逆变器模块烧坏
中、小型变频器一般用三组IGTR(大功率晶体管模块);大容量的机种均采用多组IGTR并联,故测量检查时应分别逐一进行检测。IGTR的损坏也可引起变频器OC (+pA或+pd或+pn)保护功能动作。逆变器模块的损坏原因很多:如输出负载发生短路;负载过大,大电流持续运行;负载波动很大,导致浪涌电流过大;冷却风扇效果差;致使模块温度过高,导致模块烧坏、性能变差、参数变化等问题,引起逆变器输出异常。
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如一台FRN22G11S-4CX变频器,输出电压三相差为106V,解体在线检查逆变模块(6MBP100RS-120)外观,没发现异常,测量6路驱动电路也没发现故障,将逆变模块拆下测量发现有一组模块不能正常导通,该模块参数变化很大(与其它两组比较),更换之后,通电运行正常。又如MF-30K-380变频器在启动时出现直流回路过压跳闸故障。这台变频器并不是每次启动时,都会过压跳闸。检查时发现变频器在通电(控制面板上无通电显示信号)后,测得直流回路电压达到500V以上,由于该型变频器直流回路的正极串接1只SK-25接触器。在有合闸信号时经过预充电过程后吸合,故怀疑预充电回路性能不良,断开预充电回路,情况依旧。用电容表检查滤波电容发现已失效,更换电容后,变频器工作正常。
3.1.2 辅助控制电路故障
变频器驱动电路、保护信号检测及处理电路、脉冲发生及信号处理电路等控制电路称为辅助电路。辅助电路发生故障后,其故障原因较为复杂,除固化程序丢失或集成块损坏(这类故障处理方法一般只能采用控制板整块更换或集成块更换)外,其他故障较易判断和处理。
(1)驱动电路故障
驱动电路用于驱动逆变器IGTR,也易发生故障。一般有明显的损坏痕迹,诸如器件(电容、电阻、三极管及印刷板等)爆裂、变色、断线等异常现象,但不会出现驱动电路全部损坏情况。处理方法一般是按照原理图,每组驱动电路逐级逆向检查、测量、替代、比较等方法;或与另一块(新的)驱动板对照检查、逐级寻找故障点。处理故障步骤:对整块电路板清灰除污。如发现印刷电路断线,则补线处理;查出损坏器件即更换;根据笔者实践经验分析,对怀疑的元器件,进行测量、对比、替代等方法判断,有的器件需要离线测定。驱动电路修复后,还要应用示波器观察各组驱动电路信号的输出波形,如果三相脉冲大小、相位不相等,则驱动电路仍然有异常处(更换的元器件参数不匹配,也会引起这类现象),应重复检查、处理。大功率晶体管工作的驱动电路的损坏也是导致过流保护功能动作的原因之一。驱动电路损坏表现出来常见的现象是缺相,或三相输出电压不相等,三相电流不平衡等特征。
(2)开关电源损坏
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开关电源损坏的一个比较明显的特征就是变频器通电后无显示。如:富士G5S变频器采用了两级开关电源,其原理是主直流回路的直流电压由500V以上降为300V左右,然后再经过开关降压,电源输出5V,24V等多路电源。开关电源的损坏常见的有开关管击穿,脉冲变压器烧坏,以及次级输出整流二极管损坏,滤波电容使用时间过长,导致电容特性变化(容量降低或漏电电流较大),稳压能力下降,也容易引起开关电源的损坏。富士G9S则使用了一片开关电源的波形发生芯片,由于受到主回路高电压的窜入,经常会导致此芯片的损坏,由于此芯片市场很少能买到,引起的损坏较难修复。