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變頻器維修,伺服驅動器維修,工業控制類主板維修

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變頻器的主要故障及處理:

(1)故障P.OFF

變頻器上電顯示P.OFF延時1~2s后顯示0,表示變頻器處于待機狀態。在應用中若出現變頻器上電后一直顯示P.OFF而不跳0現象,主要原因有輸入電壓過低、輸入電源缺相及變頻器電壓檢ꦬ測電路故障,處理時應先測量電源三相輸入電壓,R、S、T端子正常電壓為三相380V🙈,如果輸入電壓低于320V或輸入電源缺相,則應排除外部電源故障。

如果輸入電源正常可判斷為變頻器內部電壓檢測電路或缺相保護故障,對于G1/P1系列90kW及以上機型變頻器,故障原因主要為內部缺相檢測電路異常,缺相檢測電路由兩個單相380﷽V/18.5V變壓器及整流電路構成,故障原因大多為檢測變壓器故障,處理時可測量變壓器的輸出電壓是否正常。

(2)故障ER08

變頻器出現ER08故障代碼表示變頻器處于欠壓ജ故障狀態。主要原因有輸入電源過低或缺相、變頻器內部電壓檢測電路異常、變頻器主電路異常。通用變頻器♛電壓輸入范圍在320V~460V,在實際應用中變頻器滿載運行時,當輸入電壓低于340V時可能會出現欠壓保護,這時應電網輸入電壓或變頻器降額使用;若輸入電壓正常,變頻器在運行中出現ER08故障,則可判斷為變頻器內部故障。當主回路中KS器跳開,使限流電阻在變頻器運行時串聯到主回路中,這時若變頻器帶負載運行便會出現ER08故障,這時可排除是否為器損壞或器控制電路異常;若變頻器主回路正常,出現ER08的原因大多為電壓檢測電路故障,一般變頻器的電壓檢測電路為開關電源的一組輸出,經過取樣、比較電路后給CPU處理器,當超過設定值時,CPU根據比較輸出故障,IGBT,同時顯示故障代碼。

(3)故障ER02/ER05

故障代🅺碼ER02/ER05表示變頻器在減速中出現過流或過壓故障,主要原因為減速時間過短、負載回饋能量過大未能及時被釋放。若電機驅動慣性較大的負載時,當變頻器(即電機的同步轉速)下降時電機的實際轉速可能大于同步轉速,這時電機處于發電狀態,此部分能量將通過變頻器的逆變電路返回到直流回路,從而使變頻器出現過壓或過流保護。現場處理時在不影響生產工藝的情況下可變頻器的減速時間,若負載慣性較大,又要求在一定時間內停機時,則要加裝外部制動電阻和制動單元,G2/P2系列變頻器22kW以下的機型均內置制動單元,只需加外部制動電阻即可,電阻選配可根據產品說明中選用,對于功率22kW以上的機型則要求外加制動單元和制動電阻。

ER02/ER05🐻故障一般只在變頻器減速停機中才會出現,如果變頻器在其它運行狀態下出現該ꦿ故障,則可能是變頻器內部的開關電源部分,如電壓檢測電路或電流檢測電路異常而引起的。

(4)故障ER17

代碼ER17表🔥示電流檢測故障,通用變頻器電流檢測一般采用電流傳感器,通過檢測變頻器兩相輸𓄧出電流來實現變頻器運行電流的檢測、顯示及保護功能,輸出電流經電流智能傳感器輸出線性電壓,經放大比較電路輸送給CPU處理器,CPU處理器根據不同判斷變頻器是否處于過電流狀態,如果輸出電流超過保護值,則故障保護電路,IGBT脈沖,實現保護功能。

變頻器出現ER17故障主要原因為電流傳感器故障或電流檢測放大比較電路異常,前🌳者可通過更換傳感器解決,后者大多為相關電流檢測IC電路或IC芯片工作電源異常,可通過更換相關IC或相關電源解決。

(5)故障ER15

代碼ER15表示逆變模塊IPM、IGBT故障,主要原因為輸出對地短路、變頻器至電機的電纜線過長(超過50m)、逆變模塊或其保護電路故障。現場處理時先拆去電機線,測量變頻器逆變模塊,觀察輸出是否存在短路,同時檢查電機是否對地短路♌及電機線是否超過允許范圍,如上述均正常,則可能為變頻器內部IGBT模塊驅動或保護電路異常。一般IGBT過流保護是通過檢測IGBT導通時的管壓降的。

當IGBT正常導通時其飽和壓降很低,當IGBT過流時管壓降VCE會隨著短路電流的而♈增大,增大到一定值時,檢測二極管DB將反向導通,此時反向電流經IGBT驅動保護電路送給CPU處理器,CPUIGBT輸出,以達到保護作用。如🧔果檢測二極管DB損壞,則變頻器會出現ER15故障,現場處理時可更換檢測二極管以排除故障。

(6)故障ER11

ER11故障表示變頻器過熱,可能的原因主要有:風道阻塞、溫度過高、散熱風扇損壞不轉及溫度檢測電路異常。現場處理時🥃先判斷變頻器是否確實存在溫度過高情況,如果溫度過高可先按以上原因排除故障;若變頻器溫度正常情況下出現ER11,則故障原因為溫度檢測電路故障。康沃22kW以下機型采用的七單元逆變模塊,內部集成有溫度元件,如果模塊內此部分電路故障也會出🎃現ER11,另一方面當溫度檢測運算電路異常時也會出現同樣故障現象。

變頻器常見的故障現象和分析處理實例:

過流是變頻器為的現象。

1.1現象

(1)重新啟動🌊時,一升速就跳閘。這是過電流十分嚴重的現象。主要原因有:負載短路,機械部位有卡住;逆變模塊損壞;電ꦅ動機的轉矩過小等現象引起。

(2)上電就跳,這種現象一般不能復位,主要原因有:模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞。重新啟動時并不立即跳閘而是在加♈速時,主要原因有:加速時間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/F)設定較高。

1.2實例

(1)一臺LG-IS3-43.7kW變頻器一啟動就跳“OC”

分析與:打開機蓋沒有發現任何燒壞的跡象,在線測量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題,為進一步判斷問題,把IGBT拆下后測量7個單元的大功率晶體管開通與關閉都很好。在♔測量上半橋的驅動電路時發現有一路與其他兩路有明顯區別,經仔細檢查發現一只光耦A3120輸出腳與電源負極短路,更換后三✤路基本一樣。模塊裝上上電運行一切良好。

(2)一臺BELTRO-VERT2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復位。

分析與:首先檢查逆變模塊沒有發現問題。其次檢查🌊驅𓃲動電路也沒有異常現象,估計問題不在這一塊,可能出在過流處理這一部位,將其電路傳感器拆掉后上電,顯示一切正常,故認為傳感器已壞,找一新品換上后帶負載實驗一切正常。

二、過壓(OU)

過電壓一般是出現在停機的時候,其主要原因是減速時間太短或制動電阻及制動單元有問題。

(1)實例

一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機時跳“OU”。

分析與:在修這臺機器之前,首先要搞清楚“OU”的原因何在,這是因為變頻器在減速時,電動機轉子繞組切割磁場的速度加快,轉子的電動勢和電流增大,使電機處于發電狀態,回饋的能量通過逆變環節中與大功率開關管并聯二極管流向直流環節,使直流母線💟電壓升高所致,所以我們應該著重檢查制動回路,測量放電電阻沒有問題,在測量制動管(ET191)時發現已擊穿,更換后上電運行,且快速停車都沒有問題。

三、欠壓(Uu)

欠壓也是我們♐在使用中經常碰到的問題。主要是因為主回路電壓太低(220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要🌼原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能欠壓故障的出現,其次主回路器損壞,直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能欠壓。還有就是電壓檢測電路發生故障而出現欠壓問題。

3.1舉例

(1)一臺CT18.5kW變頻器上電跳“Uu”

分析與:經檢查這臺變頻器的整流橋充電電阻都是好的,但是上電后沒有聽到器,因為這臺變頻器的充電回路不是利用可💃控硅而是靠器的吸合來完成充電的,因此認為故障可能出在器或控制回路以及電源部分,拆掉器單獨加24V直流電器工作正常。繼而檢查24V直流電源,經仔細檢查該電壓是經過LM7824穩壓管穩壓后輸出的,測量該穩壓管已損壞,找一新品更換后上電工作正常。

(2)一臺DANF♈OSSVLT5004變頻器,上電顯示正常,但是加負載后跳“DCLINKUNDERVOLT”♓(直流回路電壓低)。

分析與:這臺變頻器從現象上看比較特別,但是你如果仔細分析一下問題也就不是那么復雜,該變頻器同樣也是通過充電回路,器來完成充電的,上電時沒有發現任何異常現象,估計是加負載時直流回路的電壓下降所引起,而直流回路的電壓又是通過整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的,所以應著重檢查整流橋,經測量發現該整流橋🧔有一路橋臂開路,更換新品后問題解決。

四、過熱(OH)。

過熱也是一種比較常見的故障,主要原因:周圍溫度過高,風機堵轉,溫度傳感器性能不良,馬達過熱。

舉例:一臺ABBACS50022kW變頻器客戶反映在運行半小時左右跳“OH”。

分析與:因為是♈在運行一段時間后才有故障,所以溫度傳感器壞的可能性不大,可能變頻器的溫度確實太高,通電后發現風機轉動,防護罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業),經打掃后開機風機運行良好,運行數小時后沒有再跳此故障。

五、輸出不平衡

輸出不平衡一般為馬達抖動,轉速不穩,主要原因:模塊壞,驅動電路壞,電抗器壞等。

5.1舉例

一臺富士G9S11KW變頻器,輸出電壓相差100V左右。分析與:打開機器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒發現問題,測量6路驅動電路也沒發現故障,將其🔯模塊拆下測量發現有一路上橋大功率晶體管不能正常導通和關閉,該模塊已經損壞,經確認驅動電路無故障后更換新品后一切正常。

六、過載

過載也是變頻器跳動比較的故障之一,平時看到꧑過載現象我們其實首先應該分析一下到底是馬達過載還是變頻器自身過載,一般來講馬達由于過載能力較強,只要變頻器參數表的電機參數設置得當,一般不大會出現馬達過載。而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現過🐭載。我們可以檢測變頻器輸出電壓。

七、開關電源損壞

這是眾多變頻器常見的故障,通常是由于開關電源的負載發生短路造成的⛎,變頻器采用了脈寬集成控制器UC2844來開關電源的輸出,同時 UC2844還帶有電流檢測,電壓反饋等功能,當發生無顯示,控制端子無電壓,DC12V,24V風扇不運轉等現象時我們首先應該考慮是否開關電源損壞了。

八、SC故障

SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞,這是引起SC故障的原因之一。此外驅動電路損壞也容易SC故障。安川在驅動電路的設計上,上橋使用了驅動光耦 PC923,這是專用于驅動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦,安川的下橋驅動電路則是采用了光耦PC929,這是一款內部帶有放大電路,及檢測電路的光耦。此外電機抖動,三相電流,電壓不平衡,有顯示卻無電壓輸出,這些現象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種,首先是外部負載發生故障而IGBT模塊的損壞如負載發生短路,堵轉等。其ꦿ次驅動電路老化也有可能驅動波形失真,或驅動電🎃壓波動太大而IGBT損壞,從而SC故障。

九、GF—接地故障

接地故障也是平時♏會碰到的故障,在排除電機接地存在問題的原因外,可能發生故障的部分就是霍爾傳感༺器了,霍爾傳感器由于受溫度,濕度等因數的影響,工作點很容易發生飄移,GF。

十、限流運行

在平時運行中我們可能會碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變頻器在限現時不能正常的工作,電壓()首先要降下來🌠,直到電流下降到允許的范圍,一旦電流低于允許值,電壓()會再次上升,從而的不。變頻器采用內部斜率控制,在不超過預定限流值的情況下尋找工作點,并控制電機平穩地運行在工作點,并將警告反饋客戶,依據警告信息我們再去檢查負載和電機是否有問題。

施耐德變頻器故障維修案例

變頻器之開關電源電路圖及:

變頻器的開關電源電路完全可以簡化為上圖電路模型,電路中的關鍵要素都包含在內了。而任何復雜的開關電源,剔除枝蔓后,也會剩下上圖這樣的主干。其實在檢修中,要具備對復雜電路的“化簡”的能🅠力,要在看似雜亂無章的電路伸展中,拈出這幾條主要的脈絡。要向解牛的庖丁學習,訓練自己的眼前不存在什么整體的開關電源電路,只有各部分脈絡和脈絡的走向——振蕩回路、穩壓回路、保護回路和負載回路等。

1、振蕩回路:開關變壓器的主繞組N1、Q1的漏--源極、R4為電源工作電流的通路;R1提供了啟動電流;💜自供電繞組N2、D1、C1形成振蕩芯片的供電電壓。這三個環節的正常運行,是ꦐ電源能夠振蕩起來的先決條件。

當然,PC1的4腳外接定時元件R2、C2和PC1芯片本身,也構成了振蕩回路的一部分。

2、穩壓回路:N3、D3、C4等的+5V電源,R7—R10、PC3、R5、R🤡6等元件構成🍰了穩壓控制回路。

當然,PC1芯片和1、2腳元件R3、C3,也是穩壓回路的一部分。

3、保護回路:PC1芯片本身和3腳元件R4構成過流保護回路;N1繞組上并聯的D2、R6、C4元件構成了IGBT的保護電路;實質上穩壓回路的電壓反饋——穩壓,也可看作是一路電壓保護。但保護電路的內容并不僅是局限于保護電路本身,保護電路🙈的起控往往是由于負載電路的異常所引起。

4、負載回路:N3、N4次級繞組🔴及后續電路,均為負載回路。負載回路的異常,會牽涉到保護回路和穩壓回路,使兩個回路做出相應的保護和。

振蕩芯片本身參與和構成了前三個回路,芯片損壞,三個回路都會一齊。對三個或四個回路的檢修,是在芯片本身正常的前💫提下進行的。另外,要像下象棋一樣,用全局觀念和思路來進行故障判斷,透過現象看本質。如停振故障,也許并非由振蕩回路元件損壞所引起,有可能是穩壓回路故障或負載回路異常,了芯片內部保護電路起控,而停止了P🅠WM脈沖的輸出。并不能將和各個回路完全孤立起來進行檢修,某一故障元件的出現很可能出“牽一發而全身動”的效果。一、次級負載供電電壓都為0V。變頻器上電后無反應,操作顯示面板無指示,測量控制端子的24V和10V電壓為0V。檢查主電路充電電阻或預充電回路完好,可判斷為開關電源故障。檢修步驟如下:

1、先用電阻測量法測量開關管Q1有無擊穿短路現象,電流取樣電阻R4有無開路。電路易損壞元件為開關𒉰管,當其損壞后,R4因受沖擊而阻值變大或斷路。Q1的G極串聯電阻、振蕩芯片PC1往往受強電沖擊而損壞,須同時更換;檢查༺負載回路有無短路現象,排除。

2、更換損壞件,或未檢測中有短路元件,可進行上電檢查,進一步判斷故障是出在振蕩回路還是穩壓回路。

檢查:

a、先檢查啟動電阻R1有無斷路。正常后,用18V直流電源直接送🍰入UC3844的7、5腳,為振蕩電路單獨上電。測量8腳應有5V電壓輸出;6腳應有1V左右的電壓輸出。說明振蕩回路基本正常,故障在穩壓回路;

若測量8腳有5V電壓輸出,但6腳電壓為0V,查8、4腳外接R、C定時元件,6腳電路;

若測量8腳、6腳電壓都為0V,UC3844振蕩芯片壞掉,更換。

b、對UC3844單獨上電,短接PC2輸入側,若電路起振,說明故障在PC2🐟輸入側電路;電路仍不起振,查PC2輸出側電路。

二、開關電源出現間歇振蕩,能聽到“打嗝”聲或“吱、吱”聲,或聽不到“打嗝”聲,但操🦩作顯示面板時亮時熄。這是因負載電路異常,電源過載,引發過流保護電路的典型故障特征。負載電流的異常上升,引起初級繞組激磁電流的大幅度上升,在電流采樣電阻R4形成1V以上的電壓,使 UC3844內部電流檢測電路起控,電路停振;R4上過流消失,電路又重新起振,如此循環往復,電源出現間歇振蕩。

檢查:

a、測量供電電路C4、C5兩端電阻值,🎉如有短路直通現象,可能為⛎整流二極管D3、D4有短路;觀察C4、C5外觀有無鼓頂、噴液等現象,必要時拆下檢測;供電電路無異常,可能為負載電路有短路故障元件;

b、檢查供電電路無異常,上電,用排除法,對各路供電進行逐一排除。如拔下風扇供電端子,開關電源工作正常,操作顯示面板正常♍顯示,🐻則為24V散熱風扇已經損壞;拔下+5V供電接子或切斷供電銅箔,開關電源正常工作,則為+5V負載電路有損壞元件。

三、負載電路的供電電壓過高或過低。開關電源的振蕩回路正常,問題出在穩壓回路。

輸出電壓過高,穩壓回路的元件損壞或低效,使反饋電壓幅度不足。檢查:

a、在PC2輸出端并接10k電阻,輸出電壓回落。說明PC2輸出側穩壓電路正𒉰常,故障在PC2本身及輸入側電路;

b、在R7上并聯500Ω電阻,輸出電壓有顯著回落。說明光電耦合器PC2良好,故障✨為PC3低效或PC3外接電阻元件變值。反之,為PC2不良。

🌃負載供電電壓過低,有三個故障可能:1、負載過🍸重,使輸出電壓下降;2、穩壓回路元件不良,電壓反饋過大;3、開關管低效,使電路(開關變壓器)換能不足。

檢查與修法:

a、將供電支路的負載電路逐一解除(注意!不要以開路該路供電整流管的來脫開負載電路,尤其是接有穩壓反饋的+5V供電電路!反饋電壓的消失,會各路輸出電壓異常升高,而將負載電路燒毀!)判斷是否由于負載過重引起電壓回落;如切斷某路供電后,電路回升到正常值,說明開關電源本身正常,檢查負載電路;輸出電壓低,檢查穩壓回路ꦬ。

b、檢查穩壓回路的電阻元件R5—R10,無變值現✤象;逐一代換PC2、PC3,若正常,說明代換元件低效,導通內阻變大。

c、代換PC▨2、PC3若無效,故障可能為開關管低效,或開關和激勵電路有問題,也不排除UC3844內部輸出電路低效。更換優質開關管、UC3844。

對于一般性故障,上🐬述故障排查法是有效的,但不一定地靈光。若檢查振蕩回路、穩壓回路、負載回路都無異常,電路還是輸出電壓低,或間歇振蕩,或干脆毫無反應,這此情況都有可能出現。先不要犯愁,讓我們往深入里分析一下電路故障的原因,以幫助盡快查出故障元件。電路的間歇振蕩或停振的原因不在起振回路和穩壓回路時,還有哪些原因可電路不起振呢?

(1)主繞組N1兩端并聯的R、D、C電路,為尖峰電壓吸收網絡,提供開關管截止期間,儲存在變壓器中磁場能量的泄放通路(開關管的反♛向電流通道),保護了開關管不被過壓擊穿。當D2或C4嚴重漏電或擊穿短路時,電源相當于加上了一個很重的負載,使輸出電壓嚴重回落,U3844供電不足,內部欠電壓保護電路起控,而電路間歇振蕩。因元件并聯在N1繞組上♏,短路后不易測出,往往被忽略;

(2)有的開關電源有輸入供電電壓的(電壓過高)保護電路,一旦電路本身故障,使電路出現誤過壓保護,電路停ꦛ振;

(3)電流采樣電阻不良,如引腳氧化、碳化或阻🍌值變大時,壓降上升,出現誤過流保護,使電路間歇振蕩狀態;

(4)自供電繞組的整流二極管D1低效,正向導通內阻變大,電路不能起振,更換試驗;

(5)開關變壓器因繞組發霉、受潮等,品質因數,用原型號變壓器代換試驗;

(6)R1起振電路參數變異,但測量不出異常,或開關管低效,此時遍查電路無異常,但就是不起振。修理:

變動一下電路既💃有參數🀅和狀態,讓故障出來!試減小R1的電阻值(不宜低于200kΩ以下),電路能起振。此法也可做為應急修理手段之一。無效,更換開關管、UC3844、開關變壓器試驗。

輸出電壓總是偏高或偏低一點,達不到正常值。檢查不出電路和元件的異常♈,幾乎換掉了電路中所有元件,電路的輸出電壓值還是在“勉強與湊合”狀態,有時好像﷽能“正常工作”了,但讓人心里不踏實,好像質似的,不知什么時候會來個“反常”。不要放棄,一下電路參數,使輸出電路達到正常值,達到其工作狀態,讓我們“放心”的地步。電路參數的變異,有以下幾種原因:

1、晶體管低效,如三極管放大倍數,或導通內阻變大,二極管正向電阻變大,反向電阻變小等;

2、用萬用表不能測出的電容的相關介質損耗、損耗等;

3、晶體管、芯片器件的老化和參數漂移,如光電耦合器的光傳遞效率變低等;

4、電感元件,如開關變壓器的Q值等;

5、電阻元件的阻值變異,但不顯著。

6、上述5種原因有數種參于其中,形成“綜合作用”。

由各種原因形成的電路的“現在的”這種狀態,是一種“病態”,也許我們得換一下檢修思路了,中醫有一個“辨證施治的”理論,我們也要用一下了,下一個方子,不是針對哪一個元件,而是將整個電路“調理”一下,使之由“病態”趨于“常態”💟。就這么“模糊著糊涂著”,把病就給治了。

修理(元件數值的輕微):

1、輸出電壓偏低:ig♊ht: 24px; color: rgb(62, 62, 62); text-align: justify; ">a、增🐲大R5或減小R6電阻值;b、減小R7、R8電阻值或加大R9電阻值。

2、輸出電壓偏高:

a、減小R5或增大R6電阻值;b、增大R7、R8電阻值或減小R9電阻值。

上述的目的,是在對電路進行檢查,換掉低效元件后,進行的。目的是穩壓反饋電路的相關增益,使振蕩芯片輸出的脈沖占空比變化,開關變壓器🦂的儲能變化,使次級繞組的輸出電壓達到正常ꦑ值,電路一個新的“正常的平衡”狀態。

好多看似不可修復的疑難故障,就這樣經過一、兩只電阻值的,波瀾無驚地修復了。

檢修中須注意的問題:1、在開關電源檢查和修復中,應切斷三相輸出電路IGBT模塊的供電,以防止驅動供電異常,造成IGBT模塊的損壞;2、在修理輸出電壓過高的故🗹障時,更要切斷+5V對CPU主板的供電,以免異常或高電壓損壞CPU,造成CPU主板報廢。3、不可使穩壓回路中斷,將輸出電壓異常升高!4、開關電源電路的二極管,用于整流和用于保護的,都為高速二⭕極管或肖基特二極管,不可用普通IN4000系列整流二極管代用。 4、開關管損壞后,換用原型號的,現在網絡這么發達,貨物來源不成問題,一般都能購到的。網上許多東西都能以便宜的價格購到,注意!