变频器维修与故障判断(第一讲).ppt

电气处变频器交流学习 第一讲,尚风森 2017.10,一：变频器的日常维护,二：模块的简易检测方法,三：常见故障原因与排除,变频器的日常巡视内容主要包括: 周围环境温度、湿度是否合符要求，门窗通风散热是否良好; 变频器下进风口、上出风口是否积尘或因积尘过多而堵塞;散热板是否温度过热。 变频器运行参数是否正常，（电压，电流，温度）有无报警; 整流、逆变模块内风扇运转是否正常;冷却风机的风量是否正常。 电抗器是否过热或出现电磁噪音; 变频器内有无异味，是否有振动或异常声音; 电容器是否出现局部过热，外观有无鼓泡或变形，安全阀是否破裂;,变频器的日常维护保养及其检修工作内容主要包括: (1) 定期(如三个月)对变频器进行除尘，重点是整流、逆变部分和控制板，必要时可将整流模块、逆变模块和控制柜内的线路板拆出后进行除尘清洗。控制电路，开关电源元件、印刷电路、小电解电容 保护电路取样元件检查。变频器下进风口、上出风口是否积尘或因积尘过多而堵塞。变频器因本身散热要求通风量大，故运行一定时间以后，表面积尘十分严重，须定期清洁除尘。 (2) 将变频器前门打开, 后门拆开, 仔细检查交、直流母排有无变形、腐蚀、氧化，母排连接处螺丝有无松脱，各安装固定点处坚固螺丝有无松脱，固定用绝缘片或绝缘柱有无老化开裂或变形，如有应及时更换，重新紧固，对已发生变形的母排须校正后重新安装。 (3) 对线路板、母排等除尘后，进行必要的防腐处理，涂刷绝缘漆，对已出现局部放电、拉弧的母排须去除其毛刺后，再进行处理。对已绝缘击穿的绝缘板，须去除其损坏部分，在其损坏附近用相应绝缘等级的绝缘板对其进行隔绝处理，紧固并测试绝缘并认为合格后方可投入使用。,(4) 整流、逆变柜内风扇运行及转动是否正常，停机时，用手转动，观察轴承有无卡死或杂音，必要时更换轴承或维修。 (5) 对输入、整流及逆变、直流输入快熔进行全面检查，发现烧毁及时更换。 (6) 中间直流回路中的电容器有无漏液，外壳有无膨胀、鼓泡或变形，安全阀是否破裂，有条件的可对电容容量、漏电流、耐压等进行测试，对不符合要求的电容进行更换，对新电容或长期闲置未使用的电容，更换前须对其进行钝化处理。滤波电容的使用周期一般为5年，对使用时间在5年以上，电容容量、漏电流、耐压等指标明显偏离检测标准的，应酌情部分或全部更换。 (7) 对整流、逆变部分的二极管、IGBT用万用表进行电气检测，测定其正向、反向电阻值，并在事先制定好的表格内认真做好记录，看各极间阻值是否正常，同一型号的器件一致性是否良好，必要时进行更换。,(8) 仔细检查端子排有无老化、松脱，是否存在短路隐性故障，各连接线连接是否牢固，线皮有无破损，各电路板接插头接插是否牢固。进出主电源线连接是否可靠，连接处有无发热氧化等现象，接地是否良好。 (9) 电抗器有无异常鸣叫、振动或糊味。 另外，有条件的可对滤波后的直流波形、逆变输出波形及输入电源谐波成分进行测定。 (10)接触器的触点是否打火，,检修结束后一定要试车，,功率模块的简易检测方法,（1）整流模块简易检测方法 .正反向电阻检测方法 （数字万用表） D1D3的检测 黑笔（ -） 接P 红笔接R.S.T 电阻阻值应在几十 红笔（+）接P 黑笔接R.S.T 电阻阻值应在几百K D4D6的检测 黑笔（ -） 接R.S.T 红笔接N，电阻阻值应在几十 红笔（+）接R.S.T 黑笔接N，电阻阻值应在几百K 实测值偏离参数较大，即损坏,P,N,.电阻相近法 R.S.T三个端点，测任意二个端点结构相同，所测出的电阻值应基本相同，否则管子损坏。 （2）逆变模块 .可用上述方法进行初测 .精确测量方法 指针式万用表选10K档 黑笔（） 接C 红笔（ ）接E B 手指连接G与C 电阻值应大幅减小 C 手指连接G与E 电阻值恢复几百K 为此种情况，IGBT正常，否则已损坏。,A 电阻值应几百K,功率模块损坏原因,1：过流 2：过压 3：过热,过流,（1）限流电路继电器触点烧结在一起（或可控硅损坏短路） （2）滤波电容损坏短路或严重漏电现象 （3）制动电路开关管损坏短路 （4）逆变电路损坏短路 （5）负载过载： .负载转矩增大 .电动机损坏过流,过压,（1）制动电路损坏 ，制动电阻始终有制动电流流过 开关管损坏开路 控制电路不发驱动信号 （2）减速时间过短，又未装设制动电路 （3）电源串入高压 高温 （1）冷却风机未工作或是风量不足 （2）散热板进风受阻 （3）现场环境温度偏高,.逆变模块的损坏,过流 （1）驱动电路损坏，输出保持高电平 （2）负载过载，又未安装制动电路 高温、过压等原因同整流电路,常见故障原因与排除,变频器故障的主要类型 大致分为参数设置故障过电流和过载类故障过电压和欠电压类过障综合故障等。 1参数设置故障： （1）电机参数 矢量控制变频器需设置电机参数：电机功率电流电压转速功率因数。这些参数应与电机铭牌参数一致，否则就会使控制精度降低或变频器工作不正常。 （2）控制参数 控制方式有频率(速度)控制转矩控制PID控制方式。每一种控制方式都对应一组参数设定，如果设定不正确，变频器工作不正常。 （3）变频器的频率给定方式和起动方式 面板给定端子给定或计算机通信给定。,2过电流和过载类故障： 过电流和过载故障是变频器的常见故障，其原因是各种各样的。故障类型可分为加速过电流减速过电流恒速过电流，过载包括变频器过载和电机过载。 （1）外部原因 由于电机的负载突变引起大的冲击电流使过电流动作一般变频器的过电流定额为2IN(3.75IN);变频器输出缺相，电机内部过障；电机和电缆绝缘损坏，造成相间或匝间短路；受电磁干扰的影响，电机漏电流大，产生转子轴电流和转子轴电压；电机线圈和外壳之间，电机电缆和大地之间存在较大的寄生电容，通过寄生电容会有高频漏电流流向大地；变频器输出侧接有功率因数校正电容；变频器容量选择不当与负载不匹配等。 （2）变频器内部原因： 参数设置不当；变频器内部故障。,3过电压和欠电压类过障： 4综合性故障: 涉及多方面的因素的故障，主要涉及控制板上的问题，其原因比较复杂。实际上主回路在高电压大电流工作，温度也比较高，故障的概率最高，据统计变频器主回路的故障，占整个故障的70%以上。对于控制板上的故障，一般用换件的方式解决。 5其他故障： （1）过热保护 （2）接地保护等,过流故障,1：负载原因 a：电机堵转 b：电机负载增大 c：突发性负载增大 d：电机或电流损坏 2：参数设置原因 a：加减速时间设置过短 b：转矩补偿设置过大，启动 和加速时过流 3：变频器原因 a：电流取样元件损坏 b：放大处理电路故障 C：干扰信号产生过流,过压故障,1：电源电压高420VDC（380） 2：减速时间过短（泵生电压） 3：制动电阻或制动单元不理想 4：负载突然减小或空载 5：变频器故障 a：制动控制电路失控 b：电压取样元件损坏 c：放大处理电路故障 d：干扰信号产生过流,1：环境温度高 2：负载过大 3：散热风机坏 4：散热板表面有异物，风道被堵塞 4：测温传感器故障 5：散热保护电路故障 6：整流逆变模块老化 7：干扰,过热故障,1：电源电压低欠电压 2：电源缺相 3：电源电缆线径小 4：电源控制部分如熔丝，继电器等接触不良 5：变频器故障 a：整流模块故障 b：滤波电容老化 c：取样电路故障 d：信号放大电路故障 e：干扰原因造成的,欠压故障,输出缺相,A：逆变模块损坏 B：驱动电路损坏 C：电流取样电阻损坏,易损器件的判断及原因, 1. 逆变模块 检查外观是否炸开，端子与相连印制板是否有烧灼痕迹。用万用表查C-E、G-C、G-E是否已通；原因有可能是外部负载有严重过流、不平衡、电机某相绕组对地短路、有一相绕组内部短路、负载机械卡住、相间击穿、输出电线有短路或对地短路；或因布线不当对地电容太大，使功率管有冲击电流；或有较强的瞬间过电压；或机内功率开关管的过压吸收电路有损坏，造成不能有效吸收过压而使 IGBT损坏等等。 2. 整流桥 用万用表欧姆挡即可判断，对并联的整流桥要松开连接件，找到坏的那个。原因有可能是后级电路逆变功率开,开关元件损坏，导致整流桥流过短路电流；或电 网电压太高，电网遇雷击和过电压浪涌，电网内阻小，过压保护的压敏电阻已经烧毁不起作用，导致全部过压加到整流桥上；或三相输入缺相，使整流桥负担加重而损坏等。 3. 风机 测量风机电源电压是否正