精品 維修變頻器心得 本公司自各類變頻器 1999年成立以來 直流調(diào)速器 一直從事交 伺服 直流調(diào)速的研究和應(yīng)用 觸摸屏 人機界面等產(chǎn)品的開對P LC 發(fā) 調(diào)試 其中高 目的經(jīng)驗 維修工作 中級技術(shù)人員占80 以上 特別對多點變頻同步控制 擁有一批專業(yè)技術(shù)扎實富于開拓精神的科技隊伍 具有完成大中型企業(yè)自動化控制項恒張力控制 恒壓供水控制 風(fēng)機恒壓控制 的高端具有特長 如何找到一家變頻器維修質(zhì)量可靠的變頻器維修公司 起重位能控制 過程控制 集散控制等工業(yè)自動化領(lǐng)域中這個問題就需要長期了解 一般我們認為進口的變頻器如歐洲品牌 日本品牌 如果經(jīng)過維修的變頻器在一年內(nèi)出現(xiàn)同類故障或者其他故障 這種情況一兩次還問題不大 如果一個維修公司幫你修過的變頻器 有30 都是在維修后一年內(nèi)出現(xiàn)故障需要維修的話 就可以說明其維修質(zhì)量不可靠 如果有5 出現(xiàn)維修后一年內(nèi)需要返修 我們認為這個維修質(zhì)量還是可以放心的 變頻器維修市場廣闊 越來越多的變頻器維修公司也多起來 中國變頻器維修市場特征分析 1 各種進口變頻器維修服務(wù)跟不上位 不少客戶的變頻器壞了 找代理商或廠家維修 很多大公司都需要報修 等廠家安排人員上門服務(wù)一般是需要時間的 或者直接通知客戶發(fā)貨到廠家 在時間上等不及 少則一個禮拜 多則幾個月 2 進口變頻器如果找廠家指定的維修公司或代理商維修的話 很多都是模塊 整個板子如CPU板 電源板 驅(qū)動板等代換 不過這樣的話維修有保證 但維修價格會比較高 說不定修兩臺變頻器就足夠買一臺變頻器 這樣也不很經(jīng)濟 變頻器安裝環(huán)境應(yīng)注意的幾點情況 一 工作溫度 變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件 極易受到工作溫度的影響 產(chǎn)品一般要求為0 55 但為了保證工作安全 可靠 使用時應(yīng)考慮留有余地 最好控制在40 以下 在控制箱中 變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部 并嚴格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求 絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝 二 環(huán)境溫度 溫度太高且溫度變化較大時 變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象 其絕緣性能就會大大降低 甚至可能引發(fā)短路事故 必要時 必須在箱中增加干燥劑和加熱器 在水處理間 一般水汽都比較重 如果溫度變化大的話 這個問題會比較突出 三 腐蝕性氣體 使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大 不僅會腐蝕元器件的引線 印刷電路板等 而且還會加速塑料器件的老化 降低絕緣性能 四 振動和沖擊 裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時 會引起電氣接觸不良 淮安熱電就出現(xiàn)這樣的問題 這時除了提高控制柜的機械強度 遠離振動源和沖擊源外 還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件 設(shè)備運行一段時間后 應(yīng)對其進行檢查和維護 五 電磁波干擾 變頻器在工作中由于整流和變頻 周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波 這些高頻電磁波對附近的儀表 儀器有一定的干擾 因此 柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng) 應(yīng)該選用金屬外殼 屏蔽變頻器對儀表的干擾 所有的元器件均應(yīng)可靠接地 除此之外 各電氣元件 儀器及儀表之間的連線應(yīng)選用屏蔽控制電纜 且屏蔽層應(yīng)接地 如果處理不好電磁干擾 往往會使整個系統(tǒng)無法工作 導(dǎo)致控制單元失靈或損壞 變頻器維修十項原則 一 先動口再動手對于有故障的電氣設(shè)備 不應(yīng)急于動手 應(yīng)先詢問產(chǎn)生故障的前后經(jīng)過及故障現(xiàn)象 對于生疏的設(shè)備 還應(yīng)先熟悉電路原理和結(jié)構(gòu)特點 遵守相應(yīng)規(guī)則 拆卸前要充分熟悉每個電氣部件的功能 位置 連接方式以及與四周其他器件的關(guān)系 在沒有組裝圖的情況下 應(yīng)一邊拆卸 一邊畫草圖 并記上標(biāo)記 二 先外部后內(nèi)部應(yīng)先檢查設(shè)備有無明顯裂痕 缺損 了解其維修史 使用年限等 然后再對機內(nèi)進行檢查 拆前應(yīng)排隊周邊的故障因素 確定為機內(nèi)故障后才能拆卸 否則 盲目拆卸 可能將設(shè)備越修越壞 三 先機械后電氣只有在確定機械零件無故障后 再進行電氣方面的檢查 檢查電路故障時 應(yīng)利用檢測儀器尋找故障部位 確認無接觸不良故障后 再有針對性地查看線路與機械的運作關(guān)系 以免誤判 四 先靜態(tài)后動態(tài)在設(shè)備未通電時 判定電氣設(shè)備按鈕 接觸器 熱繼電器以及保險絲的好壞 從而判定故障的所在 通電試驗 聽其聲 測參數(shù) 判定故障 最后進行維修 如在電動機缺相時 若測量三相電壓值無法著判別時 就應(yīng)該聽其聲 單獨測每相對地電壓 方可判定哪一相缺損 五 先清潔后維修對污染較重的電氣設(shè)備 先對其按鈕 接線點 接觸點進行清潔 檢查外部控制鍵是否失靈 許多故障都是由臟污及導(dǎo)電塵塊引起的 一經(jīng)清潔故障往往會排除 六 先電源后設(shè)備電源部分的故障率在整個故障設(shè)備中占的比例很高 所以先檢修電源往往可以事半功倍 七 先普遍后非凡因裝配配件質(zhì)量或其他設(shè)備故障而引起的故障 一般占常見故障的50左右 電氣設(shè)備的非凡故障多為軟故障 要經(jīng)驗和儀表來測量和維修 八 先外圍后內(nèi)部先不要急于更換損壞的電氣部件 在確認外圍設(shè)備電路正常時 再考慮更換損壞的電氣部件 九 先直流后交流檢修時 必須先檢查直流回路靜態(tài)工作點 再交流回路動態(tài)工作點 十 先故障后調(diào)試對于調(diào)試和故障并存的電氣設(shè)備 應(yīng)先排除故障 再進行調(diào)試 調(diào)試必須在電氣線路速的前提下進行 變頻器的故障原因及防范措施變頻器由主回路 電源回路 IPM驅(qū)動及保護回路 冷卻風(fēng)扇等幾部分組成 其結(jié)構(gòu)多為單元化或模塊化形式 由于使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理 將容易造成變頻器誤操作及發(fā)生故障 或者無法滿足預(yù)期的運行效果 為防患于未然 事先對故障原因進行認真分析尤為重要 一 主回路常見故障分析主回路主要由三相或單相整流橋 平滑電容器 濾波電容器 IPM逆變橋 限流電阻 接觸器等元件組成 其中許多常見故障是由電解電容引起 電解電容的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定 在回路設(shè)計時已經(jīng)選定了電容器的型號 所以內(nèi)部的溫度對電解電容器的壽命起決定作用 電解電容器會直接影響到變頻器的使用壽命 一般溫度每上升10 壽命減半 因此一方面在安裝時要考慮適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度 另一方面可以采取措施減少脈動電流 采用改善功率因數(shù)的交流或直流電抗器可以減少脈動電流 從而延長電解電容器的壽命 在電容器維護時 通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況 當(dāng)靜電容量低于額定值的80 絕緣阻抗在5M 以下時 應(yīng)考慮更換電解電容器 二 主回路典型故障分析故障現(xiàn)象變頻器在加速 減速或正常運行時出現(xiàn)過電流跳閘 首先應(yīng)區(qū)分是由于負載原因 還是變頻器的原因引起的 如果是變頻器的故障 可通過歷史記錄查詢在跳閘時的電流 超過了變頻器的額定電流或電子熱繼電器的設(shè)定值 而三相電壓和電流是平衡的 則應(yīng)考慮是否有過載或突變 如電機堵轉(zhuǎn)等 在負載慣性較大時 可適當(dāng)延長加速時間 此過程對變頻器本身并無損壞 若跳閘時的電流 在變頻器的額定電流或在電子熱繼電器的設(shè)定范圍內(nèi) 可判斷是IPM模塊或相關(guān)部分發(fā)生故障 首先可以通過測量變頻器的主回路輸出端子U V W 分別與直流側(cè)的P N端子之間的正反向電阻 來判斷IPM模塊是否損壞 如模塊未損壞 則是驅(qū)動電路出了故障 如果減速時IPM模塊過流或變頻器對地短路跳閘 一般是逆變器的上半橋的模塊或其驅(qū)動電路故障 而加速時IPM模塊過流 則是下半橋的模塊或其驅(qū)動電路部分故障 發(fā)生這些故障的原因 多是由于外部灰塵進入變頻器內(nèi)部或環(huán)境潮濕引起 進口泵 三 控制回路故障分析控制回路影響變頻器壽命的是電源部分 是平滑電容器和IPM電路板中的緩沖電容器 其原理與前述相同 但這里的電容器中通過的脈動電流 是基本不受主回路負載影響的定值 故其壽命主要由溫度和通電時間決定 由于電容器都焊接在電路板上 通過測量靜電容量來判斷劣化情況比較困難 一般根據(jù)電容器環(huán)境溫度以及使用時間 來推算是否接近其使用壽命 電源電路板給控制回路 IPM驅(qū)動電路和表面操作顯示板以及風(fēng)扇等提供電源 這些電源一般都是從主電路輸出的直流電壓 通過開關(guān)電源再分別整流而得到的 因此 某一路電源短路 除了本路的整流電路受損外 還可能影響其他部分的電源 如由于誤操作而使控制電源與公共接地短接 致使電源電路板上開關(guān)電源部分損壞 風(fēng)扇電源的短路導(dǎo)致其他電源斷電等 一般通過觀察電源電路板就比較容易發(fā)現(xiàn) 邏輯控制電路板是變頻器的核心 它集中了CPU MPU RAM EEPROM等大規(guī)模集成電路 具有很高的可靠性 本身出現(xiàn)故障的概率很小 但有時會因開機而使全部控制端子同時閉合 導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)EEPROM故障 這只要對EEPROM重新復(fù)位就可以了 IPM電路板包含驅(qū)動和緩沖電路 以及過電壓 缺相等保護電路 從邏輯控制板來的PWM信號 通過光耦合將電壓驅(qū)動信號輸入IPM模塊 因而在檢測?？斓耐瑫r 還應(yīng)測量IPM模塊上的光耦 四 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)主要包括散熱片和冷卻風(fēng)扇 其中冷卻風(fēng)扇壽命較短 臨近使用壽命時 風(fēng)扇產(chǎn)生震動 噪聲增大最后停轉(zhuǎn) 變頻器出現(xiàn)IPM過熱跳閘 冷卻風(fēng)扇的壽命受限于軸承 大約為10000 35000h 當(dāng)變頻器連續(xù)運轉(zhuǎn)時 需要2 3年更換一次風(fēng)扇或軸承 為了延長風(fēng)扇的壽命 一些產(chǎn)品的風(fēng)扇只在變頻器運轉(zhuǎn)時而不是電源開啟時運行 五 外部的電磁感應(yīng)干擾如果變頻器周圍存在干擾源 它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部 引起控制回路誤動作 造成工作不正?；蛲C 嚴重時甚至損壞變頻器 減少噪聲干擾的具體方法有變頻器周圍所有繼電器 接觸器的控制線圈上 加裝防止沖擊電壓的吸收裝置 如RC浪涌吸收器 其接線不能超過20cm 盡量縮短控制回路的配線距離 并使其與主回路分離 變頻器控制回路配線絞合節(jié)距離應(yīng)在15mm以上 與主回路保持10cm以上的間距 變頻器距離電動機很遠時 超過100m 這時一方面可加大導(dǎo)線截面面積 保證線路壓降在2 以內(nèi) 同時應(yīng)加裝變頻器輸出電抗器 用來補償因長距離導(dǎo)線產(chǎn)生的分布電容的充電電流 變頻器接地端子應(yīng)按規(guī)定進行接地 必須在專用接地點可靠接地 不能同電焊 動力接地混用 變頻器輸入端安裝無線電噪聲濾波器 減少輸入高次諧波 從而可降低從電源線到電子設(shè)備的噪聲影響 同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器 以降低其輸出端的線路噪聲 六 安裝環(huán)境變頻器屬于電子器件裝置 對安裝環(huán)境要求比較嚴格 在其說明書中有詳細安裝使用環(huán)境的要求 在特殊情況下 若確實無法滿足這些要求 必須盡量采用相應(yīng)抑制措施振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因 對于振動沖擊較大的場合 應(yīng)采用橡膠等避振措施 潮濕 腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件銹蝕 接觸不良 絕緣降低而形成短路 作為防范措施 應(yīng)對控制板進行防腐防塵處理 并采用封閉式結(jié)構(gòu) 溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素 特別是半導(dǎo)體器件 應(yīng)根據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避免日光直射 除上述幾點外 定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風(fēng)扇也是非常必要的 對于特殊的高寒場合 為防止微處理器因溫度過低不能正常工作 應(yīng)采取設(shè)置空氣加熱器等必要措施 七 電源異常電源異常大致分以下3種 即缺相 低電壓 停電 有時也出現(xiàn)它們的混合形式 這些異常現(xiàn)象的主要原因 多半是輸電線路因風(fēng) 雪 雷擊造成的 有時也因為同一供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對地短路及相間短路 而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異 除電壓波動外 有些電網(wǎng)或自行發(fā)電的單位 也會出現(xiàn)頻率波動 并且這些現(xiàn)象有時在短時間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn) 為保證設(shè)備的正常運行 對變頻器供電電源也提出相應(yīng)要求 如果附近有直接啟動的電動機和電磁爐等設(shè)備 為防止這些設(shè)備投入時造成的電壓降低 其電源應(yīng)和變頻器的電源分離 減小相互影響 對于要求瞬時停電后仍能繼續(xù)運行的設(shè)備 除選擇合適價格的變頻器外 還應(yīng)預(yù)先考慮電機負載的降速比例 當(dāng)變頻器和外部控制回路都采用瞬間停電補償方式時 失壓回復(fù)后 通過測速電機測速來防止在加速中的過電流 對于要求必須連續(xù)運行的設(shè)備 應(yīng)對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置 像帶有二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器 雖然在缺相狀態(tài) 但也能繼續(xù)工作 但整流器中個別器件電流過大 及電容器的脈沖電流過大 若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響 應(yīng)及早檢查處理 八 雷擊 感應(yīng)雷電雷擊或感應(yīng)雷擊形成的沖擊電壓 有時也會造成變頻器的損壞 此外 當(dāng)電源系統(tǒng)一次側(cè)帶有真空斷路器時 短路開閉會產(chǎn)生較高的沖擊電壓 為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞 通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件 真空斷路器應(yīng)增加RC浪涌吸收器 若變壓器一次側(cè)有真空斷路器 應(yīng)在控制時序上 保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開 九 變頻器本身的故障自診斷及預(yù)防功能老型號的晶體管變頻器主要有以下缺點容易跳閘 不容易再啟動 過負載能力低 由于IGBT及CPU的迅速發(fā)展 變頻器內(nèi)部增加了完善的自診斷及故障防范功能 大幅度提高了變頻器的可靠性 如果使用矢量控制變頻器中的 全領(lǐng)域自動轉(zhuǎn)矩補償功能 其中的 啟動轉(zhuǎn)矩不足 環(huán)境條件變化造成出力下降 等故障原因 將得到很好的克服 該功能是利用變頻器內(nèi)部的微型計算機的高速運算 計算出當(dāng)前時刻所需要的轉(zhuǎn)矩 迅速對輸出電壓進行修正和補償 以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉(zhuǎn)矩變化 十 預(yù)先在變頻器的內(nèi)部設(shè)置各種故障防止措施此外 由于變頻器的軟件開發(fā)更加完善 可以預(yù)先在變頻器的內(nèi)部設(shè)置各種故障防止措施 并使故障化解后 仍能保持繼續(xù)運行 例如對自由停車過程中的電機進行再啟動 對內(nèi)部故障自動復(fù)位并保持連續(xù)運行 負載轉(zhuǎn)矩過大時 能自動調(diào)整運行曲線 能夠?qū)C械系統(tǒng)的異常轉(zhuǎn)矩進行檢測 造成變頻器故障的原因是多方面的 只有在實踐中 不斷摸索總結(jié) 才能及時消除各種各樣的故障 變頻器維修檢測常用方法在變頻器日常維護過程中 經(jīng)常遇到各種各樣的問題 如外圍線路問題 參數(shù)設(shè)定不良或機械故障 如果是變頻器出現(xiàn)故障 如何去判斷是哪一部分問題 在這里略作介紹 一 靜態(tài)測試 1 測試整流電路找到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端 將萬用表調(diào)到電阻X10檔 紅表棒接到P 黑表棒分別依到R S T 應(yīng)該有大約幾十歐的阻值 且基本平衡 相反將黑表棒接到P端 紅表棒依次接到R S T 有一個接近于無窮大的阻值 將紅表棒接到N端 重復(fù)以上步驟 都應(yīng)得到相同結(jié)果 如果有以下結(jié)果 可以判定電路已出現(xiàn)異常 A 阻值三相不平衡 可以說明整流橋故障 B 紅表棒接P端時 電阻無窮大 可以斷定整流橋故障或起動電阻出現(xiàn)故障 2 測試逆變電路將紅表棒接到P端 黑表棒分別接U V W上 應(yīng)該有幾十歐的阻值 且各相阻值基本相同 反相應(yīng)該為無窮大 將黑表棒接到N端 重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果 否則可確定逆變模塊故障 二 動態(tài)測試在靜態(tài)測試結(jié)果正常以后 才可進行動態(tài)測試 即上電試機 在上電前后必須注意以下幾點 1 上電之前 須確認輸入電壓是否有誤 將380V電源接入220V級變頻器之中會出現(xiàn)炸機 炸電容 壓敏電阻 模塊等 2 檢查變頻器各接播口是否已正確連接 連接是否有松動 連接異常有時可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障 嚴重時會出現(xiàn)炸機等情況 3 上電后檢測故障顯示內(nèi)容 并初步斷定故障及原因 4 如未顯示故障 首先檢查參數(shù)是否有異常 并將參數(shù)復(fù)歸后 進行空載 不接電機 情況下啟動變頻器 并測試U V W三相輸出電壓值 如出現(xiàn)缺相 三相不平衡等情況 則模塊或驅(qū)動板等有故障 5 在輸出電壓正常 無缺相 三相平衡 的情況下 帶載測試 測試時 最好是滿負載測試 三 故障判斷 1 整流模塊損壞一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起 在排除內(nèi)部短路情況下 更換整流橋 在現(xiàn)場處理故障時 應(yīng)重點檢查用戶電網(wǎng)情況 如電網(wǎng)電壓 有無電焊機等對電網(wǎng)有污染的設(shè)備等 2 逆變模塊損壞一般是由于電機或電纜損壞及驅(qū)動電路故障引起 在修復(fù)驅(qū)動電路之后 測驅(qū)動波形良好狀態(tài)下 更換模塊 在現(xiàn)場服務(wù)中更換驅(qū)動板之后 還必須注意檢查馬達及連接電纜 在確定無任何故障下 運行變頻器 3 上電無顯示一般是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起 如啟動電阻損壞 也有可能是面板損壞 4 上電后顯示過電壓或欠電壓一般由于輸入缺相 電路老化及電路板受潮引起 找出其電壓檢測電路及檢測點 更換損壞的器件 5 上電后顯示過電流或接地短路一般是由于電流檢測電路損壞 如霍爾元件 運放等 6 啟動顯示過電流一般是由于驅(qū)動電路或逆變模塊損壞引起 7 空載輸出電壓正常 帶載后顯示過載或過電流該種情況一般是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動電路老化 模塊損傷引起變頻器維修經(jīng)驗十多年的工控產(chǎn)品維修經(jīng)驗 供大家參考 常見故障及判斷 1 OC報警鍵盤面板LCD顯示 加 減 恒速時過電流 對于短時間大電流的OC報警 一般情況下是驅(qū)動板的電流檢測回路出了問題 模塊也可能已受到?jīng)_擊 損壞 有可能復(fù)位后繼續(xù)出現(xiàn)故障 產(chǎn)生的原因基本是以下幾種情況 電機電纜過長 電纜選型臨界造成的輸出漏電流過大或輸出電纜接頭松動和電纜受損造成的負載電流升高時產(chǎn)生的電弧效應(yīng) 小容量 7 5G11以下 變頻器的24V風(fēng)扇電源短路時也會造成OC3報警 此時主板上的24V風(fēng)扇電源會損壞 主板其它功能正常 若出現(xiàn) 1 OC2 報警且不能復(fù)位或一上電就顯示 OC3 報警 則可能是主板出了問題 若一按RUN鍵就顯示 OC3 報警 則是驅(qū)動板壞了 2 OLU報警鍵盤面板LCD顯示 變頻器過負載 當(dāng)G P9系列變頻器出現(xiàn)此報警時可通過三種方法解決 首先修改一下 轉(zhuǎn)矩提升 加減速時間 和 節(jié)能運行 的參數(shù)設(shè)置 其次用卡表測量變頻器的輸出是否真正過大 最后用示波器觀察主板左上角檢測點的輸出來判斷主板是否已經(jīng)損壞 3 OU1報警鍵盤面板LCD顯示 加速時過電壓 當(dāng)通用變頻器出現(xiàn) OU 報警時 首先應(yīng)考慮電纜是否太長 絕緣是否老化 直流中間環(huán)節(jié)的電解電容是否損壞 同時針對大慣量負載可以考慮做一下電機的在線自整定 另外在啟動時用萬用表測量一下中間直流環(huán)節(jié)電壓 若測量儀表顯示電