guò)小等現(xiàn)象引起。 當(dāng)負(fù)載的

4、慣性較大， 而升速時(shí)間又設(shè)定得太短時(shí)， 意味著在升速過(guò)程中， 變頻器的工作頻率上升太快， 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升， 而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去， 結(jié)果是升速 電流太大。重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘而是在加速時(shí)，主要原因有 :加速時(shí)間設(shè)置太短、電流 上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償 （V/F） 設(shè)定較高。（3）降速中的過(guò)電流：當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí)，也會(huì)引起過(guò)電 流。因?yàn)?，降速時(shí)間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大，仍維持較高 的轉(zhuǎn)速，這時(shí)同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過(guò)電流。（ 4）上電就跳，這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位，主要原因有:模塊壞、驅(qū)動(dòng)電路壞

5、、電流檢測(cè)電路壞。 （實(shí)例）一臺(tái)LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動(dòng)就跳 “0C分析與維修 :打開(kāi)機(jī)蓋沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象，在線測(cè)量IGBT（7MBR25NF-120） 基本判斷沒(méi)有問(wèn)題， 為進(jìn)一步判斷問(wèn)題， 把 IGBT 拆下后測(cè)量 7 個(gè)單元的大功率晶體管開(kāi)通與關(guān) 閉都很好。 在測(cè)量上半橋的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別， 經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn) 一只光耦 A3120 輸出腳與電源負(fù)極短路，更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運(yùn)行一切良 好。 一臺(tái)BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳 “0C且不能復(fù)位。分析與維修 :首先檢查逆變模塊沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。其次檢查驅(qū)動(dòng)電路也沒(méi)有異?，F(xiàn)象

6、，估 計(jì)問(wèn)題不在這一塊， 可能出在過(guò)流信號(hào)處理這一部位， 將其電路傳感器拆掉后上電， 顯示一 切正常，故認(rèn)為傳感器已壞，找一新品換上后帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)一切正常。2 處理方法（1） 起動(dòng)時(shí)一升速就跳閘，這是過(guò)電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象，主要檢查: 工作機(jī)械有沒(méi)有卡住 負(fù)載側(cè)有沒(méi)有短路，用兆歐表檢查對(duì)地有沒(méi)有短路 變頻器功率模塊有沒(méi)有損壞 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)小，拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來(lái)（2）起動(dòng)時(shí)不馬上跳閘，而在運(yùn)行過(guò)程中跳閘，主要檢查： 升速時(shí)間設(shè)定太短，加長(zhǎng)加速時(shí)間 減速時(shí)間設(shè)定太短，加長(zhǎng)減速時(shí)間 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（ U/F 比）設(shè)定太大，引起低頻時(shí)空載電流過(guò)大 電子熱繼電器整定不當(dāng)，動(dòng)作電流設(shè)定得太小，引起變頻器誤動(dòng)作（

7、電壓保護(hù)功能）（二）過(guò)電壓保護(hù)變頻器的過(guò)電壓集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上。 正常情況下， 變頻器直流電為三相 全波整流后的平均值。若以380V線電壓計(jì)算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線=513V。在過(guò)電壓發(fā)生時(shí)，直流母線的儲(chǔ)能電容將被充電，當(dāng)電壓上至 760V 左右時(shí)，變頻器過(guò)電壓保 護(hù)動(dòng)作。因此，變頻器來(lái)說(shuō)，都有一個(gè)正常的工作電壓范圍，當(dāng)電壓超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)很可能 損壞變頻器，常見(jiàn)的過(guò)電壓有兩類。1、輸入交流電源過(guò)壓這種情況是指輸入電壓超過(guò)正常范圍， 一般發(fā)生在節(jié)假日負(fù)載較輕， 電壓升高或降低而 線路出現(xiàn)故障，此時(shí)最好斷開(kāi)電源，檢查、處理。2、發(fā)電類過(guò)電壓這種情況出現(xiàn)的概率較高， 主要

8、是電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速比實(shí)際轉(zhuǎn)速還高， 使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電 狀態(tài)，而變頻器又沒(méi)有安裝制動(dòng)單元，有兩起情況可以引起這一故障。1 ）當(dāng)變頻器拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí)，其減速時(shí)間設(shè)得比較小，在減速過(guò)程中，變頻器輸出 的速度比較快， 而負(fù)載靠本身阻力減速比較慢， 使負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻 率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高， 電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)， 而變頻器沒(méi)有能量回饋單元， 因而變頻器支 流直流回路電壓升高，超出保護(hù)值，出現(xiàn)故障，處理這種故障可以增加再生制動(dòng)單元，或者 修改變頻器參數(shù)，把變頻器減速時(shí)間設(shè)的長(zhǎng)一些。增加再生制動(dòng)單元功能包括能量消耗型， 并聯(lián)直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯(lián)一個(gè)

9、制動(dòng)電阻，通過(guò)檢測(cè)直流母線電壓來(lái)控制功率管的通斷。并聯(lián)直流母線吸收型使用在多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)往往有一臺(tái)或幾臺(tái)電機(jī)經(jīng)常工作于發(fā)電狀態(tài)， 產(chǎn)生再生能量， 這些能量通過(guò)并聯(lián)母線 被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)吸收。 能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的， 當(dāng)有再生能量產(chǎn)生 時(shí)可逆變流器就將再生能量回饋給電網(wǎng)。（2）多個(gè)電動(dòng)施動(dòng)同一個(gè)負(fù)載時(shí)，也可能出現(xiàn)這一故障，主要由于沒(méi)有負(fù)荷分配引起 的。以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載為例， 當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn) 速時(shí)，則轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于原動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速低的處于發(fā)電狀態(tài)，引起故障。比如在紙機(jī)經(jīng) 常發(fā)生在榨部及網(wǎng)部， 處理時(shí)需加負(fù)荷分配控制， 這時(shí)可以

10、把處于紙機(jī)傳動(dòng)速度鏈分支的變 頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。產(chǎn)生過(guò)電壓的原因及處理方法： 過(guò)電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候， 其主要原因是 減速時(shí)間太短或制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元有問(wèn)題。 電源電壓太高 降速時(shí)間太短 降速過(guò)程中，再生制動(dòng)的放電單元工作不理想，來(lái)不及放電：a.來(lái)不及放電，應(yīng)增加外接制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元；b放電支路發(fā)生故障，實(shí)際并不放電。 請(qǐng)檢查放電回路有沒(méi)有發(fā)生故障，實(shí)際并不放電；對(duì)于小功率的變頻器常有放電電 阻損壞：（實(shí)例）一臺(tái)臺(tái)安 N2 系列 3.7kW 變頻器在停機(jī)時(shí)跳 “OU”。分析與維修：在修這臺(tái)機(jī)器之前，首先要搞清楚“0U報(bào)警的原因何在，這是因?yàn)樽冾l器在減速時(shí)， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)

11、磁場(chǎng)的速度加快，轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)和電流增大，使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)， 回饋的能量通過(guò)逆變環(huán)節(jié)中與大功率開(kāi)關(guān)管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié)，使直流母線電壓升高所致， 所以我們應(yīng)該著重檢查制動(dòng)回路，測(cè)量放電電阻沒(méi)有問(wèn)題，在測(cè)量制動(dòng)管（ET191）時(shí)發(fā)現(xiàn)已擊穿，更換后上電運(yùn)行，且快速停車都沒(méi)有問(wèn)題。（三）欠電壓保護(hù) 產(chǎn)生欠電壓的原因及處理方法：欠壓也是我們?cè)谑褂弥薪?jīng)常碰到的問(wèn)題。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?（220V 系列低于 200V， 380V 系列低于 400V） ，主要原因 ：整流橋某一路損壞 或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn)，其次主回路接觸器損壞，導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上面

12、有可能導(dǎo)致欠壓.還有就是電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓?jiǎn)栴}。 電源電壓太低 電源缺相； 整流橋故障：如果六個(gè)整流二極管中有部分因損壞而短路，整流后的電壓將下降， 對(duì)于整流器件和晶閘管的損壞，應(yīng)注意檢查，及時(shí)更換。（實(shí)例）A、一臺(tái) CT 18.5kW 變頻器上電跳 “Uu'。分析與維修 ：經(jīng)檢查這臺(tái)變頻器的整流橋充電電阻都是好的，但是上電后沒(méi)有聽(tīng)到接觸 器動(dòng)作，因?yàn)檫@臺(tái)變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠接觸器的吸合來(lái)完成充電過(guò)程 的，因此認(rèn)為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分，拆掉接觸器單獨(dú)加24V 直流電接觸器工作正常。繼而檢查 24V 直流電源，經(jīng)仔細(xì)檢查該電壓是經(jīng)過(guò) LM7

13、824 穩(wěn)壓管穩(wěn) 壓后輸出的，測(cè)量該穩(wěn)壓管已損壞，找一新品更換后上電工作正常。B、 一臺(tái)DANFOSS VLT5004變頻器，上電顯示正常，但是加負(fù)載后跳DC LINK UNDERVOLT（ 直流回路電壓低 ）。分析與維修 ：這臺(tái)變頻器從現(xiàn)象上看比較特別，但是你如果仔細(xì)分析一下問(wèn)題也就不是 那么復(fù)雜， 該變頻器同樣也是通過(guò)充電回路， 接觸器來(lái)完成充電過(guò)程的， 上電時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任 何異?，F(xiàn)象， 估計(jì)是加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降所引起， 而直流回路的電壓又是通過(guò)整流 橋全波整流 ,然后由電容平波后提供的，所以應(yīng)著重檢查整流橋，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一 路橋臂開(kāi)路，更換新品后問(wèn)題解決。（四）過(guò)熱保護(hù)主要

14、有以下幾點(diǎn)可能：過(guò)熱也是一種比較常見(jiàn)的故障，主要原因：周圍溫度過(guò)高，風(fēng)機(jī)堵轉(zhuǎn)，溫度傳感器性能不良，馬達(dá)過(guò)熱。風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù) 變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇是箱體內(nèi)部散熱的主要手段， 它將保證控制電路的 正常工作。所以，如果風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，應(yīng)立即進(jìn)行保護(hù)。逆變模塊散熱板的過(guò)熱保護(hù)：逆變模塊是變頻器內(nèi)發(fā)生熱量的主要部件，也是變頻 器中最重要而又最脆弱的部件。所以，各變頻器都在散熱板上配置了過(guò)熱保護(hù)器件。制動(dòng)電阻過(guò)熱保護(hù) 制動(dòng)電阻的標(biāo)稱功率是按短時(shí)運(yùn)行選定的。 所以， 一旦通電時(shí)間 過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)過(guò)熱。這時(shí)，應(yīng)暫停使用，待冷卻后再用。或選用較大一點(diǎn)功率電阻。冷卻風(fēng)道的入口和出口不得堵塞，環(huán)境溫度也可能高于變頻器的允許值

15、。舉例一臺(tái) ABB ACS500 22kW 變頻器客戶反映在運(yùn)行半小時(shí)左右跳 “OH”。分析與維修 :因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)間后才有故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能變 頻器的溫度確實(shí)太高，通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢，防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮（因該變頻器是用在紡織行業(yè) ），經(jīng)打掃后開(kāi)機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后沒(méi)有再跳此故障。（五）輸出不平衡輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，主要原因:模塊壞，驅(qū)動(dòng)電路壞，電抗器壞等。（實(shí)例）一臺(tái)富士 G9S 11KW 變頻器，輸出電壓相差 100V 左右。分析與維修 :打開(kāi)機(jī)器初步在線檢查逆變模塊 （6MBI50N-120） 沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題， 測(cè)量 6 路驅(qū)動(dòng)

16、 電路也沒(méi)發(fā)現(xiàn)故障，將其模塊拆下測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉， 該模塊已經(jīng)損壞，經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電路無(wú)故障后更換新品后一切正常。（六）過(guò)載過(guò)載故障包括變頻過(guò)載和電機(jī)器過(guò)載。 其可能是加速時(shí)間太短， 直流制動(dòng)量過(guò)大、 電網(wǎng) 電壓太低、負(fù)載過(guò)重等原因引起的。一般可通過(guò)延長(zhǎng)加速時(shí)間、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電 壓等。負(fù)載過(guò)重，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤(rùn)滑不好引起。 如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器；如后者則要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。過(guò)載也是變頻器跳動(dòng)比較頻繁的故障之一， 平時(shí)看到過(guò)載現(xiàn)象我們其實(shí)首先應(yīng)該分析一 下到底是馬達(dá)過(guò)載還是變頻器自身過(guò)載,一般來(lái)講馬達(dá)由于

17、過(guò)載能力較強(qiáng) ,只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng) ,一般不大會(huì)出現(xiàn)馬達(dá)過(guò)載 .而變頻器本身由于過(guò)載能力較差很容易出現(xiàn) 過(guò)載報(bào)警 .我們可以檢測(cè)變頻器輸出電壓。（七）開(kāi)關(guān)電源損壞， 比如丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器 UC2844 來(lái)調(diào)整開(kāi) 關(guān)電源的輸出，同時(shí) UC2844 還帶有電流檢測(cè)，電壓反饋等功能，當(dāng)發(fā)生無(wú)顯示，控制端子 無(wú)電壓， DC12V,24V 風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開(kāi)關(guān)電源損壞了。（八）SC 故障SC 故障是安川變頻器較常見(jiàn)的故障。 IGBT 模塊損壞，這是引起 SC 故障報(bào)警的原因之 一。此外驅(qū)動(dòng)電路損壞也容易導(dǎo)致SC 故障報(bào)警。安川在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上，

18、上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC923,這是專用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅(qū)動(dòng)電 路則是采用了光耦 PC929,這是一款內(nèi)部帶有放大電路，及檢測(cè)電路的光耦。此外電機(jī)抖動(dòng)，三相電流，電壓不平衡，有頻率顯示卻無(wú)電壓輸出，這些現(xiàn)象都有可能是IGBT 模塊損壞引起的。 IGBT 模塊損壞的原因有多種，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致 IGBT 模塊的損壞如 負(fù)載發(fā)生短路， 堵轉(zhuǎn)等。 其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真， 或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太 大而導(dǎo)致IGBT損壞,從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警。（九）GF 接地故障接地故障也是平時(shí)會(huì)碰到的故障， 在排除電機(jī)接地存在問(wèn)題的原因外， 最可能發(fā)生故障

19、的部分就是霍爾傳感器了， 霍爾傳感器由于受溫度， 濕度等環(huán)境因數(shù)的影響， 工作點(diǎn)很容易 發(fā)生飄移，導(dǎo)致 GF 報(bào)警。（十）限流運(yùn)行在平時(shí)運(yùn)行中我們可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限。 對(duì)于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn) 時(shí)不能正常平滑的工作，電壓 （頻率）首先要降下來(lái)，直到電流下降到允許的范圍，一旦電流 低于允許值，電壓 （頻率 ）會(huì)再次上升，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率 控制， 在不超過(guò)預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn)， 并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn)， 并將警 告信號(hào)反饋客戶，依據(jù)警告信息我們?cè)偃z查負(fù)載和電機(jī)是否有問(wèn)題。（十一）溫度過(guò)高如電動(dòng)機(jī)有溫度檢測(cè)裝置， 檢查電動(dòng)機(jī)的散熱情況；

20、變頻器溫度過(guò)高， 檢查變頻器的通 風(fēng)情況。第六章 繪制電路原理圖的方法與技巧一、為什么要學(xué)會(huì)描繪電路原理圖在維修工控類的電器產(chǎn)品過(guò)程中， 很多人都發(fā)出這樣一種感嘆： 如果有電路原理圖就好 了！事實(shí)是，由于大多數(shù)工控產(chǎn)品是泊來(lái)品，技術(shù)的核心部分都掌握在外國(guó)人的手里，中國(guó) 人生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不僅產(chǎn)量少而且質(zhì)量也相對(duì)比較次， 國(guó)內(nèi)使用的設(shè)備上的工控類產(chǎn)品基本 上是以進(jìn)口為主的， 外國(guó)人在技術(shù)上封鎖了中國(guó)的工控行業(yè)， 象驅(qū)動(dòng)器類產(chǎn)品很少會(huì)提供電 子電路原理圖給用戶的， 只是有外部的電氣連接圖， 這給維修工作帶來(lái)了很大的困難。 很多 維修工程師也不肯在理性維修上下工夫鉆研，往往只相信自己的維修感覺(jué)和以往的

21、維修經(jīng) 驗(yàn)，對(duì)這類電器產(chǎn)品的維修也只是保持在“感性維修”上，因而維修效率比較低，在工作中 也談不上什么學(xué)習(xí)與進(jìn)步。維修這門(mén)技術(shù)的難點(diǎn)在于非標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)， 以至很多人誤認(rèn)為維修是無(wú)章可尋的， 其實(shí)任何 一門(mén)科學(xué)都是最終都能建立標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)體系的， 維修也不例外。 要想做一名水準(zhǔn)較高的維修工 程師，光有實(shí)踐檢驗(yàn)是不夠的，一定要學(xué)習(xí)電子電路技術(shù)，電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)，單片機(jī)技術(shù)等理 論，通過(guò)理論來(lái)分析電路原理圖， 從而指導(dǎo)維修實(shí)踐， 這樣才能在千萬(wàn)種變化的維修情況中 找出其相對(duì)的共性來(lái)，做到理性分析，理性思考，理性維修，從而提高維修的效率。既然大部分情況下沒(méi)有電路原理圖， 而電路原理圖又是做理性維修所必須的， 所以

22、一個(gè) 合格的維修工程師在維修之前繪制待修品的部分甚至是全部原理圖是應(yīng)該的， 很多人可能又 要反對(duì)的： 繪制原理圖比較浪費(fèi)時(shí)間， 不如直接憑經(jīng)驗(yàn)修得快。 事實(shí)上，“磨刀不誤砍柴工” ， 一開(kāi)始繪制原理圖會(huì)碰上一些困難，因?yàn)閷?duì)產(chǎn)品不熟悉，但一旦畫(huà)出一中產(chǎn)品的原理圖， 就 可以推出其原理， 其他的產(chǎn)品也就觸類旁通的了， 以后畫(huà)起來(lái)也就很快的了。 況且在描繪原 理圖過(guò)程中， 肯定會(huì)有檢查電路和部分元件的， 很多軟故障問(wèn)題也可以自然而然的發(fā)現(xiàn)并解 決的。有了電路原理圖， 就可以應(yīng)用電路理論知識(shí)分析電路原理， 理性推斷故障的所在， 很容 易就找到故障的了， 下次碰上同樣的產(chǎn)品即使故障不同， 也會(huì)很快解決問(wèn)

23、題的了。 通過(guò)繪制 原理圖， 還能鍛煉一個(gè)人的邏輯思維， 有了原理圖， 又在分析該原理的基礎(chǔ)上提高自己的電 子電路理論，真是一舉多得。二、繪制電路板原理圖的方法與技巧1、繪制原理圖前， 先要清理電路板上的一些垃圾和漬跡， 先用木片等軟體清理一些沾 得較緊的粉類及顯目的物體， 然后可以用自來(lái)水清沖洗干凈整塊板 （注意帶電池的部位不要 用水沖），接著就要快速用電吹風(fēng)吹干整板。等板干了以后對(duì)光檢查，看有沒(méi)有看不清楚的 地方，如果不行還要再次清洗及吹干。 如果用水洗不干凈的有機(jī)物， 可以用酒精或洗板水洗， 盡量少用天拿水，因?yàn)樗g比較厲害，即使要用也要特別小心。2、對(duì)于加了涂層的電路板，只能用稍硬點(diǎn)

24、的木片將要描繪電路的部分小心刮掉，盡量 不要使用金屬刀片， 因?yàn)楹苋菀装央娐钒搴驮蝹模?，刮的差不多了在用洗板水刷洗 （平 常不用的廢牙刷可以用上場(chǎng)的） ，剩下的小塊涂層只能耐心重復(fù)上面的工作，不干凈千萬(wàn)別急著繪原理圖。3、電路板弄干凈后就可以畫(huà)原理圖了，首先要找個(gè)光線比較好的地方做下來(lái)，如果條 件允許的話一定要配亮度高的臺(tái)燈。 畫(huà)的時(shí)候先把電源和地弄清楚， 先畫(huà)了大概的電源和地 線，然后從分立的元件下手，順藤摸瓜，每由一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始畫(huà)到電源和地，就認(rèn)為該路已經(jīng)描 繪完，然后再找這條路上的另一個(gè)分杈點(diǎn)繼續(xù)畫(huà)到電源和地為止，跟著就是下一個(gè)分杈點(diǎn)， 直到把該主路上的分點(diǎn)都畫(huà)的基本完成了以后再轉(zhuǎn)移

25、到另外一條主路， 一般都會(huì)碰上再次畫(huà) 支路的問(wèn)題，所以要經(jīng)常對(duì)比已經(jīng)畫(huà)了的電路圖，以免重復(fù)畫(huà)了。每畫(huà)完一個(gè)功能塊，就要 整理和檢查， 通過(guò)電路理論知識(shí)推斷改電路畫(huà)得準(zhǔn)確與否， 如果理論上行不同， 必須檢查與 修正。 每個(gè)功能塊畫(huà)好了， 一定要在接口處做好標(biāo)志， 這樣在畫(huà)下一個(gè)功能塊的時(shí)候就可以 畫(huà)到接口為止。所有的功能塊都畫(huà)完了，就要用PROTE等軟件把電路原理圖整理，從全面的角度去分析該待修品的電路功能，同時(shí)修正畫(huà)錯(cuò)了的地方。4、很多時(shí)候是沒(méi)必要畫(huà)電路整圖，只要根據(jù)產(chǎn)品的故障情況來(lái)部分功能圖，比如電源 部分壞了，就畫(huà)開(kāi)關(guān)電源部分原理圖，其他的功能壞沒(méi)必要再畫(huà)，這樣接著著手維修，如果 發(fā)現(xiàn)有不

26、足，可以再補(bǔ)畫(huà)。第二十一章 其他變頻器維修臺(tái)灣變頻器維修保養(yǎng)（一）臺(tái)灣變頻器的維修1、引言 變頻器的發(fā)展應(yīng)該說(shuō)經(jīng)歷了一段很漫長(zhǎng)的時(shí)間，中國(guó)變頻器市場(chǎng)也經(jīng)歷了從80 年代初到 90 年代中期日本變頻器獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，到現(xiàn)在的歐美變頻器漸占主導(dǎo)地位的局面。在這中間 我們不得不提到臺(tái)灣產(chǎn)的變頻器。 作為一個(gè)半導(dǎo)體電子產(chǎn)品的集結(jié)地和加工中心，變頻器這個(gè)和半導(dǎo)體 IC 業(yè)密切相關(guān)的行業(yè)在臺(tái)灣也取得了巨大的發(fā)展。為臺(tái)灣變頻器在市場(chǎng)上也贏 得了一席之地。 并以其低廉的價(jià)格和較好的性能受到了中低檔用戶的青睞。處于領(lǐng)先地位的品牌主要有臺(tái)達(dá)，臺(tái)安，東元，其他我們還能碰到的品牌有愛(ài)德利，利佳，寧茂，歐林，九德松益等。2、

27、臺(tái)灣變頻器概況 臺(tái)灣變頻器相對(duì)來(lái)說(shuō)功能較簡(jiǎn)單，特別是早期的產(chǎn)品，像臺(tái)安歐林主要功能就是調(diào)速， 簡(jiǎn)單而實(shí)用。如臺(tái)安早期的 N1 系列，和歐林的 OL-2001 系列、 OL-4001 系列。但隨著半導(dǎo) 體技術(shù)的發(fā)展， 以及用戶客觀使用場(chǎng)合使用要求的提高， 變頻器的功能也越來(lái)越豐富。 臺(tái)灣 變頻器也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，隨著控制理論的成熟，控制方式也由原來(lái)的V/F 控制提升至電壓矢量控制，主要的功率器件也由大功率雙極型晶體管 GTR 改進(jìn)為絕緣柵雙極型晶體管 IGBT,變頻器性能大為提高。在功能上， 臺(tái)灣產(chǎn)變頻器雖然無(wú)法和歐美及日本變頻器相提并論， 但功能上也越來(lái)越完 善。臺(tái)安，臺(tái)達(dá)都有 RS-232/

28、485 通訊功能，內(nèi)置 PID 功能，臺(tái)達(dá)變頻器還帶有 PG 卡選件， 參數(shù)里更帶有電子齒輪設(shè)置， 調(diào)速更精確 （VFD-V 系列 ）。由于紡織行業(yè)的一些特殊性， 臺(tái)安 變頻器推出了內(nèi)建擺頻功能的 SV300 系列變頻器。對(duì)于東元變頻器來(lái)說(shuō)由于采用了安川公 司的變頻調(diào)速技術(shù)， 東元變頻器無(wú)論從外形還是內(nèi)部參數(shù)都和安川變頻器極為接近，功能也VFD-A 系列，風(fēng)機(jī)水極其相近。由于是安川變頻的成熟技術(shù)，質(zhì)量還是相當(dāng)可靠。分類也和安川變頻接近。功能 也十分強(qiáng)大，包括多種通訊方式的選擇，內(nèi)置簡(jiǎn)易 PLC 功能等等。 在型號(hào)分類上幾大臺(tái)灣品牌也更詳細(xì)。如臺(tái)達(dá)變頻器就包括通用型的泵專用的 VFD-F 系列，

29、以及簡(jiǎn)易型的 VFD-S 系列，以及可用于直接轉(zhuǎn)矩控制的 VFD-V 系 列。臺(tái)安變頻器主要有通用型的 N2 系列，電流矢量控制型的 V2 系列，經(jīng)濟(jì)型的 E2 系列， 以及功能最完善的 SV300系列。東元變頻器主要包括大功率的7200GA系列，7200PA系列，中小功率的 7200MA ， 7200CV 系列，以及和臺(tái)安變頻器極為相近的 E2， N2 系列。3、常見(jiàn)故障及維修 以下我們就從維修的角度，結(jié)合幾個(gè)常見(jiàn)品牌變頻器的常見(jiàn)故障和大家做一個(gè)探討。對(duì)于臺(tái)安變頻器，現(xiàn)在碰到故障比較多的是N2系列，常見(jiàn)故障代碼有過(guò)電流0C,原因有多種:電機(jī)故障，加速時(shí)間過(guò)短，檢測(cè)CT 損壞，都有可能導(dǎo)致過(guò)電

30、流故障的出現(xiàn)。其實(shí)在維修中碰到最多引起過(guò)電流報(bào)警的就是 IPM 模塊的損壞，有時(shí)往往由于驅(qū)動(dòng)電路上的短路， 導(dǎo)致上電就顯示過(guò)電流報(bào)警， 也有可能由于大功率晶體管的損壞， 導(dǎo)致三相輸出電壓不平衡， 變頻器運(yùn)行就顯示過(guò)電流報(bào)警。 我們常用的確定故障源的辦法就是在不拖動(dòng)電機(jī)的情況下運(yùn) 行變頻器，并測(cè)量輸出電壓，確定是電機(jī)有問(wèn)題，還是變頻器故障。假如是變頻器故障我們 還得判斷是 IPM 模塊損壞引起的故障還是檢測(cè)電路誤檢引起的故障。我們通過(guò)測(cè)量，就能 判斷出 IPM 模塊的好壞，但值得注意的是我們不能忽略對(duì)驅(qū)動(dòng)電路波形的測(cè)量。臺(tái)安N2系列變頻器下橋驅(qū)動(dòng)采用的是帶有短路保護(hù)的PC929驅(qū)動(dòng)光耦，IPM模

31、塊的損壞也容易導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)光耦的損壞。檢測(cè)電路的損壞主要是霍爾傳感器損壞也會(huì)引起過(guò)流報(bào)警。N2系列變頻器的開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)是目前開(kāi)關(guān)電源較流行做法，用一塊卩C3842乍為波形發(fā)生器，調(diào)整開(kāi)關(guān)管 k1317 的占空比，達(dá)到調(diào)整輸出的目的。整個(gè)線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠，被廣 泛采用。 但由于開(kāi)關(guān)電源所帶負(fù)載的短路， 或開(kāi)關(guān)電源工乍電壓的突變也會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源的 損壞。問(wèn)題一般出在 卩C3842芯片上，但假如是外部電源發(fā)生突變，也有可能導(dǎo)致脈沖變壓 器的損壞。在臺(tái)安 N1系列變頻器中脈沖變壓器的損壞還是比較多的，但原因則和N2系列變頻器的損壞有所區(qū)別。多與脈沖變壓器繞制時(shí)的工藝有關(guān)。臺(tái)達(dá)變頻器我們碰到最多的就是開(kāi)關(guān)

32、電源的損壞了。如臺(tái)達(dá)的VFD-A 系列變頻器。它的開(kāi)關(guān)電源采用了一種對(duì)稱的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)， 有兩個(gè)開(kāi)關(guān)管共同調(diào)整輸出電壓， 問(wèn)題往往都出在 開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路上。此外該開(kāi)關(guān)電源的脈沖變壓器也是一個(gè)易壞部分。東元的7200GA采用的則是安川 616G3系列變頻器的技術(shù)。我們碰到較多的就是 SC故 障以及CPF00-CPF04故障。當(dāng)然開(kāi)關(guān)電源的損壞也是常見(jiàn)故障之一。對(duì)于SC短路故障多是由于功率模塊的損壞而導(dǎo)致的，功率模塊觸發(fā)極的短路往往會(huì)導(dǎo)致上電就顯示短路故障。 驅(qū)動(dòng)電路的損壞也會(huì)引起 SC故障。往往是一運(yùn)行，SC故障就出現(xiàn)了。那我們就只能通過(guò)測(cè)量功率模塊，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)波形來(lái)排除故障了。對(duì)于 CPF00-C

33、PF04 故障 ,問(wèn)題則是基本都在 CPU 板上，相對(duì)來(lái)說(shuō)檢測(cè)較困難。一般性故障點(diǎn)都出在可在線擦除的EEPROM 上，此外集成 CPU 處理器和程序的芯片也是較容易出問(wèn)題的地方，但我們?cè)诟鼡Q芯片進(jìn)行維修時(shí)，應(yīng) 注意熱風(fēng)機(jī)溫度的控制，以免燙壞芯片。（二）變頻器具有強(qiáng)大的保護(hù)功能，泛指的是輸出保護(hù)。從設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)，變頻器輸 入端的保護(hù)， 到目前為止還是一個(gè)難題。 主要是沒(méi)有一種即能快速切斷高壓大電流， 又具有 較低成本的器件。因此，如何防止高電壓大電流對(duì)變頻器輸入端的沖擊是應(yīng)用中的重要問(wèn)題。1、臺(tái)達(dá)變頻器的供電電壓規(guī)格：技術(shù)指標(biāo)：220V 系列 單相電源 200/208/220/230 50/6

34、0Hz440V 系列 三項(xiàng)電源 380/400/415/440/460 50/60Hz電壓：±10%； 頻率： ±5%臺(tái)達(dá)變頻器 220V 系列和 440V 系列的輸入電壓如果過(guò)低，變頻器會(huì)出現(xiàn)欠壓保護(hù)，不 會(huì)損壞變頻器。臺(tái)達(dá)變頻器 220V 系列的輸入電壓如果高于 265V ；或者 440V 系列的輸入電壓高于500V，變頻器的直流母線電壓將超過(guò)極限，可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞變頻器。因此， 在電源電壓不穩(wěn)或者在自發(fā)電供電源的場(chǎng)合使用變頻器，特別要注意變頻器的額定電壓是否滿足供電電源的要求。2、輸入接觸器：臺(tái)達(dá)變頻器說(shuō)明書(shū)上的輸入接觸器， 是給變頻器提供輸入電源的開(kāi)關(guān)， 絕對(duì)不能將其

35、作 為變頻器的啟動(dòng)或停止開(kāi)關(guān)來(lái)使用，否則可能造成變頻器的損壞。3、一臺(tái)變頻器輸出控制多臺(tái)電機(jī)：a. 注意！無(wú)論控制一臺(tái)變頻器還是多臺(tái)變頻器，變頻器輸出應(yīng)直接和電機(jī)相連接，中間 不能用繼電器或其它熱保護(hù)器等元器件。b. 多臺(tái)電機(jī)同步啟動(dòng)和停止，同頻升降速 此種應(yīng)用方式要注意功率匹配，不能簡(jiǎn)單地選用變頻器的功率等于多臺(tái)電機(jī)的功率之和，應(yīng)該放大變頻器的功率檔使用。c. 多臺(tái)電機(jī)異步啟動(dòng)和停止 因?yàn)檫@種控制方式，變頻器輸出側(cè)與電機(jī)之間需要接繼電器，所以原則上是不允許的。再有，異步啟動(dòng)時(shí)，第一臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)是不會(huì)有問(wèn)題的，但第二臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，變頻器輸出 側(cè)電壓很高， 第二臺(tái)電機(jī)相當(dāng)于全壓?jiǎn)?dòng)， 它的啟動(dòng)電

36、流約是自身額定電流的 78 倍，遠(yuǎn)超 過(guò)變頻器的額定電流。第一臺(tái)電機(jī)在異步停止時(shí)， 變頻器輸出電壓一定很高， 此時(shí)繼電器在開(kāi)關(guān)電機(jī)時(shí)， 電感 性負(fù)載會(huì)產(chǎn)生很高的瞬間反向電壓， 遠(yuǎn)超過(guò)變頻器內(nèi)部器件的額定電壓， 變頻器不是過(guò)壓報(bào) 警就是過(guò)壓損壞。d. 多臺(tái)電機(jī)異步切換這種控制方式，變頻器輸出側(cè)也要接繼電器。應(yīng)用的關(guān)鍵是必須在前一臺(tái)變頻器停止后，才可以切換到下一臺(tái)變頻器的啟動(dòng)。4、臺(tái)達(dá)變頻器的接地線（ E）a零線零線是發(fā)電機(jī)輸出的中心線， 無(wú)論在用戶端是否為零電位， 都不能把零線作為地線接在 變頻器的 E 端！b. 變頻器的N接線端子變頻器的 N 接線端，是變頻器內(nèi)直流母線的負(fù)端，應(yīng)接到煞車模組。

37、既不能把它當(dāng)成 接地線端，更不能錯(cuò)接至電源零線。c. 保安地臺(tái)達(dá)變頻器的 E 接地線應(yīng)接至保安地，也就是電機(jī)的外殼。避免高壓突波沖擊以及雜 訊的干擾。（三）常見(jiàn)保護(hù)功能及處理1、過(guò)流保護(hù) OC過(guò)流保護(hù)絕大多數(shù)發(fā)生在升速過(guò)程中。 由于變頻器的同步轉(zhuǎn)速迅速上升， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太快（轉(zhuǎn)差太大），結(jié)果是升速電流太大而產(chǎn)生過(guò)流保護(hù)跳閘。（檢查與處理）A、 變頻器的輸入、輸出是否接反，如接反，只要運(yùn)行變頻器就會(huì)立即跳OC,而且極 易燒損變頻器。B、負(fù)載的計(jì)算是否有誤，電機(jī)功率可能選得太小。C、電機(jī)是否有短路或局部短路。D、3.7KW （含 3.7

38、KW ）以下 380V 級(jí)的變頻器所配電機(jī)的接線是否有誤（正確的接法 應(yīng)該是星形接法而不是三角形接法） 。E、機(jī)械負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是否太大或者升速時(shí)間太短?？梢匝娱L(zhǎng)加速時(shí)間或者降低加速 中過(guò)電流失速防止的準(zhǔn)位來(lái)調(diào)整解決。F、負(fù)載增大。新機(jī)時(shí)正常，以后出現(xiàn)過(guò)流。可以檢查設(shè)備上的軸承是否損壞、齒輪間 隙是否過(guò)小或齒輪間是否有微小異物、 鏈條是否過(guò)松等從機(jī)械傳動(dòng)角度查找造成負(fù)載增大的 原因。2、過(guò)載保護(hù) OL過(guò)載保護(hù)大部分發(fā)生在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中。 在實(shí)際的拖動(dòng)系數(shù)中， 大部分負(fù)載都是經(jīng)常變動(dòng)的。 只有當(dāng)沖擊電流峰值過(guò)大，或防止跳閘措施不能解決時(shí)，才迅速跳閘。（檢查與處理）機(jī)械負(fù)載是否超重。 正常運(yùn)行時(shí)的電流已接近或超過(guò)電機(jī)或變頻器的額定電流時(shí)，應(yīng)考慮將電機(jī)的功率放大一檔，同時(shí)相應(yīng)放大變頻器的功率。機(jī)械負(fù)載是否有故障，負(fù)載變化很大。傳動(dòng)系統(tǒng)是否有磨損，可參照過(guò)流保護(hù)檢查與處理的 F 項(xiàng)目進(jìn)行分析與檢查。 電機(jī)是否匹配不當(dāng)，如 3.7KW 變頻器在滿載時(shí)拖動(dòng) 4KW 電機(jī)。電機(jī)是否因散熱條件變差而導(dǎo)致電流增大。變頻器至電機(jī)的輸出線是否漏電。變頻器在滿載時(shí)電源電壓是否波動(dòng)過(guò)大。輸入、輸出是否缺相，引起電機(jī)出力不足而轉(zhuǎn)差增大，電流增大。 以