變頻器的維護(hù).doc

在變頻器日常維護(hù)過程中,經(jīng)常遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,參數(shù)設(shè)定不良或機(jī)械故障。如果是變頻器出現(xiàn)故障，如何去判斷是哪一部分問題，在這里略作介紹。一、靜態(tài)測試1、測試整流電路找到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端，將萬用表調(diào)到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑 表棒分別依到R、S、T，應(yīng)該有大約幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P 端，紅表棒依次接到R、S、T，有一個(gè)接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復(fù) 以上步驟，都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常，A.阻值 三相不平衡，可以說明整流橋故障。B.紅表棒接P端時(shí)，電阻無窮大，可以斷定整流橋 故障或起動(dòng)電阻出現(xiàn)故障。2、測試逆變電路將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上，應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值基 本相同，反相應(yīng)該為無窮大。將黑表棒接到N端，重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果，否則 可確定逆變模塊故障二、動(dòng)態(tài)測試在靜態(tài)測試結(jié)果正常以后，才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測試，即上電試機(jī)。在上電前后必須注意 以下幾點(diǎn):1、上電之前，須確認(rèn)輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī) （炸電容、壓敏電阻、模塊等）。2、檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動(dòng),連接異常有時(shí)可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)等情況。3、上電后檢測故障顯示內(nèi)容,并初步斷定故障及原因。4、如未顯示故障,首先檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復(fù)歸后,進(jìn)行空載(不接電機(jī))情況下啟動(dòng)變頻器,并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模 塊或驅(qū)動(dòng)板等有故障5、在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，帶載測試。測試時(shí)，最好是滿負(fù)載 測試。三、故障判斷1、整流模塊損壞一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下，更換整流橋。在現(xiàn) 場處理故障時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無電焊機(jī)等對(duì)電網(wǎng)有污染 的設(shè)備等。2、逆變模塊損壞一般是由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動(dòng)電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路之后，測驅(qū)動(dòng)波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場服務(wù)中更換驅(qū)動(dòng)板之后，還必須注意檢查馬達(dá)及連 接電纜。在確定無任何故障下，運(yùn)行變頻器。3、上電無顯示一般是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動(dòng)電阻損壞，也有可能是面板損壞。4、上電后顯示過電壓或欠電壓一般由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點(diǎn)， 更換損壞的器件。5、上電后顯示過電流或接地短路一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運(yùn)放等。6、啟動(dòng)顯示過電流一般是由于驅(qū)動(dòng)電路或逆變模塊損壞引起。7、空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流該種情況一般是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動(dòng)電路老化,模塊損傷引起。我們?cè)诰S修大量變頻器之后，發(fā)現(xiàn)很多人在變頻器使用過程中存在不少問題，在這里與大家一起探討。A、變頻器品牌的選定： 不要只看價(jià)格，有的變頻器價(jià)格低，但質(zhì)量、性能極差。其偷工減料，壽命短，配件少，難維修， 如果換整個(gè)新的電路板則維修費(fèi)會(huì)是天價(jià)。有的公司能承諾保修服務(wù)，但你的變頻器可能要運(yùn)到千里以 外的城市，花一兩個(gè)月的時(shí)間才能修好。有的變頻器雖是名牌，但很嬌氣，要有好的使用環(huán)境才有好的 質(zhì)量。有的變頻器裝配的元件比較“獨(dú)家專用”，難以買到而且價(jià)格高，這樣維修費(fèi)也高。性能差的變 頻器的另一個(gè)問題是一旦燒毀則相當(dāng)嚴(yán)重，幾乎沒有維修價(jià)值，變頻器的故障率相對(duì)較高，所以選購時(shí)要了解其維修是否方便，如你的附近是否有維修服務(wù)中心，變頻器模塊是否通用，是否容易買到。如果 某個(gè)變頻器用量大，則最好買多一兩臺(tái)作備用。如果你的變頻器是用在簡單的調(diào)速控制，請(qǐng)選用價(jià)格相 對(duì)便宜的經(jīng)濟(jì)型系列。如果電機(jī)負(fù)載比較重、經(jīng)常急停，請(qǐng)選用容量大一級(jí)或性能好的變頻器。B、變頻器不要裝在有震動(dòng)的設(shè)備上（如注塑機(jī)、沖床、洗衣機(jī)）。因?yàn)檫@樣變頻器里面的主回路聯(lián)接 螺絲容易松動(dòng)，有不少變頻器就因?yàn)檫@原因而損壞。C、接線問題：變頻器輸入端最好接上一個(gè)空氣開關(guān)，保護(hù)電流不能太大，以防止變頻器發(fā)生短路時(shí)燒毀不會(huì)太嚴(yán)重。一定不能把“N”端接地，特別是老電工最容易中招?？刂凭€盡量不要太長，因?yàn)檫@樣使控 制板容易受電磁波干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作，也會(huì)導(dǎo)致控制板損壞，超過2米長的最好用屏蔽線。變頻器旁邊 不要裝有大電流而且經(jīng)常動(dòng)作的接觸器，因?yàn)樗鼘?duì)變頻器的干擾非常大，經(jīng)常使變頻器誤動(dòng)作（顯示各 種故障）。有的人貪圖方便，總是接通起動(dòng)控制線，變頻器一送電就起動(dòng)電機(jī)，這樣變頻器由于流經(jīng)充 電電阻的電流太大而容易燒壞充電電阻。地線應(yīng)接地良好，不然電機(jī)漏電嚴(yán)重時(shí)，地線帶電也會(huì)損壞變 頻器。D、經(jīng)常要急停的變頻器最好加剎車電阻或采用機(jī)械剎車，否則變頻器經(jīng)常受電機(jī)反電勢(shì)沖擊，故障率 會(huì)大大提高。E、變頻器如果經(jīng)常低速運(yùn)行（小于15HZ），則電機(jī)要另加散熱風(fēng)扇。F、灰塵與潮濕是變頻器最致命的殺手。特別是當(dāng)停機(jī)幾天后，粘在電路板上的塵埃返潮，這時(shí)送電后變 頻器電路板就最容易打火而損壞，最好能將變頻器安裝在空調(diào)房里，或裝在有慮塵網(wǎng)的電柜里。要定時(shí) 清掃電路板及散熱器上的塵埃；停機(jī)一段時(shí)間的變頻器在通電前最好用電吹風(fēng)吹一下電路板。G、某些品牌變頻器當(dāng)散熱風(fēng)扇壞了后，它都不會(huì)發(fā)出過熱保護(hù)，直到變頻器損壞，所以當(dāng)風(fēng)扇有響聲就應(yīng) 該更換。H、有的工廠供電是發(fā)電機(jī)發(fā)電，電壓不穩(wěn)定，變頻器經(jīng)常損壞，發(fā)電機(jī)加裝穩(wěn)壓或過壓保護(hù)裝置后效果好J、防雷也很重要。雖然很少發(fā)生，但當(dāng)變頻器被雷光顧，將損壞慘重。恒壓供水的變頻器最容易被雷擊， 因?yàn)樗幸粭l伸向天空的引雷水管。K、變頻器的干擾也令人頭痛，它會(huì)使其它電子設(shè)備無法正常使用，這時(shí)變頻器輸入、輸出、控制線最好用屏蔽線，屏蔽層接線方法不能錯(cuò)。否則作用相反，有可能的再用鐵管套住，加裝濾波器，調(diào)低載波頻 率。如果變頻器的開關(guān)電源的開關(guān)管是場效應(yīng)管（如K系列）則其干擾會(huì)大些。L、當(dāng)變頻器壞了以后，最好不要交給沒有維修經(jīng)驗(yàn)的人修理，否則可能越修越壞。有時(shí)快熔斷了，一定要 檢查模塊是否有問題，有的電工沒有經(jīng)驗(yàn)，馬上裝上一個(gè)好的快熔（絕對(duì)不能用銅線代替），結(jié)果是變 頻器燒毀，按我們的經(jīng)驗(yàn)，如果快熔斷則模塊大多有問題，但模塊壞快熔不一定斷。很多變頻器功率模 塊、整流模塊是可互相替換的，如果一定要買原型號(hào)的，有可能買一到或價(jià)格高。M、我們?cè)诰S修變頻器過程中，經(jīng)常碰到有些工廠自己維修后又炸掉的變頻器，而且損壞比原來更嚴(yán)重，更 難維修。經(jīng)檢查，原來他們用的維修過的模塊。維修過的模塊用儀表很難檢測出來，各參數(shù)完全正，但 由于其內(nèi)部接線粗糙，晶體管的密封硅脂打開后沒法封好。這樣的模塊有的能用幾個(gè)月，有的一開機(jī)就 炸毀。維修過的模塊由于是打開后回又裝回，所以仔細(xì)辨認(rèn)還是可看出，其用502膠水粘住銅片，摸上 去比較硬。而且原裝模塊的膠比較光滑、柔軟。維修過的模塊由于要清掉里面的硅脂，使模塊變成空 心，這時(shí)敲打其銅片發(fā)出的聲音是不同的，也可把損壞的模塊拆開，看看接線是否粗糙。有的假模塊是 另貼標(biāo)簽的，從這個(gè)型號(hào)變成另一個(gè)型號(hào)，把電流小的貼成電流大的，甚至把耐壓低的貼成耐壓高的。 現(xiàn)在標(biāo)簽印刷技術(shù)越來越仿真，但只要與原裝的模塊仔細(xì)對(duì)比一下還是可看出的。一、變頻調(diào)速器維修部分的組成 從維修變頻器的經(jīng)驗(yàn)來看，與強(qiáng)電相關(guān)的器件、大功率器件，電源部分以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)部分電路損壞頻率較高，當(dāng)然在以后的維修過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障現(xiàn)象，表 現(xiàn)與其相應(yīng)的電子電路有關(guān)。電子設(shè)備的維修過程就是尋找相應(yīng)故障點(diǎn)的過程。在維修 過程中，我們還是應(yīng)該堅(jiān)持以人為主，設(shè)備為輔的原則，充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，降 低維修成本，從故障現(xiàn)象入手，分析電路原理、時(shí)序關(guān)系、工作過程，找出各種可能存 在的故障點(diǎn)，然后借助一些維修檢測設(shè)備，確定故障點(diǎn)，確定故障元器件，(包括定性 與定量指標(biāo))，然后尋找相應(yīng)的器件進(jìn)行替換，使設(shè)備恢復(fù)其固有的性能指標(biāo)。維修過程包括以下幾個(gè)方面:第一步，詢問用戶變頻器的故障現(xiàn)象，包括故障發(fā)生前后外部環(huán)境的變化。例如，電源 的異常波動(dòng)、負(fù)載的變化。第二步，根據(jù)用戶的故障描述，分析可能造成此類故障的原因。第三步，打開被維修的設(shè)備，確認(rèn)被損壞的程序，分析維修恢復(fù)的可行性。 第四步，根據(jù)被損壞器件的工作位置，通過閱讀電路，分析電路工作原理，從中找出損 壞器件的原因，以及一些相關(guān)的電子電路。第五步，尋找相關(guān)的器件進(jìn)行替換。第六步，在確定所有可能造成故障，所有原因都排除的情況下，通電進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在做這 一步的時(shí)候，一般要求所有的外部條件都具備，并且不會(huì)引起故障的進(jìn)一步擴(kuò) 大化。第七步，在設(shè)備工作正常的情況下，就可以進(jìn)入下一個(gè)程序，系統(tǒng)測試。二、維修平臺(tái)(1)邏輯分析儀:邏輯分析儀具有多個(gè)輸入通道，反映被測信號(hào)電平的邏輯狀態(tài)和相應(yīng)時(shí)間 ，即被測點(diǎn)的二進(jìn)制編碼，邏輯分析儀可同時(shí)對(duì)邏輯電平信號(hào)，數(shù)據(jù)總線信號(hào)，地址總 線信號(hào)，芯片的輸入輸出等多路數(shù)字信號(hào)的邏輯關(guān)系進(jìn)行測試和比較，利用測試儀器本 身的瞬態(tài)定時(shí)測試功能，來捕捉窄脈沖的干擾和測試點(diǎn)前后的波形，邏輯分析儀特別適 合對(duì)數(shù)字邏輯電路進(jìn)行測試和分析。(2)模擬示波器:示波器是用來“凍結(jié)”一個(gè)模擬信號(hào)或隨時(shí)間變化信號(hào)的有效工具，可根 據(jù)顯示屏上的靜態(tài)波形分析其特性，并根據(jù)熒光屏上的方格和選用檔次來測量其參數(shù)值 ，通過使用示波器，可以把被測信號(hào)十分真實(shí)、直觀的反映在熒屏上，便于維修人員對(duì) 被測信號(hào)進(jìn)行定量和定性的分析。(3)晶體管圖示儀:用途:測試選配大功率管，維修大功率電源，UPS等。(4)圖示儀:測試GTR模塊等(5)線性集成電路智能參數(shù)分析儀:選配測試運(yùn)放等線性電路，維修稱重儀表，信號(hào)處理板(6)臺(tái)式數(shù)字電橋:測試精密R、C、L，維修精密儀器，通訊裝置等(7)通用編程器:修改拷貝各種程序存儲(chǔ)器、維修計(jì)算機(jī)、智能儀器儀表以及智能儀器儀表 數(shù)據(jù)的備份。(8)集成電路測試儀:測試各類數(shù)字集成電路, 主要參數(shù):帶RS232接口及編程解密軟件(9)智能校驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器:校驗(yàn)測量儀表等, 日本白光。三、變頻調(diào)速器測試部分的組成測試部分的功能是對(duì)已維修完成的變頻調(diào)速器性能測試。通過考察與交流，測試變 頻器的最佳負(fù)載還是交流電機(jī)。我公司變頻器的功率由大到小，各種規(guī)格都存在，在維 修完成以后，如果采用同等功率的電機(jī)來做負(fù)載實(shí)驗(yàn)，這需要配備各種型號(hào)的電機(jī)這是 不現(xiàn)實(shí)的，也是不科學(xué)的。根據(jù)變頻器的使用說明，一般要求變頻器負(fù)載不低于額定功 率的10%，我們可以考慮用3kw左右的電機(jī)來實(shí)現(xiàn)15kw以下等級(jí)變頻器的負(fù)載。用15kw的 電機(jī)來實(shí)現(xiàn)150kw以下等級(jí)變頻器的負(fù)載。針對(duì)變頻器負(fù)載電機(jī)不能空載的情況，可以 使用一臺(tái)磁粉制動(dòng)機(jī)來模擬電機(jī)負(fù)載，磁粉制動(dòng)機(jī)可以通過改變輸入電壓來改變磁粉的 間隙，從而達(dá)到改變負(fù)載的目的。實(shí)現(xiàn)模擬變頻器使用現(xiàn)場的目標(biāo)，當(dāng)然還需要檢測其 它一些輔助參數(shù)，如輸入電壓、電流、輸出電壓、電流，以及三相的平衡情況，輸出波 形的諧波分量。 測試平臺(tái)需要以下設(shè)備儀表:(1) 三相交流電機(jī):主要參數(shù):3kW，15kW (2) 磁粉制動(dòng)器:主要參數(shù):350N.m(3) 電流傳感器:主要參數(shù):測量范圍內(nèi)0-50A，輸出0-50Ma, 北京科海(4) 電壓傳感器:主要參數(shù):測量范圍內(nèi)0-1000V，輸出0-100mA(5) 模擬電流顯示表頭:主要參數(shù):0-50A，輸入0-50mA(6) 模擬電壓顯示表:主要參數(shù)0-1000V，輸入0-100mA(7) i=3減速器(8) 小水泵:用途:磁粉制動(dòng)機(jī)的冷卻。(9) 16位16通道A/D轉(zhuǎn)換卡: 主要參數(shù):輸入0-10V(10) 16位D/A轉(zhuǎn)換卡:主