变频器的维护.doc

在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。一、静态测试1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑 表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P 端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复 以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值 三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥 故障或起动电阻出现故障。2、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基 本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则 可确定逆变模块故障二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意 以下几点:1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机 （炸电容、压敏电阻、模块等）。2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模 块或驱动板等有故障5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载 测试。三、故障判断1、整流模块损坏一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现 场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染 的设备等。2、逆变模块损坏一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连 接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。3、上电无显示一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，也有可能是面板损坏。4、上电后显示过电压或欠电压一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点， 更换损坏的器件。5、上电后显示过电流或接地短路一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。6、启动显示过电流一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。7、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起。我们在维修大量变频器之后，发现很多人在变频器使用过程中存在不少问题，在这里与大家一起探讨。A、变频器品牌的选定： 不要只看价格，有的变频器价格低，但质量、性能极差。其偷工减料，寿命短，配件少，难维修， 如果换整个新的电路板则维修费会是天价。有的公司能承诺保修服务，但你的变频器可能要运到千里以 外的城市，花一两个月的时间才能修好。有的变频器虽是名牌，但很娇气，要有好的使用环境才有好的 质量。有的变频器装配的元件比较“独家专用”，难以买到而且价格高，这样维修费也高。性能差的变 频器的另一个问题是一旦烧毁则相当严重，几乎没有维修价值，变频器的故障率相对较高，所以选购时要了解其维修是否方便，如你的附近是否有维修服务中心，变频器模块是否通用，是否容易买到。如果 某个变频器用量大，则最好买多一两台作备用。如果你的变频器是用在简单的调速控制，请选用价格相 对便宜的经济型系列。如果电机负载比较重、经常急停，请选用容量大一级或性能好的变频器。B、变频器不要装在有震动的设备上（如注塑机、冲床、洗衣机）。因为这样变频器里面的主回路联接 螺丝容易松动，有不少变频器就因为这原因而损坏。C、接线问题：变频器输入端最好接上一个空气开关，保护电流不能太大，以防止变频器发生短路时烧毁不会太严重。一定不能把“N”端接地，特别是老电工最容易中招。控制线尽量不要太长，因为这样使控 制板容易受电磁波干扰而产生误动作，也会导致控制板损坏，超过2米长的最好用屏蔽线。变频器旁边 不要装有大电流而且经常动作的接触器，因为它对变频器的干扰非常大，经常使变频器误动作（显示各 种故障）。有的人贪图方便，总是接通起动控制线，变频器一送电就起动电机，这样变频器由于流经充 电电阻的电流太大而容易烧坏充电电阻。地线应接地良好，不然电机漏电严重时，地线带电也会损坏变 频器。D、经常要急停的变频器最好加刹车电阻或采用机械刹车，否则变频器经常受电机反电势冲击，故障率 会大大提高。E、变频器如果经常低速运行（小于15HZ），则电机要另加散热风扇。F、灰尘与潮湿是变频器最致命的杀手。特别是当停机几天后，粘在电路板上的尘埃返潮，这时送电后变 频器电路板就最容易打火而损坏，最好能将变频器安装在空调房里，或装在有虑尘网的电柜里。要定时 清扫电路板及散热器上的尘埃；停机一段时间的变频器在通电前最好用电吹风吹一下电路板。G、某些品牌变频器当散热风扇坏了后，它都不会发出过热保护，直到变频器损坏，所以当风扇有响声就应 该更换。H、有的工厂供电是发电机发电，电压不稳定，变频器经常损坏，发电机加装稳压或过压保护装置后效果好J、防雷也很重要。虽然很少发生，但当变频器被雷光顾，将损坏惨重。恒压供水的变频器最容易被雷击， 因为它有一条伸向天空的引雷水管。K、变频器的干扰也令人头痛，它会使其它电子设备无法正常使用，这时变频器输入、输出、控制线最好用屏蔽线，屏蔽层接线方法不能错。否则作用相反，有可能的再用铁管套住，加装滤波器，调低载波频 率。如果变频器的开关电源的开关管是场效应管（如K系列）则其干扰会大些。L、当变频器坏了以后，最好不要交给没有维修经验的人修理，否则可能越修越坏。有时快熔断了，一定要 检查模块是否有问题，有的电工没有经验，马上装上一个好的快熔（绝对不能用铜线代替），结果是变 频器烧毁，按我们的经验，如果快熔断则模块大多有问题，但模块坏快熔不一定断。很多变频器功率模 块、整流模块是可互相替换的，如果一定要买原型号的，有可能买一到或价格高。M、我们在维修变频器过程中，经常碰到有些工厂自己维修后又炸掉的变频器，而且损坏比原来更严重，更 难维修。经检查，原来他们用的维修过的模块。维修过的模块用仪表很难检测出来，各参数完全正，但 由于其内部接线粗糙，晶体管的密封硅脂打开后没法封好。这样的模块有的能用几个月，有的一开机就 炸毁。维修过的模块由于是打开后回又装回，所以仔细辨认还是可看出，其用502胶水粘住铜片，摸上 去比较硬。而且原装模块的胶比较光滑、柔软。维修过的模块由于要清掉里面的硅脂，使模块变成空 心，这时敲打其铜片发出的声音是不同的，也可把损坏的模块拆开，看看接线是否粗糙。有的假模块是 另贴标签的，从这个型号变成另一个型号，把电流小的贴成电流大的，甚至把耐压低的贴成耐压高的。 现在标签印刷技术越来越仿真，但只要与原装的模块仔细对比一下还是可看出的。一、变频调速器维修部分的组成 从维修变频器的经验来看，与强电相关的器件、大功率器件，电源部分以及相应的驱动部分电路损坏频率较高，当然在以后的维修过程中会出现各种各样的故障现象，表 现与其相应的电子电路有关。电子设备的维修过程就是寻找相应故障点的过程。在维修 过程中，我们还是应该坚持以人为主，设备为辅的原则，充分发挥人的主观能动性，降 低维修成本，从故障现象入手，分析电路原理、时序关系、工作过程，找出各种可能存 在的故障点，然后借助一些维修检测设备，确定故障点，确定故障元器件，(包括定性 与定量指标)，然后寻找相应的器件进行替换，使设备恢复其固有的性能指标。维修过程包括以下几个方面:第一步，询问用户变频器的故障现象，包括故障发生前后外部环境的变化。例如，电源 的异常波动、负载的变化。第二步，根据用户的故障描述，分析可能造成此类故障的原因。第三步，打开被维修的设备，确认被损坏的程序，分析维修恢复的可行性。 第四步，根据被损坏器件的工作位置，通过阅读电路，分析电路工作原理，从中找出损 坏器件的原因，以及一些相关的电子电路。第五步，寻找相关的器件进行替换。第六步，在确定所有可能造成故障，所有原因都排除的情况下，通电进行实验，在做这 一步的时候，一般要求所有的外部条件都具备，并且不会引起故障的进一步扩 大化。第七步，在设备工作正常的情况下，就可以进入下一个程序，系统测试。二、维修平台(1)逻辑分析仪:逻辑分析仪具有多个输入通道，反映被测信号电平的逻辑状态和相应时间 ，即被测点的二进制编码，逻辑分析仪可同时对逻辑电平信号，数据总线信号，地址总 线信号，芯片的输入输出等多路数字信号的逻辑关系进行测试和比较，利用测试仪器本 身的瞬态定时测试功能，来捕捉窄脉冲的干扰和测试点前后的波形，逻辑分析仪特别适 合对数字逻辑电路进行测试和分析。(2)模拟示波器:示波器是用来“冻结”一个模拟信号或随时间变化信号的有效工具，可根 据显示屏上的静态波形分析其特性，并根据荧光屏上的方格和选用档次来测量其参数值 ，通过使用示波器，可以把被测信号十分真实、直观的反映在荧屏上，便于维修人员对 被测信号进行定量和定性的分析。(3)晶体管图示仪:用途:测试选配大功率管，维修大功率电源，UPS等。(4)图示仪:测试GTR模块等(5)线性集成电路智能参数分析仪:选配测试运放等线性电路，维修称重仪表，信号处理板(6)台式数字电桥:测试精密R、C、L，维修精密仪器，通讯装置等(7)通用编程器:修改拷贝各种程序存储器、维修计算机、智能仪器仪表以及智能仪器仪表 数据的备份。(8)集成电路测试仪:测试各类数字集成电路, 主要参数:带RS232接口及编程解密软件(9)智能校验信号发生器:校验测量仪表等, 日本白光。三、变频调速器测试部分的组成测试部分的功能是对已维修完成的变频调速器性能测试。通过考察与交流，测试变 频器的最佳负载还是交流电机。我公司变频器的功率由大到小，各种规格都存在，在维 修完成以后，如果采用同等功率的电机来做负载实验，这需要配备各种型号的电机这是 不现实的，也是不科学的。根据变频器的使用说明，一般要求变频器负载不低于额定功 率的10%，我们可以考虑用3kw左右的电机来实现15kw以下等级变频器的负载。用15kw的 电机来实现150kw以下等级变频器的负载。针对变频器负载电机不能空载的情况，可以 使用一台磁粉制动机来模拟电机负载，磁粉制动机可以通过改变输入电压来改变磁粉的 间隙，从而达到改变负载的目的。实现模拟变频器使用现场的目标，当然还需要检测其 它一些辅助参数，如输入电压、电流、输出电压、电流，以及三相的平衡情况，输出波 形的谐波分量。 测试平台需要以下设备仪表:(1) 三相交流电机:主要参数:3kW，15kW (2) 磁粉制动器:主要参数:350N.m(3) 电流传感器:主要参数:测量范围内0-50A，输出0-50Ma, 北京科海(4) 电压传感器:主要参数:测量范围内0-1000V，输出0-100mA(5) 模拟电流显示表头:主要参数:0-50A，输入0-50mA(6) 模拟电压显示表:主要参数0-1000V，输入0-100mA(7) i=3减速器(8) 小水泵:用途:磁粉制动机的冷却。(9) 16位16通道A/D转换卡: 主要参数:输入0-10V(10) 16位D/A转换卡:主