大慶景宏維修課件

大慶景宏變頻器維修培訓(xùn)與技術(shù)指導(dǎo)

介紹ACS800-07變頻器的故障處理與維修

---------------賀金山變頻器維修指南問(wèn)題1.什么是變頻器2.變頻器的組成變頻器的常識(shí)1、什么是變頻器？變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。2、電壓型與電流型有什么不同？變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。

變頻器產(chǎn)品中的高新技術(shù)：1、微處理器技術(shù)： 多個(gè)CPU協(xié)同工作：管理，核心，鍵盤(pán)，上位機(jī)等。2、電力電子技術(shù)：

IGBT，IPM（智能），PIM（集成）GTR。3、自動(dòng)控制技術(shù)： 矢量控制，DTC控制，V/F控制，模糊控制，

遺傳控制，預(yù)測(cè)控制，PWM技術(shù)；4、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)： 局域網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控；

ProfibusBUS，Interbus-S，DeviceNET，I/OInterface；1、變頻器產(chǎn)品的高新技術(shù)1、電動(dòng)機(jī)的基本特性：電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要電氣設(shè)備。電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)有：電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩；電壓、功率。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速方程是：N=60*f*(1-s)/pN：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； f：定子電源頻率；

P：極對(duì)數(shù)； S：轉(zhuǎn)差率；電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方案：

1、改變電源頻率f； ——通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)。2、改變極對(duì)數(shù)p； ——變極電動(dòng)機(jī)。3、改變轉(zhuǎn)差率s； ——轉(zhuǎn)子繞線電動(dòng)機(jī)。一、電動(dòng)機(jī)、變頻器的基本概念。2、變頻器的基本特性：變頻器是將固定頻率、電壓的電源，變成頻率、電壓可變的電源變換裝置。電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，如果僅改變頻率而不改變電壓，電動(dòng)機(jī)的磁通將飽和，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)電流增大，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，甚至燒毀。變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電壓、頻率要同時(shí)有規(guī)律的變化。變頻器是電力電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)高速發(fā)展的結(jié)果。計(jì)算機(jī)技術(shù)：專用電動(dòng)機(jī)控制芯片；DSP，單片機(jī)等；控制技術(shù)：矢量控制、參數(shù)自適應(yīng)、PWM技術(shù)、無(wú)傳感器速度辨識(shí)等；電力電子器件：晶閘管、功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）、IGBT、IPM、PIM等。

IGBT：絕緣柵雙極晶體管；——大功率變頻器使用；

IPM；智能功率模塊；——中等功率變頻器使用；

PIM：功率集成模塊；——小功率變頻器使用；一、電動(dòng)機(jī)、變頻器的基本概念。變頻器常識(shí)5DTC控制（直接轉(zhuǎn)矩控制）

上世紀(jì)90年代，由ABB公司出了DTC控制模式的變頻器

DTC控制技術(shù)于上世紀(jì)80年代中期提出，產(chǎn)品成形于90年代中期。最早出現(xiàn)的產(chǎn)品型號(hào)是ACS600，經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，現(xiàn)已被ACS800替代。

和矢量控制不同，DTC控制簡(jiǎn)單地通過(guò)檢測(cè)電機(jī)定子電壓和電流，借助瞬間空間矢量理論計(jì)算電機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)與給定值比較所得的差值，實(shí)現(xiàn)磁鏈與轉(zhuǎn)矩的直接控制。這種控制模式和其他控制模式在相同處理器的條件下，DTC模式下的運(yùn)算處理更快，這意味著在負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，可以更加快速的響應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化。6變頻器工作原理變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。二、變頻器的構(gòu)成和工作原理。1、變頻器的主回路構(gòu)成：主回路的電路構(gòu)成：電源輸入—整流橋—啟動(dòng)電阻—母線電容——逆變橋——電源輸出。制動(dòng)單元。整流橋啟動(dòng)電阻輸入交流電源母線電容逆變橋交流輸出制動(dòng)單元2、變頻器的控制回路構(gòu)成：控制回路的電路構(gòu)成：鍵盤(pán)板——控制板——接口板——驅(qū)動(dòng)板——電源板——保護(hù)板等。二、變頻器的構(gòu)成和工作原理。3、變頻器的工作原理：整流橋：一般由三相全波整流橋構(gòu)成，對(duì)工頻三相交流電源進(jìn)行整流，給逆變電路和控制電路提供直流電源。由二極管構(gòu)成。直流中間電路：對(duì)整流電路的輸出波形進(jìn)行平滑，提高直流電源的質(zhì)量，同時(shí)儲(chǔ)存、吸收能量。由大容量的電解電容構(gòu)成。逆變橋：在控制電路的控制下，將直流電源轉(zhuǎn)換為頻率、電壓均可任意調(diào)節(jié)的交流電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速控制。逆變橋由可控的半導(dǎo)體器件構(gòu)成，目前主流是IGBT。控制電路：根據(jù)用戶指令、檢測(cè)信號(hào)，向逆變橋發(fā)出控制脈沖，控制變頻器的輸出。同時(shí)檢測(cè)外部接口信號(hào)，變頻器內(nèi)部工作狀態(tài)等，以及進(jìn)行各種故障保護(hù)。二、變頻器的構(gòu)成和工作原理。故障發(fā)生時(shí)該做什么維修中常用的十個(gè)維修方法：a)看：看故障現(xiàn)象，看故障原因點(diǎn)，看整塊單板和整臺(tái)機(jī)器；b)量：用萬(wàn)用表量懷凝的器件，虛焊點(diǎn)，連錫點(diǎn)；c)測(cè)：測(cè)波形，上工裝測(cè)單板；d)聽(tīng)：繼電器吸合的聲音，電感變壓器接觸器有無(wú)嘯叫聲；e)摸：摸IC,MOS管，變壓器是否過(guò)熱；f) 斷：指斷開(kāi)信號(hào)連線（斷開(kāi)印制線或某些元器件的管腳）；g)短：把某一控制信號(hào)短接到另一點(diǎn)；h)壓：由于板件虛焊或連接件松動(dòng)，用手壓緊后故障可能會(huì)消失；i) 敲：此辦法對(duì)判斷繼電器是否動(dòng)作有較好效果；j) 放：在拆卸單板或量電阻阻值前要先把電容的電放掉；

變頻器維修的步驟變頻硬件檢測(cè)分兩步：一.冷態(tài)測(cè)試：是在不通電的狀態(tài)下測(cè)量其主回路是否正常，主要就是檢查主回路的整流模塊、緩沖電阻、直流電抗器，濾波電容，逆變模塊的是否損壞。1、整流電路的檢測(cè)：找到變頻器直流母線的+、-端子，將數(shù)字萬(wàn)用表打到二極管測(cè)試檔，黑表筆接到﹢端，紅表筆依次打到R、S、T，此時(shí)萬(wàn)用表顯示應(yīng)該為一般二極管導(dǎo)通壓降，一般在0.3~0.5V之間，大機(jī)稍低一點(diǎn)，三相顯示值正常應(yīng)該相差無(wú)幾，即三相應(yīng)該平衡，若其中一相或幾相偏小則說(shuō)明該相整流橋短路損壞，偏大則說(shuō)明該相已經(jīng)擊穿開(kāi)路；然后將紅表筆接﹣端，黑表筆依次打到R、S、T三相，以相同的依據(jù)判斷其好壞。如果上橋三相開(kāi)路，下橋三相管壓降對(duì)稱，可判斷緩沖電阻或直流電抗器可能燒壞。2、逆變模塊電路的檢測(cè)：同樣是將數(shù)字萬(wàn)用表打到二極管測(cè)試檔，將紅表筆接－端，黑表筆依次接U、V、W，正常的話萬(wàn)用表顯示值一般應(yīng)在0.3~0.6V之間，大機(jī)稍低，且三相應(yīng)該平衡，如果顯示值偏小則說(shuō)明該相模塊內(nèi)部已經(jīng)短路損壞，偏大說(shuō)明已經(jīng)擊穿開(kāi)路；然后將黑表筆接＋端，紅表筆依次接U、V、W，依照前面介紹的相同的方法判斷其好壞。用指針表判斷模塊的好壞：C1—對(duì)應(yīng)我們英飛凌IGBT的3腳E1—對(duì)應(yīng)的是5腳G1—對(duì)應(yīng)的是4腳、C2E1—對(duì)應(yīng)的是1腳G2—對(duì)應(yīng)的是6腳E2—對(duì)應(yīng)的是2腳和7腳C1G1E1C2E1G2E2E2G1,E1（4，5腳）為上橋驅(qū)動(dòng)，E1（5腳）與C2E1（1腳）輸出端相通；G2,E2(6,7腳)為下橋驅(qū)動(dòng)，觸發(fā)負(fù)端（7腳）與直流母線負(fù)端（2腳）相通。主回路的判斷：把指針表打到“1K”檔，測(cè)量上橋時(shí)，紅表筆接“+”（C1腳，3腳），黑表筆接輸出端（C2E1，1腳）；測(cè)量下橋時(shí)，紅表筆接輸出端（C2E1，1腳），黑表筆接直流母線“-”端（E2，2腳），正常時(shí)，大概指針指在3K左右的位置。任何指針式萬(wàn)用表皆可用于檢測(cè)IGBT。注意判斷IGBT好壞時(shí)，一定要將萬(wàn)用表?yè)茉赗×10KΩ擋，因R×1KΩ擋以下各檔萬(wàn)用表內(nèi)部電池電壓太低，檢測(cè)好壞時(shí)不能使IGBT導(dǎo)通，而無(wú)法判斷IGBT的好壞。此方法同樣也可以用于檢測(cè)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（P-MOSFET）的好壞將萬(wàn)用表?yè)茉赗×10KΩ擋，測(cè)量正端門(mén)極驅(qū)動(dòng)時(shí)，用黑表筆接IGBT的集電極（C1腳，3腳），紅表筆接IGBT的發(fā)射極（C2E1，1腳），此時(shí)萬(wàn)用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極（G1，4腳）和集電極（C1，3腳），這時(shí)IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通，萬(wàn)用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極（G1，4腳）和發(fā)射極（E1，5腳），這時(shí)IGBT被阻斷，萬(wàn)用表的指針回零。此時(shí)即可判斷IGBT是好的。測(cè)量正端門(mén)極驅(qū)動(dòng)時(shí)，用黑表筆接IGBT的集電極（C2E1，1腳），紅表筆接IGBT的發(fā)射極（E2，2腳），此時(shí)萬(wàn)用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極（G2，6腳）和集電極（C2E1，1腳），這時(shí)IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通，萬(wàn)用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極（G2，6腳）和發(fā)射極（E2，7腳），這時(shí)IGBT被阻斷，萬(wàn)用表的指針回零。此時(shí)即可判斷IGBT是好的。二、熱態(tài)測(cè)試：所謂熱態(tài)測(cè)試即在檢查變頻器主回路電路正常的情況下，對(duì)變頻器進(jìn)行上電測(cè)試，在上電前必須注意以下幾點(diǎn)：1.上電之前，必須確認(rèn)電源輸入電壓與變頻器電壓等級(jí)相符合，若690V電壓接入220V電壓等級(jí)的變頻器中將會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)事故（炸電解電容、壓敏電阻、整流模塊等）。2.檢查變頻器各接插口是否正確連接，連接異?；蛘咚蓜?dòng)時(shí)可能導(dǎo)致變頻器故障，如驅(qū)動(dòng)線未插緊或插錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致模塊損壞，在檢查時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查該部分線路。3.上電后查看直流母線電壓（930V左右）顯示是否正常，有無(wú)故障顯示，有故障顯示則初步判斷故障原因并作相應(yīng)維修處理，如未顯示故障，查看故障記錄和運(yùn)行時(shí)間，再進(jìn)行空載運(yùn)行，查看其輸出電壓是否正常，三相輸出是否平衡，空載運(yùn)行測(cè)試其參數(shù)都正常后則可進(jìn)行帶負(fù)載測(cè)試了，測(cè)試的主要指標(biāo)有三相輸出電壓，輸出電流大小是否正常，三相是否平衡，過(guò)載能力是否正常等等。引起變頻器損壞的原因原因多是因?yàn)槿藗儾涣私庾冾l器,與安裝,使用,維護(hù)不當(dāng)有關(guān)，也和變頻器自身質(zhì)量問(wèn)題或存在缺陷有關(guān)！1.變頻器輸入端子及輸入側(cè)電器端子松動(dòng)，端子過(guò)熱，如不及時(shí)處理將導(dǎo)致變頻器三相工作變單相工作和燒壞送電設(shè)備等。2.變頻器輸出端子及輸出側(cè)電抗器電動(dòng)機(jī)端子松動(dòng)，電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行，損壞逆變和整流模塊或殃及電機(jī)。3.電動(dòng)機(jī)線圈與電纜線對(duì)地或相間短路(因長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行且保護(hù)系數(shù)設(shè)置不匹配)，損壞逆變與整流模塊。4.制動(dòng)單元損壞，失去制動(dòng)功能或使整流橋負(fù)荷增大導(dǎo)致模塊過(guò)熱損壞。5.變頻器輸出側(cè)的端子接三相電源，逆變模塊過(guò)熱損壞。6.使用環(huán)境的影響：腐蝕性氣體與粉塵，使變頻器內(nèi)部元器件腐蝕，放電、短路與損壞，風(fēng)道堵塞、損壞風(fēng)扇，

導(dǎo)電顆?？墒棺冾l器內(nèi)部短路損壞。7.外圍設(shè)備有問(wèn)題，包括從電源到負(fù)載。ACS800-07故障處理報(bào)過(guò)電流

過(guò)電流故障－－用電流表和變頻器參數(shù)雙重復(fù)核電纜故障：維修或更換！負(fù)載過(guò)重或盤(pán)根緊或卡?。翰樨?fù)載！電機(jī)故障：修電機(jī)！負(fù)載突變：排除負(fù)載故障。軟件缺陷：完善軟件之前改參數(shù)能保證運(yùn)行就行。辨識(shí)不好：重做！

加速時(shí)間太短：延長(zhǎng)加速時(shí)間至適當(dāng)！環(huán)境引起的線路板腐蝕或元件損壞。維修或換件！變頻器自己壞了：維修或換件！變頻器過(guò)電壓、欠電壓

減速運(yùn)行過(guò)電壓：減速時(shí)間短，應(yīng)加長(zhǎng)！設(shè)備運(yùn)行有發(fā)電過(guò)程，加裝制動(dòng)單元或啟用過(guò)壓控制功能！電網(wǎng)電壓過(guò)高：調(diào)低電源電壓！過(guò)電壓：測(cè)量或讀出直流母線電壓930V正常欠電壓：電源電壓不足或有瞬時(shí)掉電行為。升容！檢修！電源缺相，檢查供電回路！半控橋整流時(shí)有沒(méi)打開(kāi)的或不完全打開(kāi)的或有一只損壞，檢修！輸入與輸出缺相

輸入缺相：電源缺相：查供電！整流橋壞或未打開(kāi)。查件或驅(qū)動(dòng)連接！檢測(cè)電路故障。換板件！

輸出缺相：電機(jī)電纜存在斷路：檢修！變頻器特性有:其他矢量和DTC控制運(yùn)行時(shí)也都要求接電機(jī)運(yùn)行的。改成標(biāo)量可以脫負(fù)載運(yùn)行。當(dāng)不能判斷變頻器是否功能故障時(shí)，可以用鉗形電流表測(cè)量得出正確值！也可能是不明原因或干擾產(chǎn)生的誤報(bào)。不好判斷！輸出短路與接地故障檢測(cè)輸出電流過(guò)大易報(bào)短路故障；過(guò)電流程度低就報(bào)過(guò)電流故障；三相電流不平衡時(shí)可能會(huì)報(bào)接地故障，測(cè)量電流確定！

檢測(cè)電路壞或真有件壞了。電機(jī)或電纜確實(shí)存在問(wèn)題：斷開(kāi)電纜讓變頻器空運(yùn)行一下，還報(bào)這個(gè)故障就是變頻器壞了；不報(bào)則是電機(jī)電纜故障。斷開(kāi)電纜后搖一下電纜和電機(jī)的絕緣，絕緣能力不夠另行解決；有時(shí)接線偶爾碰殼或接零的事也有，量啥都正常，運(yùn)行也不總出故障，偶爾報(bào)接地。解決方法：變頻器故障換板件和IGBTACS800-07Construction結(jié)構(gòu)ACS800-04/R6/R7/R8ACS800-07/0070-0610KVAACS800-07外觀ACS800-07柜體1柜體框架2冷熱空氣隔離板3電源輸入電纜（包括PE）4熔斷開(kāi)關(guān)5接觸器6變頻器模塊7電機(jī)電纜（包括接地）8電機(jī)和IO控制單元-RDCU(包括RMIO板)9外部控制電纜ACS800-07/0070-0610KVA

結(jié)構(gòu)ACS800-04ACS800-04ACS800-07R6-R8constructionCoolingairoutTopentryandexitforcables頂進(jìn)出電纜Bottomentryandexitforcables底進(jìn)出電纜Mainsdisconnector主斷路器Contactor(option)主接觸器（可選）ACS800-04driveunitACS800-04單元Supplyterminals電源端子Motorterminals電機(jī)端子ABBCommonCabinet（CC柜體）width800mmCoolingairin冷卻空氣Hingedframeforcontrolboardandoptions鉸鏈選件搖門(mén)ACS800-07打開(kāi)柜門(mén)ACS800-07R6-R8types單模塊類型

MAX.RANGES:610KVAACS800-04Construction結(jié)構(gòu)SlotsforcablesgoingtotheRMIOboardintheRDCUunit.Thecablesarewoundonthetopofthemodule.控制電纜線，去RMIO板（位于RDCU單元）進(jìn)線電纜接線端Inputcableterminals緊固點(diǎn)Fasteningpoints模塊前蓋Frontcover低位置接線孔Threeadditionalholesforfasteningthecableterminalp