變頻器IGBT模塊故障維修實(shí)例詳解

對(duì)于變頻器維修，總的來說，首先要對(duì)其工作原理有較透徹的理解，對(duì)每個(gè)電路的性能指標(biāo)、工作點(diǎn)及器件的性能、好壞都能有一個(gè)正確的判別，才能真正地修好每一臺(tái)設(shè)備，做到心中有數(shù)。現(xiàn)在以在維修的一臺(tái)變頻器IGBT模塊故障為例，說明維修的方法、依據(jù)及應(yīng)注意的問題，與大家共同探討，以求簡潔、快速的維修好變頻器設(shè)備。　

1、故障現(xiàn)象

某一抽油機(jī)變頻器設(shè)備，是1140v/30kw的抽油機(jī)專用變頻器，在運(yùn)行過程中中間一相igbt模塊處被燒黑，其上的母線尖峰吸收電容（3f/1200v的無感電容兩只串聯(lián)再并聯(lián)）的一個(gè)腿被打斷，不能正常運(yùn)行。

2、初步判斷

接到客戶匯報(bào)情況后，筆者去現(xiàn)場維修。用萬用表檢測主電路部分，中間一相雖然被熏黑，但檢測還是好的，其他兩相也正常。　

3、維修過程

（1）首先更換損壞的器件。將3f /1200v的電容更換后，再將隔離開關(guān)合上，給控制柜送電，控制柜沒反應(yīng)，電源燈不亮，電壓表沒有指示。

　　（2）輸入端接有高壓熔斷器，懷疑是它損壞了。用萬用表的高壓檔檢測熔斷器后的三個(gè)端子對(duì)地的電壓，都正常，均為690v，因控制電路用的是220v電源，于是懷疑1140/220v的變壓器有問題。后來斷電后用萬用表檢測熔斷器兩端阻值，有一相通，另兩相斷，因此斷定原判斷有誤，有兩相熔斷器燒斷。檢測熔斷器，有電顯示，應(yīng)是未斷的那相通過1140/220v的變壓器的初級(jí)繞組串過去的，因是單相供電，形不成電壓，因而1140v/220v的變壓器不工作，控制柜因得不到電壓而不能工作。

　　（3）將熔斷器更換后，柜子送電正常，工頻啟動(dòng)，工作正常，工頻維修完畢。接著維修變頻部分。其主電路如圖1示。

圖1　變頻器主電路圖

（4）通控制電。一送電，顯示板上的故障保護(hù)燈就亮，懷疑干擾，但多次送、停電都這樣，因處于保護(hù)狀態(tài)，不能開機(jī)。后將短路保護(hù)插線拔掉（因主電路沒通電，只是控制電路送電，無影響），送電正常。開機(jī)也正常，用萬用表檢測頻率到達(dá)50hz時(shí)的電壓，三相輸出電壓都平衡，線間電壓為8.2v，對(duì)中線為5.0v，工作正常。

（5 ) 檢查短路保護(hù)板。將輸入端短路保護(hù)取樣電流傳感器拔下，測量板上電源電壓，±12v正常，但+5v供電電壓+3.0v，將集成塊成74hc14拔下，+5v正常，說明該集成塊已經(jīng)損壞，更換一只新的。

圖2　短路隔離板圖

　 　( 6 ) 將輸入端短路保護(hù)取樣電流傳感器插上。先插正母線上電流傳感器，測±12v，工作正常；再插負(fù)母線上電流傳感器，測±12v電壓，+12v+ 9.0v，－12v正常。說明負(fù)母線上電流傳感器損壞。將該電流傳感器取下更換。

　　（7）將拔下的線都插上，并與主板連接好。通控制電，工作正常。為進(jìn)一步驗(yàn)證工作狀況，在主電路上加220v的電壓，開機(jī)后工作也正常，線間電壓為220v，對(duì)中線為130v（在50hz的情況下），工作正常。

　　（8）將工頻停下，開啟變頻。但變頻一開機(jī)就出現(xiàn)短路保護(hù)。后將負(fù)載斷開，變頻器空載運(yùn)行，也出現(xiàn)短路保護(hù)。這樣分析，送控制電正常，加220v也正常，懷疑器件有耐壓不夠的，因此停電后將原來燒的變黑的模塊更換。更換后送控制，送220v，工作都正常。送主電1140v，開至50hz，工作正常。

　　（9）接上負(fù)載，帶載運(yùn)行。但又出現(xiàn)問題，一開機(jī)又出現(xiàn)短路保護(hù)。檢測電機(jī)也正常，后來考慮是否是負(fù)母線上的電流傳感器也損壞了。于是通控制電檢測，在靜態(tài)時(shí)，電流傳感器的信號(hào)取樣電阻兩端有電壓，為+3.0v，因靜態(tài)下無電流，正常情況下應(yīng)為0v，說明該傳感器損壞，再更換一只新的，開機(jī)后檢測正常。

　　（10）最后送控制，送主電，工作正常，帶負(fù)載，工作正常，三相電壓、電流完全平衡，維修完畢。　　

4、應(yīng)注意事項(xiàng)

從該次的維修情況看，可總結(jié)以下應(yīng)引起注意的幾點(diǎn)：

　　（1）要有正確的判別方法。比如熔斷器的判斷，因帶電檢測造成誤判，應(yīng)堅(jiān)持正確的判別方法，單個(gè)檢測。有時(shí)需要取下單個(gè)測量;或者是用萬用表的高壓檔（帶2500v檔位的）檢測兩相之間的電壓，因單相電不能形成回路，因而測不出電壓，也可判別。

　　（2）有的器件用萬用表檢測是好的，但萬用表的電壓較低，對(duì)于耐壓高的器件，可能判別不出，應(yīng)注意加壓檢測。但現(xiàn)場條件有限，可采取以上逐步加壓的措施予以鑒別。

　　（3）對(duì)于出現(xiàn)以上瞬間大電流的情況，應(yīng)注意檢測與之相關(guān)的器件。比如上述有兩相熔斷器斷了，這說明機(jī)內(nèi)肯定出現(xiàn)了大電流，這時(shí)應(yīng)檢測相應(yīng)的電流傳感器，其電源及電流傳感器是否損壞。比如上述的正母線電流傳感器電源損壞，負(fù)母線電流傳感器靜態(tài)工作點(diǎn)不對(duì)等，要加以檢測。最好在通控制電時(shí)一并檢測出來，以免造成工作的重復(fù)。

　　（4）維修要堅(jiān)持正確的方法、步驟，不要忙亂。通控制電、加低壓、加高壓、帶載等步驟是必不可少的。不要更換器件后，不看控制電正常與否而盲目送主電，帶載，以免造成更大的故障，損壞更多的器件。

5、結(jié)束語

變頻器的維修是建立在對(duì)其工作原理、主要器件的性能、指標(biāo)正確理解的基礎(chǔ)上的，只要堅(jiān)持正確的方法、步驟，才可以正常地進(jìn)行維修工作，以達(dá)到事半功倍的效果。因此必須要多學(xué)習(xí)、多探討、勤于實(shí)踐，使自己的工作水平不斷充實(shí)、提高、更快、更好的服務(wù)于用戶。

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