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臺達(dá)變頻器VFD-A維修記錄
河南變頻器維修廠家
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中達(dá)(臺達(dá))牌
VFD-A型3.7kW 3PHASE
變頻器維修記錄
 
接手兩臺同型號(中達(dá))牌變頻器,檢查都為逆變輸出模塊損壞和驅(qū)動電路嚴(yán)重?fù)p壞:驅(qū)動集成電路T250V或炸裂,或輸出端與供電地短路、濾波電容噴液、穩(wěn)壓管擊穿或開路、電阻開路或阻值變大、電路板碳化受損等,繼續(xù)檢查,發(fā)現(xiàn)一臺變頻器的三相整流橋已有一臂擊穿、充電限流電阻、充電電阻短接繼電器觸點粘連等,損壞情況較為嚴(yán)重。發(fā)現(xiàn)驅(qū)動集成電路的輸入側(cè)的信號引入電阻也有幾只呈現(xiàn)開路狀態(tài),此電阻的另一端即接至CPU觸發(fā)脈沖輸出端,相必CPU也遭受了強(qiáng)大的電沖擊,如果CPU控制板再有損壞的話,則此兩臺變頻器已無太大的修理價值。
1、將主電路及驅(qū)動電路畫圖后進(jìn)行全面檢查,將線路板碳化部分用小刀刮凈,將損壞元件盡數(shù)拆除。測量主電路不存在短路現(xiàn)象,送電檢查,顯示正常,說明開關(guān)電源、控制部分基本上正常。用示波器測六路驅(qū)動輸入(從CPU來的觸發(fā)信號),有峰值1.5V(萬用表測0.6V)、載波10kHz隨頻率調(diào)整脈寬相應(yīng)變化的觸發(fā)波形。由此才算放下心來,看來除逆變及驅(qū)動電路部分損壞外,其余電路都正常,CPU三相脈沖輸出端的耐沖擊力能力還真不錯。即開始購件,做好全面修復(fù)準(zhǔn)備。
2、將驅(qū)動電路損壞部分全部換新(30多只元器件),通電檢測各驅(qū)動集成電路各腳直流靜態(tài)電壓,均正常;用示波器測各個集成電路的輸出波形也在正常范圍內(nèi),然后焊接逆變輸出模塊。
3、上電檢查,用萬用表交流檔測量發(fā)現(xiàn)有三相不平衡現(xiàn)象,換用直流500V檔測量,V、W之間無直流成份,但U、V和U、W之間有直流電壓!無論頻率與電壓高低,俱不應(yīng)有直流成份在內(nèi)。在輸出端掛接三只星形連接的燈泡試驗,觀察閃爍現(xiàn)象太明顯。根據(jù)經(jīng)驗,一般頻率調(diào)至 20赫茲以上時,應(yīng)感覺不出明顯的閃爍,15赫茲以下逐漸明顯;調(diào)至30赫茲左右,仍有閃爍現(xiàn)象。結(jié)合上述檢測,判斷U相輸出的兩路正負(fù)半波電壓中,有一路是無輸出的!
4、趕緊停下電來,檢查發(fā)現(xiàn)EU回路觸發(fā)電源中的穩(wěn)壓二極管DD11,由于原貼片元件損壞后,換用普通元件后搭焊不結(jié)實,安裝逆變模塊時不慎將其脫焊,致使U相中的上管觸發(fā)端一直被強(qiáng)制為低電平——負(fù)壓,上管一直在截止中,即該相只有下管導(dǎo)通的負(fù)半波輸出,因而在輸出中產(chǎn)生了直流成份!將DD11補(bǔ)焊,通電試機(jī),測三相輸出平衡,直流成份為零,將其接一5.5kW潛水電泵試驗,起動與運(yùn)行都正常,于是第一臺變頻器順利修復(fù)。
 
修復(fù)第二臺機(jī)器時,重復(fù)了第一臺的清理步驟,最后焊接逆變模塊。接入三只燈泡后通電,先將輸出頻率調(diào)至幾赫茲,然后將控制端子DCM與FWD端子(正轉(zhuǎn)起動控制)瞬時短接了一下,耳聽得“啪啦”一聲,心里只叫得一聲苦,明白剛換上的MG25Q6ES42逆變輸出模塊已于瞬間炸裂損壞!
記得焊接逆變模塊前,已測過六路驅(qū)動電路的輸出波形,完全正常,應(yīng)該是沒有問題的呀。也將逆變模塊觸發(fā)輸出端的并聯(lián)電阻全部焊接,并用表測了一遍,以證實焊接良好。一檢查,哎呀!焊接于線路板正面已損壞的EU、EV、EW端子的三只觸發(fā)信號引入電阻都已焊接,但位于線路板背面的GX、GY端子因處于背面并已焊接上逆變模塊,兩輸出脈沖引出電阻(一路原為100Ω兩臺并聯(lián)電阻,修理時用一只0.5W51Ω電阻代替)忘記焊接,導(dǎo)致了逆輸出模塊的瞬間的,毫不猶豫痛痛快快地、后悔都來不及地炸裂損壞!一只動輒幾百元乃至上千元的昂貴的逆變模塊,一下子壞掉了,真令人痛惜。
在不接通觸發(fā)回路的情況下——在觸發(fā)引入電阻開路損壞的情況下——逆變輸出模塊觸發(fā)端子一臂懸空的情況下,運(yùn)轉(zhuǎn)信號的莽撞投入,會導(dǎo)致逆變模塊眨眼間損壞。起動狀態(tài)下嚴(yán)禁將某一觸發(fā)輸入端開路,否則將造成模塊損壞的嚴(yán)重后果!修理過程中,通電試驗前,一定要檢查觸發(fā)端子引線是否連接牢靠。對通電起動即損壞逆變模塊的故障,就首查、徹查模塊驅(qū)動電路!
但其損壞機(jī)理何在呢?從故障現(xiàn)象來看,逆變模塊為短路性擊穿炸裂損壞,短路的原因不屬過壓性擊穿,應(yīng)屬過流性損壞。但負(fù)載接了三只15瓦燈泡,近乎空載(實際上即使完全空載,也會出現(xiàn)短路性損壞),不會產(chǎn)生反電勢的竄入,因此整個回路沒有危險的過電壓發(fā)生,那么過流性損壞又是如何發(fā)生的呢?試分析如下:逆變電路正常工作時,由六路觸發(fā)脈沖控制六只IGBT管子按一定次序開通與關(guān)斷,將直流電源轉(zhuǎn)變成三相交變電壓輸出。每相輸出由上下兩只管子輪流導(dǎo)通與截止,形成該相的正半波和負(fù)半波。兩管交接時存在一定的時間間隔,又稱一定的死區(qū)時間,也即是在任一時間段內(nèi),不允許出現(xiàn)兩管同時導(dǎo)通的局面。上下兩管的同時導(dǎo)通,必定導(dǎo)致對電源的短路,其后果是逆變模塊的炸裂損壞!這種損壞與外接負(fù)載沒有直接關(guān)系,即使是空載也會照常損壞。上例中上管的觸發(fā)端懸空,管子截止所需的負(fù)偏壓為零,當(dāng)下管受觸發(fā)導(dǎo)通時,相當(dāng)于將上管的射極瞬時短接到地,此時上管產(chǎn)生了一個經(jīng)由電源正極向集電極-柵極之間形成的電容、柵極和-射極之間的輸入電容的充電電流,觸發(fā)引入電阻未開路時,此充電電流為足夠大的負(fù)偏壓所吸收,不能觸通上管。但此時由于負(fù)偏壓的消失,此充電電流形成了正向柵偏壓,其值足以使上管導(dǎo)通,上、下兩管的共通造成了電源的直接短路,當(dāng)然就會聽見“啪啦”一聲了。同理,當(dāng)下管的觸發(fā)引入電阻斷路時,上管的導(dǎo)通相當(dāng)于在下管的集電極引入了高電壓,也會瞬時產(chǎn)生一個經(jīng)由集電極向集-柵電容、柵-射電容充電的充電電流,觸發(fā)電阻未開路時,此充電電流為足夠大的負(fù)偏壓所吸收,不有能觸通下管。但此時由于負(fù)偏壓的消失,此充電電流形成了下管的正向柵偏壓,同樣形成了兩管共通將直流電源短路的局面。
在修理三肯IHF變頻器一文中,我提到直流回路儲能濾波電容的失效,是造成逆變模塊損壞的二級殺手,逆變模塊觸發(fā)端子的懸空,更應(yīng)是厲害得多的一級殺手!兩者的相同點在于,損壞性極大,保護(hù)電路往往來不及動作逆變模塊即已損壞。兩者的不同之處是:1、前者為電容失效,直流回路的諧波使逆變模塊造成過壓性擊穿損壞,后者為管子的截止負(fù)偏壓消失而造成兩管共通對電源形成的過流性短路損壞。2、前者的損壞尚有一個漸變過程,在起動或運(yùn)行過程中損壞,如果很輕的負(fù)載或者空載,不會導(dǎo)致?lián)p壞;而后者簡直就是無過程損壞,表現(xiàn)為一接受到起動信號,無論是帶載或空載,逆變模塊都會瞬時壞掉!所以后者的為害尤烈,尤其是易發(fā)生于故障修復(fù)過程中,稍有不慎,即導(dǎo)致前功盡棄,后悔莫及!
修復(fù)后、起動前的保證措施:先斷掉逆變模塊的主供電電源,1、測量驅(qū)動集成電路的輸入、輸出側(cè)的直流靜態(tài)電壓,為正常狀態(tài);2、測量六路驅(qū)動的輸出脈沖波形,邊調(diào)整頻率邊觀察,應(yīng)幅度相等、頻率一致;3、先將逆變模塊的供電改接低直流電壓,如并關(guān)電源供給的+24V電壓,做啟停試驗,檢測三相輸出的平衡情況,及有無直流成份。一般在此一步驟,如驅(qū)動電路有異常,故障便已經(jīng)暴露出來;4、無低壓直流電壓條件的,可在逆變供電回路中串接15—40W的燈泡,再開機(jī)試驗,此燈泡在此不只起到電流電流的指示,重要的是驅(qū)動電路不良造成輸出短路時,供電的壓降降在燈泡上,以及燈泡電阻的限流作用保護(hù)了模塊不被損壞。燈泡也有可能起到一個保險絲的作用,燈絲熔斷后也保護(hù)了逆變模塊。5、檢測空載輸出正常后,去掉串接燈泡,恢復(fù)逆變模塊的供電。再最后檢查觸發(fā)端子的連接線、檢查一遍模塊的螺絲緊固情況;7、整機(jī)裝配,帶電機(jī)試驗。到現(xiàn)場安裝時,落實上次的損壞原因,根據(jù)現(xiàn)場的電氣、機(jī)械和溫度等環(huán)境,調(diào)整相關(guān)參數(shù),或增設(shè)附件。如考慮現(xiàn)場有電容補(bǔ)償柜,變頻器安裝較為密集,因而電源污染較為嚴(yán)重,電源諧波大,可在電源輸入側(cè)加裝三相電抗器,以避免短時間內(nèi)再度損壞;如發(fā)現(xiàn)負(fù)載慣性大,而又必須做到快速停車會使變頻器易出現(xiàn)過電壓損壞,則應(yīng)要求用戶加裝剎車單元和剎車電阻后,再投入運(yùn)行。需要注意的是,一些變頻器的損壞也可能是是因為用戶使用與調(diào)整不當(dāng)造成的,不把這些有害因素排除掉,則修復(fù)好的變頻器很可能在短時間內(nèi)再度損壞,使用戶和維修者蒙受不必要的損失   作者:河南變頻器維修廠家   網(wǎng)址:www.bpqwxcj.com  電話:15093163322

 

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