入门级变频器维修方法与技巧 (简版) 4/4
3.变频器烧坏IGBT模块维修。这可以说是通用型变频器维修中最常见最高发的故障,没有之一。首先变频器上的IGBT模块和可控硅工作原理不一样,可控硅自身导通与不导通都不存在短路,只有负载过流时可控硅才可能坏。而变频器上的IGBT模块由于其工作特性特殊,需要一个截止负压才能完全的截止,而导通时需要一个正电压才能导通,更重要的是变频器输出模块每一相的上下臂是不可以同时导通的,否则直接将电源正负板短路,这也是变频器经常炸IGBT的一个重要原因,一般都是驱动电路问题,也有相当一部分是IGBT过流短路同时造成驱动元件或者保护元件短路,所以,维修变频器时更换IGBT容易,维修驱动电路才是重点。
4.变频器驱动电路维修。变频器的驱动电路主要是光电耦合器翻转电路,维修变频器的驱动电路有三个步骤。一是供电,光耦需要的是一个正负供电,功率模块的上下臂中只有下臂的三组供电是共地的,上臂的三组供电是独立的,比如开关电源输出独立的24伏电压,用一只9V的稳压二极管和一只电阻串联后分压,电阻一侧得到15V电压,电阻与稳压二极管相连的地方即为中点,中点对24V的正极为正电压,对24V的负极为负电压,这个原理理解明白了后,修驱动电路就非常容易。变频器三相共六个臂,下面三个臂(包含制动单元的控制光耦)是共用负极作为地,所以这三个光耦可以共用电源,上面三个臂的地分别是三相输出点UVW,要单独供电,所以我们常见的变频器光耦供电电路有四组。二是更换光耦,如果光耦短路、发热、不能正常导通,需要更换掉,更换后测量时可以用一组3V的干电池作为导通电压,同时用万用表测量光耦输出端的电压有没有发生偏转。三是保护元件维修更换,一般都是由电阻、电容及双向防雷二极管组成的,这种二极管在IGBT炸裂时容易短路,正常时相当于开路状态。
驱动光耦大致分三种类型,第一种是普通的以3120,250为代表的八脚光耦,也是最常用的,1、4脚空,2、3脚为输入,5、8脚供电,6、7脚要么连一起,要么只用一只脚作为控制输出。第二种是以PC929、316J为代表的多功能型,除了有第一种光耦的功能外还多了一些比如检测之类的功能,第三种是三相或者更多相集成型光耦,很少见于一些小功率小品种变频器上,比如路斯特、三菱、施耐德这些品牌的变频器上都有见过,可以先暂时忽略不研究。
第六部分:变频器维修重点难点.
不管修什么电路都难逃一个规律,总是大电流、高电压的电路容易坏。PWM开关电源常见问题有:整流到滤波电路开路,这很容易判断,但通常伴随开关管击穿、漏极对地电阻击穿,如果这些都有问题,PWM调制芯片大多是有问题的,其他常见问题比如,UC2822无启动电压,无续流电压,开关变压器输出开路,输出无反馈等等,特别注意的是二次供电时的电容老化后容易引起很多奇怪的现象,特别是容量轻微变化时,修过彩色电视机的师傅就有经验,这个电容通常是47UF/50V,变频器上面也有用到56UF、82UF、100UF的。要找到它很容易、开关变压器初级有两个线圈,其中不是接功率管那个线圈就是整流管后接这个滤波电容,用来给脉宽调制芯片供电的。更详细的开关电源原理及维修在另一篇文章里。
光电耦合器及驱动电路维修是变频器维修中最常见的,伴随IGBT模块击穿,也是重点难点,当然,方法对了就能保证模块一个都不烧,这部分方法各家都有各家的妙招,大同小异。维修IGBT击穿的变频器时,先将驱动电路以外的电路维修正常,换上新的IGBT时注意在直流母线供电的正极串上一个灯泡,就可以试运转了,如果模块过流灯泡会亮,直到保护作用。变频器启动后测量三相输出,如果不平衡,说明驱动电路异常,用万用表测量六组驱动电压,很容易就能对比出哪一组没有正常工作,然后维修光耦电路就行了。直到输出平衡后,将灯泡换成小电流的保险,接上一台小功率电动机,这时试机基本成功率很高,因为串灯泡时没有问题说明模块和驱动都正常了。串联灯泡的位置,小功率的直接把铜箔割开,中功率的直流母线上一般有保险的位置,大功率更好办,直接将铜排和螺丝断开,只需要你看懂主回路的来龙去脉就很容易。光耦及驱动电路是否正常一般可以使用静态维修法,即变频器不需要频率运转时也可以维修,给光耦供电后,在初级供1.5V直流电压,光耦输出侧电压将由约负9伏变为约正15伏。
比较器及外围电路异常是变频器维修中的疑难故障,进线电压检测电路的比较器可以静态测量,维修时现象明确,不算太难。但是很多电流检测电路的比较器故障带来的各种各样报警,却没那么好修,主要表现为故障时有时无,特别是霍尔元件内置电路异常时,很不好判断,需要丰富的经验。CPU电路和存储器电路故障率非常低,这里不单独写了,等到以上问题都能解决以后,自然有能力分析这一类故障。值得注意的是,有些厂商为为了防止尾款收不回来,会给变频器设定一个厂家级密码让变频器定时终止运行,并且不出现任何故障报警,这时要么能找到厂家帮助,要么找现同样的数据更换掉存储器,或者直接更换主板。所以这种情况判断不了的时候首先想到和用户沟通,搞清楚有没有拖欠尾款。
第七部分:变频器维修经验总结。
不管维修什么样的电子产品,最容易损坏的总是大电流的电路和高电压的电路,其次是电路板腐蚀、用户人为损坏、设备使用者误操作等等,所以我们接修后,需要问清楚用户变频器坏的前因后果,而且要不厌其烦的问,思路清楚的问,多了解情况总会更有帮助,比如我自己总结的维修变频器经验,接到用户报修电话的前几个问题,一般都包括:变频器坏之前是什么状况,变频器损坏之后是什么现象,是变频器运行着自己坏的,还是停机后开机时坏的,或者是设备某些位置有人动了什么部位才坏的。变频器是什么品牌、型号、用了多久、现在有没有报警代码,然后才问客户地址在哪里,公司名称叫什么,又比如客户说前几天设备是好的,昨天雷雨过后就坏了,那我们大致知道,是雷击或者进水引起的。其实这些问题看着烦杂,对于变频器维修都会有一定的帮助。
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