无锡西林变频器拆机维修[故障表现和诊断]台达VDF-B型22kW变频器,故障状态同上例。经检测,充电电阻已经断路,判断晶闸管半控桥主电路或触发电路存在故障。
[故障分析和检修]检查充电电阻R1、R4已经烧断(参见图2),换电阻后上电检查:短接触发脉冲放大晶体管DQ15的C、E极,测量G1、K1,G2、K2,G3、K3触发端子间仍无触发电压信号;测量振荡器DU2的3脚有直流电压输出,说明振荡电路工作正常;测量光电耦合器DPH7的1脚无1.3V输入电压,排线端子DJ6的24脚电压仅为0.3V。DPH7因无信号电压输入,内部输出侧三极管未导通,主电路晶闸管不能得到触发电流。
分析:1)是直流回路的电压检测电路故障,使MCU误以为储能电容的电荷尚未充满,不输出可控硅开通指令;2)还是CPU的I/O口内部电路故障,不能输出+5V高电平指令呢?变频器上电,在停机状态下,由预充电回路,也能在储能电容上建立起500V以上的电压。
空载操作变频器起动运行试验,输出正常,未报出欠电压故障。检查DJP1的端子排线(23引脚)至MCU主板MCU的引脚连接,都没有什么问题,说明光耦合器DPH7的输入侧无输入信号是由于MCU的I/O口内电路损坏所致。
是由厂家购进MCU主板,还是采用应急措施修复此例故障呢?在不更换MCU主板的前提下,无锡西林变频器拆机维修有两种方法,都可以将此故障变通修复:
图3 使晶闸管处延时开通的控制电路
1、直接将DQ15短接,变频器上电时,由预充电电路为储能电容充电,当充电电压建立起一定幅度后,如450V,开关电源起振,触发电路得电,三只可控硅得到触发电源而开通;可控硅开通时有较小的冲击电流,但基本上无妨。
加装一个三极管R、C延时电路,在开关电源起振后,控制DPH7延时得电,以便延时送出可控硅开通的控制信号。增加延时控制电路如上图3所示。
只需将DPH7的1脚元件拆除,加装由上图5只元件组成的延时电路即可。在开关电源起振工作后,从排线端子DJP1的的10端引入+15V电源电压,经R1给C2充电到C2上电压上升为12V左右时,DW1击穿导通,三极管Q1有偏流而导通,驱动DPH7,接通可控硅的触发电流通路。电路的延时时间约为3秒。此时储能电容上已建立起500V左右的电压值,三只晶闸管器件便在无冲击电流的情况下顺利开通了。
故障实例4
[故障表现和诊断]接修一台海利普HLP-P型15kW变频器,用户反映该变频器上电后无反应,可能是有保险丝烧断了(用户不明白变频器电路结构,故有此猜测性判断)。经测量判断,充电电阻已经烧断。
[电路构成]海利普HLP-P型15kW变频器主电路和辅助控制电路,如图4所示,对FU熔断器的检测电路、充电接触器的控制电路、充电接触器的状态检测电路,也在图4中一并画出。
[故障分析和检修]接手变频器后,不要忙着为变频器上电试机,先用数字万用表的二极管挡,测量R、S、T电源输入端与直流P端(黑表笔搭P端),正常时应该是整流桥电路内部3只二极管的正向电压值(串联限流电阻的电阻值可忽略不计),现在测量结果显示正向电压值均为无穷大,从图4电路分析,整流桥内部3只二极管损坏的概率极低,普通大可能是充电电阻已经断路了。拆开变频器机壳,测量充电接触器(型号为XSC1-015)主触点两端电阻值,远远大于50Ω(嘿,接着就发现机壳内部限流电阻损坏碎裂形成的白色硬块了),判断充电限流电阻已经损坏。
维修经验告诉我:限流电阻损坏的背后有可能隐藏着另一个原凶——充电接触器的工作状态不良,在起动变频器后,因充电接触器没有正常动作,运行电流流过限流电阻使其烧毁。当然也存在因限流电阻本身质量缺陷或电网劣化引起异常浪涌充电电流而使限流电阻烧坏的原因。
更换限流电阻后,在上电瞬间,注意倾听充电接触器的吸合声音,无锡西林变频器拆机维修上电1至2秒后,听到“哐”的一声响(伴随有机壳的微微震动),说明充电接触器工作状态正常。
图4 海利普HLP-P型15kW变频器主电路和辅助控制电路图
为了杜绝故障隐患,降低故障返修率,将充电接触器的外壳拆开,观测触点状态良好,证实该例故障,仅为单纯限流电阻烧坏,更换后故障排除。
故障实例5
一台送修海利普品牌15kW变频器(参见图4主电路),电源开关合闸即跳,用户怀疑变频器损坏送修。测量变频器主R、S、T与P、N主端子之间的电阻正常,逆变功率电路也无问题,慎重起见,用调压器为变频器调压供电,
试进行起、停操作,变频器工作正常。判断故障原因为用户为变频器所供电的电源开关(60A空气断路器)不良,建议用户更换后试机,变频器工作正常。
[检修小结]本例故障,将故障范围延伸至变频器外部——变频器的供电线路异常上来!这也是变频器维修者有时要面临的问题,有些故障其实是外部线路、负载的故障,及变频器工作参数调节不适宜的问题。如本例故障,系为变频器提供工作电源的空气断路器不良(正常电流下误跳闸分断)所造成。不一定都是变频器的原因啊。维修者头脑中,要有这根“弦”儿。
故障实例6
一台送修海利普HLP-P型15kW变频器,在运行中操作人员听到机内爆响,无锡西林变频器拆机维修随即电源开关跳闸。测量S、T电源端子之间的电阻为数十欧姆,测量S、R、T与P、N之间的正、反向电阻值,S、P端子之间的电阻值为0,确定该变频器的整流功率模块已经损坏。检查主电路储能电容和逆变功率电路,未发现什么异常。按原型号(MDS100B-16)更换100A1600V的3相整流模块后,测量主端子之间的电阻值恢复正常,上电试机,故障排除。
故障实例7
接修一台运行中报欠电压停机报警的变频器,无锡西林变频器拆机维修由于维修部没有带(额定负载)载条件,只能尽量从主电路着手,找到故障器件。拆开变频器机壳,先直观观察储能电容有无异常,上电,观察和倾听充电接触器的动作状况,都正常。这时拆开充电接触器外壳,发现主触点烧灼严重,造成虚接。换用同型号交流接触器,安装试机,故障排除。
故障实例8
一台海利普HLP-P型15kW送修变频器(参见图4电路),用户反映轻载时运行时正常,接近满载后,报欠电压故障而停机。根据故障表现,充电接触器主触点接触不良和储电容容量小的可能都有。询问用户,变频器使用年限达4年以上了,工作现场环境温度偏高,判断储能电容的容量减小可能性为大。拆开机壳,解除储能电容的连接线后,用电容表检测电容量,两只串联电解电容均有不同程度的容量减小现象,分别由原值的3300μF变为2300μF和1800μF。更换电容后,试机正常。
说明:上两例故障,限于维修部条件,一般不能为变频器带上额定负载试机,为降低返修率,要明确确定故障根源,找到故障根源并修复。再就是可联系就近工厂,创造试机条件,普通好是确定故障已根除后,再交付用户。
故障实例9
用户电话反映,变频器运行以后,报欠电压故障而停机,空载运行正常。判断为变频器主电路故障。送修后,要排除电压检测电路误报故障的可能性(空载运行正常),检查充电接触器的主触点接触正常、储能电容的电容量,都没有发现什么问题。询问用户电工,是否为3相电源电压偏低,回答说3相电源电压都在390V左右,无偏低现象。又询问电工检查为变频器供电的空气断路器有无问题,电工回答说是新换的,不会有问题。
未查出变频器的其它故障,只得现场装机试验,运行中测量变频器的3相输出电压,发现S、T两相之间仅为200V,严重偏低,测量空气断路器的输入电压正常,判断为新换的电源开关(空气断路器)不良。这也是一例由电源异常造成的故障报警与停机保护实例,给人的教训是:一是要先排除变频器的外部原因,再检修变频器;二是新换的器件(如新购的空气断路器),无锡西林变频器拆机维修也有可能是坏的。
工控电气设备维修工作的本人便开张忙碌起来。也正是在开张的这普通,某单位送修了一台30KW变频器。一年开张伊始便遇“碰头彩”,本人当初是满心欢喜。可不曾料想在以后近乎半个月的日子里,本人同这台变频器因一支电子元器件,发生了多番波折。
接手变频器后,本人询问得知该变频器为复工通电后,随着一声轻微的炸响,此机便出现无任何显示、无任何输出、无任何指示的“三无”症状。做为开年普通单,本人旋即着手进行检修。经过一番粗略的检查后,本人判定此故障为变频器开关电源部分损坏所致(线路板见图一)。
在这里本人不得不说一下该型变频器主回路之特色:做为欧美派系主流的变频装置,该机整流部分采用三相半控桥式整流电路,继而省略了体积庞大,触点存在烧蚀隐患的缓充接触器/继电器,使得电路十分简洁。在结合后续触发电路后,还让直流母线电压抬升更加平顺,使得主电路滤波电容使用寿命大为延长。为了确保变频器通电之初整机工作顺畅,该机还增设了先行供电回路,细节之处颇为用心。与之相比,国内某些品牌的变频器无论是电子线路设计理念还是做工上,确实存在较大的差距!