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11KW变频器同时多个故障维修实例

 tmz1326 2020-11-29

修理一台PI-18型11kW普传牌变频器,在处理过程中发现了不少“机要”,总结如下:

模块的损坏不只是主电流端子R、S、T和U、V、W的短路或开路,还可能有触发端子与主端子之间的短路等、触发端子之间短路、触发端子内部开路等。测量主端子无短路,并不能证实模块没有损坏;假定主端子、触发端子测量都无问题,也不能彻底证实模块没有损坏,模块尚存在漏电、性能变劣等较为隐蔽的损坏,关键是如何采取手段验明其好坏,确保最后装机的是好块。并在通电调试过程中,不致引发新的故障,从而扩大故障范围,造成人为的麻烦。选购拆机品模块应尤为注意,用万用表测量不出什么异常,但很可能存在潜在的损坏。选用好模块, 主回路直流电压也不能轻易投送,需先用一个较低的直流供电,验证确无异常后,才能连接直流母线回路,并做启动试验。

一、修理中出现的异常:
测量主回路各端子无短路等异常现象,尤其将逆变模块其它引脚各测了一遍,确认可以送电检测;送电,显示正常,空载按起动键,跳OC保护停机。

为验证此过流信号的来源,检查电流互感器输入处理电路,为LM347(同LM324结构同),人为改变其输入、输出状态,变频器无反应,看来OC信号不是由电流检测电路输出的。

考虑还是由逆变模块馈回的,故彻底检查驱动电路,包括该电路四路电源的滤波电容,也做了容量检查。无异常该机器驱动电路采用了三块集成电路,分别为:A4504、MC33153、和P521,A4504为CPU输入触发脉冲与主电路的隔离光耦,MC33153为模块驱动,光耦P521作用是将逆变模块异常情况反馈至CPU,以达到快速停机保护的目的。通电中,无论是待机或启动状态,将六路P521的任一路输出端短接一下,变频器均跳OC保护停机,电路非常灵敏。空载下的起动即跳OC,多是由这六路光耦将信号馈回CPU的。

判断为逆变输出模块SKM75GD124D已经损坏,停电后用万用表细致检测,查不出异常。六个主端子和其它触发端子等,和好的块比较,测量结果是一样的。换一块试试吧。只有更换模块试验了。

购得一块相同型号的拆机品,焊接后先将模块的直流供电脱开,操作面板按钮启动后,面板显示频率正常输出,测六路驱动输出的直流电压——模块触发端未起动运行时为0V,起动后7.6V左右,皆为正常。又用示波器测六路触发脉冲幅度与变化也都正常,判断驱动电路及连接线都准确无误。

还是未敢贸然接入直流母线,先接入DC24V开关电源,试启动,变频器显示频率正常,测U、V、W输出电压,50赫兹时电压仅为13V,且输出幅度有周期性收缩现象,但尚能“正常触发与运行”。由于对输出波形不太熟悉,对此现象未能引起注意,又接入了200V左右的直流电源,一送电,还是跳OC!感觉模块还是有问题!于地换用一个确认是好的模块,接入24V开关电源,再测U、V、W输出电压,50Hz时电压值已上升到17.8V,且输出幅度恒定,无收缩现象。这才是好块块!

所购拆机品模块,内部IGBT管子虽未直接击穿,但已损坏,存在较大的漏电流,接入24V供电时,虽使输出跌落至13V,还不至于引起故障保护动作,但一接入200V以上直流电源,其漏电流已达到一定值,于是导致故障动作。

又购回了一个拆机品,重复了以上步骤后,验明一切正常,进行装机。终于修复。

拆机器模块不是不能用,但必须慎用。由于模块焊到线路板上,再拆下来极其困难,最好在装机前,能通入较低的直流电源,检查其好坏。若是坏块,清理好引脚焊锡,就能够退换。确认为好块后,再焊入线路板。

二、重申修理步骤:

1、六相输出触发脉冲全都正常,可焊接逆变模块;

2、先用24V开关电源加电试验,无异常,再送入直流母线电压(如驱动电路及引线异常,加入24V开关电源不会损坏模块。注意测量三相交流输出是否平衡,输出中有无直流成份,若异常,往往存在有一臂无触发脉冲,或触发脉冲异常。这一环节的检测至为重要,故障隐患往往都会暴露出来。);

3、将直流供电回路串入灯泡,再接入逆变模块,空载送电试验,测输出三相平衡,无问题,最后接入原直流供电。此一过程,模块若存在故障隐患,将会进一步暴露出来。

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