1 引言
尽管新一代变频器的可靠性已经很高,但是如果设备使用、维护不当或久而久之仍可能发生故障或运行状况不佳,缩短设备的使用寿命,也势必造成损失。因此,对变频器的排故处理十分重要。
2 通用变频器故障原因
2.1 过电流跳闸的原因分析
(1) 重新启动时,一升速就跳闸,这是过电流十分严重的表现,主要原因有:
1)负载侧短路;
2)工作机械卡阻;
3) 逆变管损坏;
4) 电动机的启动转矩过小,拖动系统转不起来。
(2)重新启动时,并不立即跳闸,而是在运行过程中跳闸,可能的原因:
1)升 速 时间设定太短;
2) 降 速 时间设定太短;
3) 转 矩 补偿设定较大,引起低频时空载电流过大;
4) 电 子 热继电器整定不当,动作电流设定得太小,引起误动作。
2.2 过电压、欠电压跳闸的原因
(1)电压 跳 闸 ,主要原因有:
1) 电 源 电压过高;
2) 降 速 时间设定太短;
3) 降 速 过程中,再生制动的放电单元工作不理想。
(2)欠电压 跳 闸,可能的原因:
1)电 源 电压过低;
2) 电 源 缺相;
3) 整 流 桥故障;
2.3 电动机不转的原因分析
(1) 功 能 预 置 不当,例如:
1)上 限频 率与最高频率或基本频率与最高频率设定矛盾,最高频率的预置值必须大于上限频率和基本频率的预置值;
2)使用外接给定时,未对“键盘给定/外接给定”的选择进行预置;
3)其他的不合理预置;
4)在使用外接给定方式时,无“启动”信号:当使用外接给定信号时,必须由启动按钮或其他触点来控制其启动。如不需要由启动按钮或其他触点来控制时,应将RUN(或FWD)与COM端之间短接起来。
(2)其他可能的原因有:
1 )机械有卡阻现象;
2) 机的启动转矩不够;
3) 变频器发生电路故障。
3 变频器的故障处理及维修方法
3.1 变频器有故障诊断显示数据
当变频器发生故障后,如果变频器有故障诊断显示数据,其处理方法是查找变频器使用说明书当中有关指示故障原因的内容,找出故障部位,用户根据变频器使用说明书部位进行重点检查,排除故障元件。
3.2 变频器无故障诊断显示数据
当变频器发生故障,而又无故障显示时,不能再贸然通电,以免引起更大的损坏。这时应在断电后,做电阻特性参数测试,做初步查找问题所在。
(1) 主回路的检查:
以SANKEN VVVF变频器为一例,打开变频器端盖,去掉所有端子的外部引线。检查N、P、Rl、TI、R、5、T、U、V、W等所有端子之间的导通情况及电阻特性参数,这些端子与主电路之间的联系如图1所示。把指针式万用表置于是1Ω或者10Ω档,其测试结果如表1所示。
图1 端子与主电路之间的联系
下表导通 ,即电阻为几欧至几十欧;不导通,则电阻很大,在十几千欧以上。
表1
对相同的元件做测量时,如果发现测试结果不一致或差别很大,说明某元件出现了问题。
例如测量QvP时,在P,V之间用黑、红表笔不管怎么测量都导通则说明GTR已坏,应再细查。
以下情况应注意:检查中发现Drp、Dsp、Dtp的RP、SP、TP用红、黑表笔调换测量都不通,可以判断可能是整流桥损坏,也可能是充电电阻RI烧坏;在Qup、Qvp、Qw。的检测中,若Pu、Pv、Pw用黑、红表笔调换测量均不导通,则判断可能是GTR损坏或FusE烧断;在对QUN、QVN、QwN检测时,发生上述情况,除GTR可能损坏外,电阻R,也可能烧坏。
上述检查后,做进一步判断,则应将控制板拆下,对主回路R,进行测量其电阻为几十欧至巧0。,如果导通则说明Rl短路损坏或继电器粘连。初判损坏的元件应拆下来单独检查,如果损坏则需更换。75kVA以上的变频器CTR一般并联使用,更应逐个检查。
(2 )驱 动 电 路 的检查:
在主回路检修后,接上控制板,拔下GTR基极的插座,将外部连线接上,通电观察数显是否正常,CHARGE灯是否亮。无数显示时,检查Rl与Tl之间是否加上了解情况380V电压。如果R,与Tl之间有电压检查3052稳压块是否有SV电压,没有电压可能是变压器损坏,也可能是稳压块损坏。
CHARGE灯不亮时,可能是主电路无电,检查NP之间电压是否有540V。如果54OV,那么可能是CHRGE灯损坏或CHRGE灯电路有问题。
数字显示正常后,把U/f设定在0档,将频率升至今50Hz,校测Bu1、Bv1、Bw1和Bu2、Bv2、Bw2波形。示波器探头的测试如表2,标准波形如图2所示,其电压为参考值。变频器不同电压幅值也不同。示波器探头测试点见表2:
表 2
如果波形异常,说明被检测驱动电路有问题,应细查驱动管,驱动电路中的元件及电源部分的电压。
图2 GTR驱动波形
(3 )大功率晶体管(GTR)简易测量:
如果怀疑大功率晶体管GTR有问题,在没有GTR的测试设备条件下,可用万用表简易封断。检查步骤如下:
1) 关断输入电源,确保CHARGE灯不亮后,拆除端子上的R、5、T、V、U、w接线。
2) 拆除控制电路板上的连接件,将电路板连同附件板一起从设备上拆下。
3) 如果模块是并联使用的情况,拔出模块BZ、E:和BZx、EZx中的并联端子然后测试每个模块见图3、4、5。
图3 GTR模块的原理图
注意 :不 导通时电阻为无穷大,导通时电阻值为几欧至几十欧,用这种方法可初步判断选用的GTR是否可用。
图 6
(4)大功率晶体管(GTR)的更换,如果查出有损坏GTR,可按下列步骤更换坏了的GTR模块。
1)拆 除 损坏模块上的主电路接线;
2) 拔出损坏模块上的基极控制信号线(拔时手拿端子插头,不要拔导线);
3) 把固定模块的螺钉拧下,取出损坏模块;
4) 首先选择与被换的GTR参数相同的器件,测量合格后。在该GTR的底部涂少量导硅胶,涂抹均匀,将底部覆盖住即可;
5) 再将变频器底板清理干净,把己涂过硅胶的GTR放在更换的位置上,拧紧固定螺钉,拧4个螺钉时用力要均衡;
6) 将基极信号隐线脚插在GTR的基极上即可,整个更换器件时,对标有“不能用手触摸部件”的地方不要去触摸,手应先与大地接通的金属接触后,再去处理那些器件;
7) 恢复控制电路和主电路接线;
8) 连线完后,用万用表P一N端子及每个输出线之间的电阻,确定无短路的现象发生。