變頻器維修培訓方法

1、報警參數檢查法

所有的變頻器都以不同的方式給出故障指示，對于維修者來說是非常重要的信息。通常情況下，變頻器會針對電壓、電流、溫度、通訊等故障給出相應的報錯信息，而且大部分采用微處理器或DSP處理器(qi)的變頻器(qi)會(hui)有專門的參數保存3次以上的報(bao)警記錄。

〖例 1〗某變頻器有故障，無(wu)法運行(xing)并且LED顯示“UV”（under voltage的(de)縮(suo)寫），說明(ming)書中該報警(jing)為(wei)直(zhi)流母(mu)(mu)線欠壓。因為(wei)該型(xing)號變(bian)頻器(qi)的(de)控制回路電(dian)源不是從(cong)直(zhi)流母(mu)(mu)線取的(de)，而是從(cong)交流輸入(ru)端(duan)通(tong)過變(bian)壓器(qi)單獨整流出(chu)的(de)控制電(dian)源。所(suo)以(yi)判斷該報警(jing)應該是真實的(de)。所(suo)以(yi)從(cong)電(dian)源入(ru)手檢(jian)查，輸入(ru)電(dian)源電(dian)壓正(zheng)確，濾波電(dian)容電(dian)壓為(wei)0伏。由于充(chong)電電阻的短(duan)路接(jie)觸器沒(mei)動作(zuo)，所(suo)以與(yu)整流橋無關。故障范圍縮小到充(chong)電電阻，斷電后(hou)用萬用表檢測發現(xian)是充(chong)電電阻斷了(le)。更(geng)換電阻馬(ma)上就(jiu)修好了(le)。

〖例 2〗有(you)一臺三墾IF 11Kw的(de)變頻(pin)器(qi)用了3年多后(hou)，偶(ou)爾(er)上電時顯示“AL5”(alarm 5 的縮寫)，說(shuo)明書中(zhong)說(shuo)CPU被(bei)干(gan)擾。經過多次觀(guan)察發(fa)現是在充電電阻(zu)短路接(jie)觸(chu)器動作時出現的。懷疑是接(jie)觸(chu)器造成的干(gan)擾，在控制腳加上阻(zu)容濾波后(hou)果然故(gu)障(zhang)不再發(fa)生了。

〖例(li) 3〗一(yi)臺(tai)富士(shi)E9系列3.7千(qian)瓦變(bian)頻器，在現場運行中突然出現OC3（恒速中過流）報警停機(ji)，斷(duan)電后(hou)重新上電運行出現OC1（加速中過(guo)流）報(bao)警停機。先拆掉U、V、W到電機的導線，用(yong)萬用(yong)表測(ce)量U、V、W之(zhi)間電阻無窮大，空載運行，變頻器沒(mei)(mei)有(you)(you)報警(jing)，輸(shu)出(chu)(chu)電壓(ya)正常。可(ke)以(yi)初步斷定變頻器沒(mei)(mei)有(you)(you)問題。原來是電機電纜(lan)的中(zhong)部有(you)(you)個接頭，用木版蓋(gai)在(zai)地坑(keng)的分線槽中(zhong)，絕緣膠(jiao)布老化，工廠打掃衛生進(jin)水(shui)，造(zao)成輸(shu)出(chu)(chu)短路。

〖例 4〗三肯SVF303，顯示“5”，說明書中“5”表示直(zhi)(zhi)流(liu)過壓。電壓值是由(you)直(zhi)(zhi)流(liu)母線(xian)取樣后(hou)(530V左(zuo)右(you)的直流)通過(guo)分壓后再由(you)光(guang)耦進行隔(ge)離，當電壓超過(guo)一定閥值時，光(guang)耦動作，給處理器一個高(gao)電平(ping)。過(guo)壓報警，我們可(ke)以看一下(xia)電阻是(shi)否變(bian)值(zhi)，光(guang)耦是(shi)否有(you)短路現象(xiang)等。

由以上的事例當中(zhong)不難看出(chu)，變(bian)頻器的報警提(ti)(ti)示對處理問題有多么重(zhong)要，提(ti)(ti)示你正(zheng)確(que)的處理問題的方向。

2、類比檢查法

此法可以是(shi)自身相同(tong)回路的類比(bi)，也可以是(shi)故障(zhang)板與已知好板的類比(bi)。這可以幫助維修者快速縮小檢查(cha)范圍。

〖例 1〗 三墾MF15千瓦變頻器(qi)損(sun)壞，送回來(lai)修理(li)，用戶說不清(qing)具體情況。首(shou)先(xian)用萬用表測量輸入端R、S、T，除R、T之間(jian)有一(yi)定的阻值以外(wai)其他(ta)端(duan)子相互之間(jian)電阻無窮大，輸入端(duan)子R，S，T分別對整流橋(qiao)的正極(ji)(ji)或負極(ji)(ji)之(zhi)間是二極(ji)(ji)管特性(xing)。為什么R、T之間與其他兩組不一樣哪？原來R、T斷子內部(bu)有(you)控制(zhi)電(dian)源(yuan)變壓器(qi)，所以(yi)有(you)一定(ding)的阻值(zhi)。以(yi)上可(ke)以(yi)看出輸(shu)入部(bu)分沒問題。同(tong)樣用萬用表(biao)去檢查U、V、W之間阻值，三(san)相平衡。接下(xia)去(qu)檢查(cha)輸出各相對(dui)直流正負(fu)極(ji)的二極(ji)管(guan)特性時發現U對正極正反都(dou)不通，懷(huai)疑U相IGBT有問題，拆下來檢查果(guo)然是IGBT壞(huai)了。驅動電(dian)(dian)路中上橋臂控制電(dian)(dian)路三(san)組(zu)(zu)特性(xing)一致(zhi)，下橋臂控制電(dian)(dian)路三(san)組(zu)(zu)特性(xing)一致(zhi)，采用對比(bi)方法檢查發現Q1損壞。更換后，觸發腳阻值各組(zu)一致，上電確認(ren)PWM波形正確。重新組裝，上電測試修(xiu)復。

〖例(li) 2〗有一臺變頻器，現象是(shi)面板顯示正常，數(shu)字設(she)定(ding)頻率及(ji)運轉正常，但(dan)是(shi)端子控制失靈(ling)。用(yong)萬用(yong)表檢查(cha)端子無10V電(dian)(dian)壓。從(cong)開關(guan)電(dian)(dian)源入手，各組電(dian)(dian)源都正常(chang)，看來問題出在連接導線上。但是沒有(you)圖紙的前提下在32根(gen)扁(bian)平電纜中找到10V真要花(hua)點時間，剛好有一臺(tai)完好的22KW的在，所以就先記下22KW連接扁平電纜的各腳(jiao)對地電壓，然(ran)后再(zai)對比37KW的(de)各腳對地電壓(ya)，很快找到差異。原(yuan)來插(cha)槽的(de)管腳虛焊，變頻器用(yong)一段時(shi)間后氧化的(de)作(zuo)用(yong)使之(zhi)徹(che)底(di)不導通了(le)，重新焊好而修復。

〖例 3〗有一毛紡廠的梳毛機(ji)設備，選(xuan)用(yong)西(xi)門子440變頻器，兩臺5.5KW一臺(tai)7.5KW實(shi)現(xian)同(tong)步運轉(zhuan)。其中一臺5.5KW的運行(xing)兩年后(hou)經常出現F0011或A0511停(ting)機。這(zhe)兩(liang)個報(bao)警都表示(shi)電機過載(zai)，脫開電機皮帶用手盤(pan)動電機及(ji)設(she)備，沒有異常沉重的現(xian)象(xiang)，將兩(liang)臺5.5KW拖動(dong)的電機互換，發現還(huan)是(shi)原來的變頻(pin)器報警，則確定是(shi)變頻(pin)器出了問(wen)題。 類比(bi)法，不僅可以用在檢查機器內部回路，也(ye)可以用(yong)于現場問題的判別.

3、備板置換檢查法

利用(yong)(yong)備用(yong)(yong)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)(ban)或同型(xing)號(hao)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)(ban)確(que)認故(gu)障，縮小檢查范圍是非(fei)常(chang)行之(zhi)有效的(de)方法(fa)。若是控制(zhi)(zhi)板(ban)(ban)出問題常(chang)常(chang)只有更換(huan)別無他法(fa)，因(yin)為大多數用(yong)(yong)戶幾乎不會(hui)得到原理(li)圖(tu)(tu)及布置(zhi)圖(tu)(tu)，從而很(hen)難作到芯片級維修。電(dian)源板(ban)(ban)及驅動板(ban)(ban)等控制(zhi)(zhi)板(ban)(ban)以(yi)外的(de)電(dian)路(lu)板(ban)(ban)是可以(yi)修理(li)的(de)，其他章節(jie)會(hui)進一步介(jie)(jie)紹。這里主(zhu)要介(jie)(jie)紹控制(zhi)(zhi)板(ban)(ban)的(de)置(zhi)換(huan)。

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4、隔離檢查法

有些故障常常難(nan)于判斷發生在那個區域，采取隔離(li)的辦法就可以將復雜的問題簡單化，較快地找出故障原因。

〖例 1〗維修一臺英泰變頻(pin)器，現(xian)象是上(shang)電(dian)后(hou)無顯示(shi)，并(bing)伴有嘀－－嘀的(de)聲音。憑經驗可斷定開(kai)關(guan)電(dian)源過載，反饋保護起(qi)作用關(guan)斷開(kai)關(guan)電(dian)源輸出，并(bing)且再(zai)次起(qi)振再(zai)次關(guan)斷而產生的(de)嘀—嘀聲。首先去掉控制面板，上(shang)電(dian)發(fa)現(xian)依然如故，再(zai)逐個斷開(kai)各組電(dian)源的(de)二極(ji)管，最(zui)后(hou)發(fa)現(xian)風扇用的(de)15V有問題。可(ke)是(shi)風扇并沒有運轉信號，不(bu)應該是(shi)風扇本身問題，看(kan)來是(shi)風扇前端的問題。最(zui)后(hou)發現15V的(de)濾波電容(rong)(rong)特性不對，拆掉濾波電容(rong)(rong)測(ce)量，果然是老化(hua)了(le)。換上新的(de)電容(rong)(rong)就修復了(le)。

5、直觀檢查法

就是發揮人的手、眼、耳、鼻的感知器官(guan)來尋(xun)找出故障(zhang)原因。這(zhe)種(zhong)方(fang)法常用并且首先使用。“先外再內”的維修原則要求維修人員在遇到故障時應該先采用望、聞、問、摸的方法，由外向內逐一進行檢查。有些故障采用這種直觀法可以迅速找到原因，否則會浪費不少時間，甚至無從下手。利用視覺可以線路元件的連接是否松動，斷線接觸器觸電是否燒蝕，壓力是否時常，發熱元件是否過熱變色，電解電容是否膨脹變形，耐壓元件是否有明顯的擊穿點。上電后聞一聞是否有焦糊的味道，用手摸發熱元件是否燙手。很重要的是還要問，問用戶故障發生的過程，有助于分析問題的原因，便于直接命中要害.有時問(wen)(wen)問(wen)(wen)同(tong)行也是個捷徑。

〖例 2〗一(yi)臺三墾IP 55KW變(bian)頻(pin)器在保修(xiu)期(qi)內(nei)損(sun)壞，上電(dian)(dian)無顯示。打開機(ji)(ji)器蓋子，仔細的觀察各個(ge)部(bu)分，發現充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)阻燒(shao)(shao)壞，接(jie)(jie)觸器線圈燒(shao)(shao)斷而且外殼(ke)焦糊。經過(guo)追問，原來用(yong)戶電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓(ya)低(di)，變(bian)頻(pin)器常常因為欠壓(ya)停機(ji)(ji)，就(jiu)專門給變(bian)頻(pin)器配(pei)了一個(ge)升壓(ya)器。但(dan)是用(yong)戶并沒(mei)有注意到(dao)在夜(ye)間(jian)電(dian)(dian)壓(ya)會恢復(fu)正(zheng)常，結果首先(xian)燒(shao)(shao)壞接(jie)(jie)觸器然(ran)后(hou)燒(shao)(shao)壞充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)阻。由于整流橋(qiao)和電(dian)(dian)解電(dian)(dian)容耐壓(ya)相對較高而幸免于難(nan)。更(geng)換損(sun)壞器件修(xiu)復(fu)。

6、升降溫檢查法

此法(fa)對(dui)于一(yi)(yi)些特(te)殊的(de)故障非常見效。人為(wei)地給一(yi)(yi)些溫(wen)度(du)特(te)性較差的(de)元件加溫(wen)或降溫(wen)，產生“病癥”或消除“病癥來查找(zhao)故(gu)障原因(yin)

〖例 3〗有一臺(tai)德力西變(bian)頻器(qi)故障。用戶反映該變(bian)頻器(qi)經常參(can)數初始化(hua)停機(ji)，一般重新設定參(can)數后(hou)20分鐘(zhong)到30分(fen)鐘故障(zhang)重現(xian)。首先(xian)該故障(zhang)應該與溫(wen)度(du)有(you)關，因(yin)為運(yun)行到這個時間后變頻器溫(wen)度(du)會升高的(de)。用(yong)熱風焊臺加(jia)熱熱敏電(dian)阻，當加(jia)熱到風扇啟(qi)動的(de)溫(wen)度(du)時，觀察到控制面板的(de)LED忽然掉電然后又亮起來接下(xia)來忽明忽暗(an)的(de)閃動，拿走熱風30秒(miao)后控制(zhi)板的LED不再閃(shan)動，而是(shi)正(zheng)常的(de)顯示。采用隔離法拔掉(diao)(diao)所有(you)的(de)風(feng)扇(shan)(shan)(shan)插頭，再次加溫實驗(yan)，故障(zhang)消除。檢(jian)查到(dao)風(feng)扇(shan)(shan)(shan)全部短(duan)路。看(kan)來(lai)是(shi)溫度到(dao)了以后，控制板給出風(feng)扇(shan)(shan)(shan)運轉信(xin)號，結果(guo)短(duan)路的(de)風(feng)扇(shan)(shan)(shan)造(zao)成(cheng)開(kai)關電(dian)源過載關閉輸出，控制板迅速失電(dian)而參(can)數存儲(chu)錯誤(wu)，造(zao)成(cheng)參(can)數復位。換掉(diao)(diao)風(feng)扇(shan)(shan)(shan)，問題解決。

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7、破壞檢查法

就(jiu)(jiu)是采取某種手段(duan)，取消內部保護措施(shi)，模擬故障(zhang)(zhang)條件破(po)壞(huai)有(you)(you)問題的(de)(de)器件。令故障(zhang)(zhang)的(de)(de)器件或區域(yu)凸現出來。首先聲明這種方法要有(you)(you)十分的(de)(de)把(ba)握來控制事態的(de)(de)發展，也(ye)就(jiu)(jiu)是維修者心理要明了最嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)破(po)壞(huai)程度(du)是什么狀態，能否接(jie)受最嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)進一步(bu)損壞(huai)，并且(qie)有(you)(you)控制手段(duan)，避(bi)免更(geng)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)破(po)壞(huai)。

〖例 1〗修理變(bian)頻(pin)器當中，遇到一個開關電源故障的變(bian)頻(pin)器，他的保護(hu)(hu)回路(lu)(lu)動作，可以斷(duan)定變(bian)壓(ya)器輸(shu)出端(duan)有短路(lu)(lu)支路(lu)(lu)，可是(shi)靜(jing)態無法(fa)測量(liang)出故障點。我(wo)們利(li)用破壞法(fa)來找到靜(jing)態無故障的器件。首先斷(duan)開保護(hu)(hu)回路(lu)(lu)的反(fan)饋信號，令其失去保護(hu)(hu)功能，然后(hou)接通直流電源，要求利(li)用調(diao)壓(ya)器從(cong)0v慢慢升高直流電(dian)(dian)壓，觀(guan)察相關(guan)(guan)器件(jian)。發現有煙冒出，立刻關(guan)(guan)掉(diao)電(dian)(dian)源，同時利用電(dian)(dian)阻短(duan)路(lu)直流濾(lv)波電(dian)(dian)容(rong)迅(xun)速放電(dian)(dian)。冒煙的(de)是風(feng)扇(shan)(shan)電(dian)(dian)源的(de)整(zheng)流二極管，原來風(feng)扇(shan)(shan)已經(jing)短(duan)路(lu)性損壞(huai)了，而該風(feng)扇(shan)(shan)的(de)控(kong)制開關(guan)(guan)信號一(yi)直為開狀態（器件(jian)短(duan)路(lu)造成高電(dian)(dian)平開狀態），只要開關(guan)(guan)電(dian)(dian)源輸出正常電(dian)(dian)壓，風(feng)扇(shan)(shan)就短(duan)路(lu)風(feng)扇(shan)(shan)電(dian)(dian)源，造成開關(guan)(guan)電(dian)(dian)源保護。而在靜態測量時，又測不到(dao)風扇的短路狀態。

8、敲擊檢查法

變頻器是由各種(zhong)電路板和模塊(kuai)用接(jie)插件(jian)組成，各個(ge)電路板都(dou)很多(duo)焊點，任(ren)何(he)虛焊和接(jie)觸(chu)不(bu)(bu)良都(dou)會出現故(gu)(gu)障。用絕緣的(de)(de)橡膠棒(bang)敲擊有可疑(yi)的(de)(de)不(bu)(bu)良部(bu)位，如果變頻器的(de)(de)故(gu)(gu)障消失或再(zai)現則很可能問題(ti)就出在那里(li)。

〖例 1〗某廠的(de)變頻器(qi)正常(chang)運行了3年多，在(zai)沒有任(ren)(ren)何征(zheng)兆(zhao)的情況下(xia)忽然停(ting)機(ji)，而且沒有任(ren)(ren)何故障信息顯(xian)示，啟動后(hou)(hou)會(hui)時轉時停(ting)。仔細觀察(cha)，沒有發現任(ren)(ren)何異(yi)樣(yang)，靜(jing)態測(ce)量也沒發現問題。上電(dian)后(hou)(hou)，敲擊變(bian)頻(pin)器的殼體(ti)，發現運行信號會(hui)隨著(zhu)敲擊有變(bian)化。經檢查發現外部端(duan)子FR接線(xian)(xian)端(duan)螺釘(ding)松動，而且(qie)運行信號線(xian)(xian)端(duan)沒(mei)有壓接U型端(duan)子，直接(jie)連接(jie)在(zai)端(duan)子上，接(jie)線處壓到了導線的(de)線皮，導致螺釘由(you)于震動(dong)松動(dong)后，控制線導線與端(duan)子虛連。壓接(jie)U型端子，重(zhong)新擰緊(jin)螺釘故障排除(chu)。

9、刷洗檢查法

很多特殊(shu)的(de)故障，時(shi)有時(shi)無，若(ruo)隱若(ruo)現，令人無法判斷(duan)和(he)處理。這時(shi)就可(ke)以用清(qing)水(shui)或酒(jiu)精(jing)清(qing)洗(xi)電(dian)路板，同時(shi)用軟毛刷(shua)刷(shua)去(qu)電(dian)路板上(shang)的(de)灰塵(chen)，銹跡，尤(you)其注(zhu)意(yi)焊點密集的(de)地方，過孔和(he)與0伏(fu)銅層接(jie)近的電路也要清洗干凈，然后用熱風吹干。往(wang)往(wang)會(hui)達到意(yi)想不到的效果。至少(shao)有助(zhu)于觀察法(fa)的應用。

〖例 1〗某變(bian)頻器故(gu)障是無顯示，經過(guo)初步檢測，整流部分(fen)(fen)及逆變(bian)部分(fen)(fen)完好(hao)，所以通電(dian)檢察。直流母線電(dian)壓正常，可是開關(guan)電(dian)源控制芯(xin)片3844的啟(qi)動的電壓只(zhi)有(you)2v。分壓電阻的(de)阻值在(zai)線檢(jian)測(ce)小很多，離線檢(jian)測(ce)正常(chang)。采用洗(xi)刷法處(chu)理后，問題解決。原來是一(yi)個電容的(de)正極管腳焊盤(pan)與0v層的(de)很近，殘(can)留(liu)的(de)助焊劑使(shi)之處于(yu)半導通狀態。

〖例 2〗變頻器被送(song)來時，有若干不(bu)同(tong)的報(bao)警(jing)記錄。在通電(dian)測試過程中(zhong)同(tong)樣出(chu)現(xian)各種虛(xu)假(jia)的報(bao)警(jing)。認真(zhen)清洗控制板與驅(qu)動板連接扁平(ping)電(dian)纜插座焊(han)點后，問題解決。

10、原理分析檢查法

原(yuan)理分析是故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)排除(chu)的(de)(de)(de)最根本方(fang)法(fa)，其他檢查方(fang)法(fa)難(nan)以奏效時，可以從電(dian)路(lu)的(de)(de)(de)基本原(yuan)理出發，一(yi)步(bu)(bu)一(yi)步(bu)(bu)地(di)進行檢查，最終查出故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)原(yuan)因。運用(yong)(yong)這種方(fang)法(fa)必(bi)須對電(dian)路(lu)的(de)(de)(de)原(yuan)理有清楚的(de)(de)(de)了解，掌(zhang)握(wo)各(ge)個時刻(ke)各(ge)點(dian)的(de)(de)(de)邏輯電(dian)平(ping)和特征參數（如電(dian)壓值、波形），然后用(yong)(yong)萬用(yong)(yong)表、示波器測量，并與(yu)正常情況(kuang)相比較，分析判斷故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)原(yuan)因，縮小故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)范圍，直至(zhi)找到故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)。

〖例 1〗送修的一(yi)臺(tai)變頻器(qi)同時失(shi)去充(chong)電電阻短路繼電器(qi)、風扇運轉、變頻器(qi)狀態繼電器(qi)信號(hao)。經過對比試驗，證實問題出在控制板(ban)。經過分析(xi)，問題可(ke)能出在鎖存(cun)器(qi)上，因(yin)為這(zhe)些(xie)信號(hao)都由這(zhe)個芯(xin)片控制。更換后(hou)果(guo)然修復。

總的(de)來說，故障變頻器的(de)檢查要從外到內，由表及里(li)，由靜態到動態，有主回(hui)路到控(kong)制回(hui)路。以下三個檢查一般是(shi)必(bi)須進(jin)行(xing)的(de)。

用萬用表(biao)檢測輸出(chu)(chu)端子分別(bie)對直流正極和負極的二(er)極管特性和三相平衡特性。這步可以初(chu)步斷定(ding)逆(ni)變模(mo)塊的好(hao)壞，從(cong)而決定(ding)是否可以空載輸出(chu)(chu)。如果出(chu)(chu)現相間短路或不平衡狀(zhuang)態，就不可以空載輸出(chu)(chu)。

開蓋觀察(cha)，如果上面兩步(bu)沒有發現問題，可(ke)以打開機殼，清除灰塵，認真觀察(cha)變頻器內部(bu)有無破損，是否(fou)有焦黑(hei)的(de)部(bu)件，電容是否(fou)漏液等等。