安川變頻器的常見故障

1、2 安川變頻器的常見故障2.1 開關電源損壞開關電源損壞是眾多變頻器最常見的故障,通常是由于開關電源的負載發(fā)生短路造成的,在眾多變頻器的開關電源線路設計上,安川變頻器因該說是比較成功的。616G 3采用了兩級的開關電源,有點類似于富士G5,先由第一級開關電源將直流母線側500多伏的直流電壓轉變成300多伏的直流電壓。然后再通過高頻脈沖變壓器的次級線圈輸出5V、12V、24V等較低電壓供變頻器的控制板,驅動電路,檢測電路等做電源使用。在第二級開關電源的設計上安川變頻器使用了一個叫做TL431的可控穩(wěn)壓器件來調整開關管的占空比,從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。前幾期我們談到的LG變頻器也使用了類似的控

2、制方式。用作開關管的QM5HL-24以及TL431都是較容易損壞的器件。此外當我們在使用中如若聽到刺耳的尖叫聲,這是由脈沖變壓器發(fā)出的,很有可能開關電源輸出側有短路現象。我們可以從輸出側查找故障。此外當發(fā)生無顯示,控制端子無電壓,DC12V,24V風扇不運轉等現象時我們首先應該考慮是否開關電源損壞了。2.2 SC故障SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障報警的原因之一。此外驅動電路損壞也容易導致SC故障報警。安川在驅動電路的設計上,上橋使用了驅動光耦PC923,這是專用于驅動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅動電路則是采用了光耦PC929,這是一款

3、內部帶有放大電路,及檢測電路的光耦。此外電機抖動,三相電流,電壓不平衡,有頻率顯示卻無電壓輸出,這些現象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負載發(fā)生故障而導致IGBT 模塊的損壞如負載發(fā)生短路,堵轉等。其次驅動電路老化也有可能導致驅動波形失真,或驅動電壓波動太大而導致IGBT損壞,從而導致SC故障報警。2.3 OH過熱過熱是平時會碰到的一個故障。當遇到這種情況時,首先會想到散熱風扇是否運轉,觀察機器外部就會看到風扇是否運轉,此外對于30kW以上的機器在機器內部也帶有一個散熱風扇,此風扇的損壞也會導致OH的報警。2.4 UV欠壓故障當出現欠壓故障時,首先應該檢查輸

4、入電源是否缺相,假如輸入電源沒有問題那我們就要檢查整流回路是否有問題,假如都沒有問題,那就要看直流檢測電路上是否有問題了。對于200V級的機器當直流母線電壓低于190VDC,UV報警就要出現了;對于400V級的機器,當直流電壓低于380VDC則故障報警出現。主要檢測一下降壓電阻是否斷路。2.5 GF接地故障接地故障也是平時會碰到的故障,在排除電機接地存在問題的原因外,最可能發(fā)生故障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)境因數的影響,工作點很容易發(fā)生飄移,導致GF報警。變頻器在運行的過程中,可能會出現種種問題,需要進行維修和檢修; 而變頻器在停機較長時間后,由于各種原因,也可能會

5、造成故障。本文將介紹一種所遇到的變頻器在停機4個月后,恢復運行時出現的故障。2 故障現象一臺拖動潛污泵的安川616P5變頻器,在線停機4個多月恢復運行時發(fā)現,自開機的整個運行過程中,屏顯50Hz的頻率,表顯78A 電流。按照工藝要求泵機應在50Hz以下范圍內運行變化。顯然,變頻器的變頻功能失控。3 故障分析與檢測變頻器能運行在50Hz的工頻中且輸出380V的電壓,泵機運行。這些現象表明功率模塊輸出正常,控制電路失常。616P5是通用型變頻器,它的控制電路核心元件是一塊內含CPU的產生脈寬調制信號的專用大規(guī)模集成電路L 7300526A 。該變頻器通常處在遠程傳輸控制中,從控制端子接受420mA

6、的電流信號。根據通用型變頻器工作原理,“頻率設定不可調”故障現象,可能來自兩個單元電路:(1 A/D轉換器(2 PWM的調制信號。本著先易后難的檢修思路, 為排除A/D轉換電路的隱患,采用排斥法檢測, 即首先卸掉控制端子相關電纜, 改用鍵盤即數字操作器輸入頻率設定植, 屏顯故障現象依舊。第二步,采用比較法檢測,即用MODEL100信號發(fā)生器分別從控制端子FI-FC,FV-FC輸入42mA, 010V模擬信號,結果屏顯故障現象依舊。從鍵盤輸入數碼參數設定值,是通過編碼掃描程序進入CPU 系統,控制端子輸入的模擬信號則是經過A/D轉換后并經邏輯電路處理進入CPU系統。通過排斥法和比較法的檢測,可以

7、確認A/D轉換電路正常。芯片L 7300526A 采用數字雙邊沿調制載波方式產生脈寬調制信號,驅動晶體管功率模塊構成的三相逆變器。載波頻率等于輸出頻率和載波倍數的乘積。對于載波倍數的每個值,芯片內部的譯碼器都保存一組相應的值(值是一個可調的時間間隔量,用于調制脈沖邊沿。每個值都是以數字形式存儲,與它相應的脈沖調制寬度由對應數值的計數速率所確定。譯碼器根據載波頻率和調制,最終得出控制信號。譯碼器總共產生3個控制信號,每個輸出級分配1個,它們彼此相差120°相位角。616P5的載波參數n050設定的載波變化區(qū)間分別是1、2、46、8、79。1、2、46載波頻率=設定值×5kHz

8、(固定,(同理8、79省略。輸出頻率=載波頻率/載波倍數。根據616P5的載波參數n050的含義,重新核查載波設置值,結果發(fā)現屏顯輸出的是一個非有效值“ 10” 且不可調(616P5載波變化區(qū)間的有效值為1-9; 由此可見“屏顯輸出50Hz不可變”的故障顯然與載波倍數的有關?，F以附圖作進一步的分析,載波在一個周期內有9個脈沖,它的兩個邊沿都用一個可調的時間間隔量加以調制而且使sin。為未被調制時載波脈沖邊沿所處的時間或稱為相位角。sin為正值時,該處的脈沖變寬,sin為負值時,該處的脈沖變窄。輸出的三相脈沖邊沿及周期性顯然為sin所調制。如附圖三相輸出電壓所示。從附圖中可以看出變頻器若在基頻下運行,載波調制的脈沖個數必然要足夠的多。附圖中的VR-Y就是R相和Y相相減的線電壓。這顯然也表明了在一個周期內載波脈沖的個數越多,線電壓平均值波形越接近正弦。綜上所述,載波調制功能的正常與否直接影響功率晶體管開關頻率的變化,從而影響輸出電壓(即頻率的變化。4 結束語該故障的根本原因是L 7300526A 的CPU 系統內部的譯碼器調制程序讀出異常。像雷