串接灯泡上电检查逆变电路 变频器维修守则

串接灯泡上电检查逆变电路变频器维修守则变频器维修者必须树立这样的观念：青岛变频器维修逆变模块与驱动电路在故障上有极强的连带性。当模块炸裂损坏后，驱动电路势必受到冲击而损坏；模块的损坏也可能正是因驱动电路的故障而造成。因而无论表现为驱动电路或是逆变输出电路的故障，必须将逆变输出电路与驱动电路一同彻底检查。对主电路上电试机，须在确定驱动电路正常——能正常输出六路激励脉冲的条件下进行。对驱动电路的检验见本书第四章。检查驱动电路正常后，将损坏逆变模块换新，才可以上电试机。整机装配后的上电试机，是一个必须慎重从事的事件。必须采取相应的措施，保证异常情况出现时，新换IGBT模块不至于损坏。试机时，变频器启动瞬间是最“要命的一个时刻”，无一点防护措施下的匆忙上电，会使新换上的价值昂贵的模块损坏于刹那间。以前所付出的检验的努力不仅白废了，而且造成了更大的损失，有可能使故障范围扩大了。有的维修职员炸过几次模块，便对变频器维修望而却步了。采取相应的上电试机措施，能基本上杜尽上电试机逆变模块损坏的发生，只要细心一点的话基本没有问题。方法一：将逆变模块的供电断开，实在电路中为连接铜排，拆去一段连接铜排，即将三相逆变电路的正供电端断开。注意：断开点必须在储能电容之后！假定在KM之前断开，储能电容上的储存电量，会在逆变电路故障发生时，释放足够的能量将逆变模块炸毁！在断开处串入两只25W交流220V灯泡，因变频器直流电压约为530V左右，一只灯泡的耐压不足(故障情况下)，须两只串联以满足耐压要求。即使逆变电路有短路故障存在，因灯泡的降压限流作用，将逆变电路的供给电流限于100mA以内，逆变模块不会再有损坏的危险。变频器空载，U、V、W端子不接任何负载。先切断驱动电路的模块OC信号输出回路，避免CPU做出停机保护动作，中断试机过程。上电后可能出现如下种情况：1、变频器在停机状态，灯泡亮。三只模块有一只上、下臂IGBT漏电，如Q1和Q2。此种漏电在低电压情况下不易暴露，如万用表不能测出，但引入直流高压后，出现了较大的漏电，说明模块内部有严重的尽缘缺限。购买的拆机品模块有时候出现这种情况。可用排除法检验，如拆除U相模块(Q1、Q2)后灯泡不亮了，说明该模块已损坏。2、上电后，灯泡不亮，但接受运行信号后，灯光随频率的上升同步闪烁发亮，说明三相逆变模块中，出现一相上臂或下臂IGBT损坏故障。如当Q1激励信号而开通时，已损坏的Q2与导通的Q1一起，形成了对供电电源的短路。两只串联灯泡承受530V直流电压而发出亮光。3、上电后，灯泡不亮，接受运行信号后，灯泡仍不亮；用指针式万用表的交流500V档，丈量U、V、W端子输出电压，随频率上升而均匀上升，三相输出电压平衡。说明逆变输出模块基本上是好的，可以带些负载试验了。4、印花税上电后，灯泡不亮，启动变频器后，灯泡仍不亮。但丈量三相输出电压，不平衡，严重偏相。故障原因：a、某一臂IGBT管子内部已呈开路性损坏；b、某一臂IGBT管子导通内阻变大，接近开路状态了。对此故障的检测方法如(1)、让我们掌握用直流电压档丈量变频器U、V、W端子输出电压的方法。当变频器输出端子输出三相平衡的交流电压时，说明输出电压中不含有直流成分。换句话说，此时指针式万用表的直流500V档所测得直流电压值为零。当输出偏相时，实质是逆变输出电路的某一臂IGBT导通不良或呈开路状态，致使该相输出为正或负的半波输出，或者该相输出的正、负半波不对称，输出电压中出现了直流分量。一臂IGBT为开路(断路)状态时，则为纯直流分量了。此时用万用表直流500V档丈量，可得出如下结果：假定测量U、V之间无直流电压，但测量W、V和W、U之间有直流电压值出现，说明W相模块不良。若为红笔搭W相，表针正偏转，测说明W相下臂IGBT(Q6)导通不良或没有导通；若黑表笔搭接W端子表针为正偏转，则说明U相上臂IGBT(Q5)导通不良或没有导通。也可以换一种测量方法，直接测量U、V、W三个输出端子对P、N之间的电压值。仍用直流500V档。由分析可以得出结论：当U相的上、下臂IGBT管子Q1、Q2完全正常地对称导通时，在U端子形成了“等效的”对直流供电530V的分压，U端子P、N两点都能测出二分之一的530V直流电压，即260V左右的直流电压。而异常状态下，可得出这样的测量结果，如P、U之间所测电压远远高于260V甚至即是530V，说明Q1内部断路或导通不良；若在U、N之间所测电压远远高于260V甚至即是530V，则说Q2内部C、E之间断路或导通不良，不能形成对530V的“正常分压”而使U相直流电压升高。(2)、下述的测量方法，也为一有效方法。修复一台37kW东元变频器，检查为逆变模块损坏，型号为CM100DU-24H。购得一块相同型号的模块，走了一遍脱机测量的所有“程序”，确认模块无问题后，装机上电试验。三相输出电压很不平衡，彻底检查驱动电路确认无故障后，换新模块后故障排除。我国的动力和居民供电，一般采用三相四线制。N为中性线，也称为零线。注意！个人所得税计算器变频器直流回路负端常常标注为N，与三相供电的中性线不是一码事，在图中以N*(中性线)相区分。有的电工老师弄混了，以为变频器中的N点是与三相供电的N线相连的，连接后，一上电，整流模块就炸飞了。将三相U、V、W输出端对三相供电的零线(N*)测量(用指针式万用表直流500V档)，U相,W相直流成分为零.而V相约有300V的直流负压。由此判断：V相下管导通良好，而上管导通不良，两管输出的正、负半波不对称，致使V相对零线有负电压输出。而V相上管，恰巧就是新换上的模块。另购一只CM100DU-24H更换后，三相输出正常。模块的故障，为内部输出管C、E极间导通内阻变大。说明了一件事，即使是细致测量后，认为是好的逆变模块，也不能百分之百断定就是没有问题的。万用表的测量判断能力毕竟是有限的。对接入电路上电后反映出的问题，不要存有先入之见，认为模块不可能是坏的，从而造成对故障的误断，使检修走入弯路！串接灯泡上电检查逆变电路，对尽大部分变频器是适用的，因灯泡的限流和指示作用，带来了检修上的很大方便。但例外，也让我碰到了，在检修一例安川55kW变频器时，上电试机时倒把我搞懵了。[故障实例]：在图3中DKD*点串入两只灯泡，上电，灯泡不亮，是对的，我松了一口气；按操纵面板启动变频器，灯泡变为雪亮！坏了，输出模块有短路现象！这是我的第一判断。停电检查模块和驱动电路，均无异常。回头查看电路结构，在拆除掉MS1250D225P和MS1250D225N后，启动变频器后灯泡不亮了。测空载输出三相电压正常。这两只元件与外接10Ω80W电阻，提供了约百毫安的电流通路，使25W灯泡变为雪亮。安川与台湾产东元大功率变频器，IGBT上往往并联有MS1250D225P和MS1250D225N等元件，内含电容、二极管元年，与外接电阻元件一件构成了IBGT的保护电路，是为抑制尖峰电压，提供IGBT的反向电流通路来保护IGBT安全的，以几十瓦的功耗的牺牲换来IGBT管子更高的安全性，这是安川变频器的模块保护电路的特色。变频器空载启动后，由于MS1250D225P和MS1250D225N等元件的关系，逆变电路自身形成了一定的电流通路，并非为逆变模块不良造成。该机是一个特例。有了电流通路，也并一定是模块已经损坏了，观察一下，是不是有哪些元件提供了此电流通路？当新鲜的经验固化成思维定式，对故障的误判就在所难免了。方法二：因灯泡的降压作用，虽有一定的输出电压，但幅值较低(模块相关电路取用了一部分电流)，不能满足对三相输出电压的检测和判断要求，变频器有可能报出“输出异常”等故障，采取保护停机措施，由此引出了上电检修方法二。将串联灯泡拆除，串入一只2A玻壳保险管，上电检检测图2-7安川变频器主电路的U、V、W三相输出电路，无直流成分，输出三相电压平衡。将切断的OC信号回路恢复，将U、V、W输出端接入2.2kW三相电动机，进行频率增减和起、停操纵，表现良好，机器修复。第三节上电检修方法三逆变输出电路，在无防护措施下的高电压供电情况下，带电状态(尤其是启动运行状态)，严禁测量触发端子G1、E1—G6、E6，搭笔即由表笔引线引入干扰，使IGBT误触发，对电源形成短路而炸毁！用示波器的探头检测也不可以！将驱动板脱开逆变电路后，单独检修驱动板时，可对六路输出脉冲进行检测。一旦连接好主电路，在无限流降压措施下，不可贸然搭笔测量！且记！好像见过哪一本变频器维修书籍，一位“专家人士”指导读者在变频器整机正常连接和启动状态下，检测触发端子上的激励电压和波形，简直是胆大妄为，胡扯一通！上电检修前，一定要检查逆变模块的触发端子的连线是否牢固，无保护措施下，触发引线的连接不良，将导致模块的炸裂。故障机理见其它博文中的相关论述。即使串入保险，高电压状态下，不建议进行激励电压(脉冲)的测量，由此引出了上电检修方法三，低电压供电条件下是可以测量激励脉冲有无的。企业所得税税率将逆变输出电路供电正端P(+)断开，另行接入一个低压直流电源，如常用的S-100-24型24V100W的一体化仪用开关电源，或低压线性电源。由于低电压供电，且电源本身有输出限流保护(电源本身的电流输出能力也是有限的，这恰好是一个好处，有了自限流功能)，检测逆变输出电路，就变得非常安全了。可配合测量触发端子上的截止负压和正的激励电压，来判断哪一相模块或哪一臂IGBT管子异常。[故障实例1]：接修一台PI-18型11kW普传牌变频器，开关电源电路、驱动电路等全部检测并修复后，将新购逆变输出模块SKM75GD124D焊接到线路上。保险起见，先将逆变电路的供电正端断开，串接了两只灯泡上电试机。上电，灯光不亮，操纵面板启动按钮，灯泡一闪，接着跳OC停机。此前，对驱动电路已做了彻底的检查，对所购模块也做了细致的测量。分析OC信号还是因逆变电路或驱动电路故障而返回CPU的，为检查故障所在，将串联灯泡拆去，为逆变电路接入低压直流24V电源，开机检测。起动变频器，操作显示面板上显示输出频率正常，测U、V、W输出交流电压，50Hz时电压U、V、W输出电压为13V左右，且输出幅度有周期性收缩现象！但三相都有输出，也不再跳OC故障。曾检测过正常机器，当逆变输出电源供电为24V时，U、V、W端子应为稳定的18V左右交流电压。测触发端子上的六路激励脉冲，电压幅度和电流输出能力都满足要求。说明不是驱动电路的问题。这一来有点意思了，将24V电源换为200V直流电源后，并串接2A保险管。上电后启动变频器，还是跳OC！并且串接保险管熔断！这一下故障彻底暴露出来了。模块有严重尽缘缺陷！低电压供电时尚不至于击穿短路，能维持一定电压输出，高电压供电时，即形成较大的短路电流，使变频器报出OC故障。所购模块可能为拆机品——复新模块。将情况向供给商说明，换一块新模块，装机后故障排除。[故障实例2]：一台22kW泓筌机器，逆变模块供电串接的保险断掉，测量主电路未见其它异常。一般情况下，逆变电路供电电路中串接的速熔保险管熔断时，逆变电路中必定有一只或两只IGBT短路了。或者反过来说，正是由于IGBT的短路才造成了保险管的熔断。但该机器怎么测量逆变模块，都是好的。装机后先将逆变供电送入24V，跳EOCn，意为加速中过流，电机侧短路。显然逆变模块或驱动电路部分还有故障。看来并非只是换上保险那么简单。嗬嗬，修过这么多变频器，还没有哪台变频器保险管烧过，换上就好了的。拆机，重新检查驱动电路板，六路驱动电路都工作正常。装机，还是将逆变供电接入24V，上电跳EfbS，意为保险丝熔断。拆除24V供电，将原保险端子用灯泡串联代之，送电即发强光。但停电拆掉触发端子后，单独测量逆变模块正常。又将逆变电路接入24V供电，启动变频器，当频率上升至5Hz左右时，仍跳ECOn。这一下倒拿不准是模块还是驱动电路仍有问题。重查一遍驱动输出的正负电压及电流，均正常。判断还是为逆变模块不良。索性将三只模块全数拆下，放到工作台上与驱动板一起送电检测。上电后，检测V相上臂IGBT触发端子的负压偏低，约2V左右(正常时约7.5V)。