變頻器輔助控制電路的三種故障維修

    變頻器驅動(dòng)電路、保護信號檢測及處理電路、脈沖發(fā)生及信號處理電路等控制電路稱(chēng)為輔助電路。輔助電路發(fā)生故障后，其故障原因較為復雜，除固化程序丟失或集成塊損壞（這類(lèi)故障處理方法一般只能采用控制板整塊更換或集成塊更換）外，其他故障較易判斷和處理。

    （1）驅動(dòng)電路故障

    驅動(dòng)電路用于驅動(dòng)逆變器IGTR，也易發(fā)生故障。一般有明顯的損壞痕跡，諸如器件（電容、電阻、三極管及印刷板等）爆裂、變色、斷線(xiàn)等異?，F象，但不會(huì )出現驅動(dòng)電路全部損壞情況。處理方法一般是按照原理圖，每組驅動(dòng)電路逐級逆向檢查、測量、替代、比較等方法；或與另一塊正品（新的）驅動(dòng)板對照檢查、逐級尋找故障點(diǎn)。處理故障步驟：首先對整塊電路板清灰除污。如發(fā)現印刷電路斷線(xiàn)，則補線(xiàn)處理；查出損壞器件即更換；根據筆者實(shí)踐經(jīng)驗分析，對懷疑的元器件，進(jìn)行測量、對比、替代等方法判斷，有的器件需要離線(xiàn)測定。驅動(dòng)電路修復后，還要應用示波器觀(guān)察各組驅動(dòng)電路信號的輸出波形，如果三相脈沖大小、相位不相等，則驅動(dòng)電路仍然有異常處（更換的元器件參數不匹配，也會(huì )引起這類(lèi)現象），應重復檢查、處理。大功率晶體管工作的驅動(dòng)電路的損壞也是導致過(guò)流保護功能動(dòng)作的原因之一。驅動(dòng)電路損壞表現出來(lái)最常見(jiàn)的現象是缺相，或三相輸出電壓不相等，三相電流不平衡等特征。

    （2）開(kāi)關(guān)電源損壞

    開(kāi)關(guān)電源損壞的一個(gè)比較明顯的特征就是變頻器通電后無(wú)顯示。如：富士G5S變頻器采用了兩級開(kāi)關(guān)電源，其原理是主直流回路的直流電壓由500V以上降為300V左右，然后再經(jīng)過(guò)一級開(kāi)關(guān)降壓，電源輸出5V，24V等多路電源。開(kāi)關(guān)電源的損壞常見(jiàn)的有開(kāi)關(guān)管擊穿，脈沖變壓器燒壞，以及次級輸出整流二極管損壞，濾波電容使用時(shí)間過(guò)長(cháng)，導致電容特性變化（容量降低或漏電電流較大），穩壓能力下降，也容易引起開(kāi)關(guān)電源的損壞。富士G9S則使用了一片開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用的波形發(fā)生芯片，由于受到主回路高電壓的竄入，經(jīng)常會(huì )導致此芯片的損壞，由于此芯片市場(chǎng)很少能買(mǎi)到，引起的損壞較難修復。 另外，變頻器通電后無(wú)顯示，也是較常見(jiàn)的故障現象之一，引起這類(lèi)故障原因，多數也是由于開(kāi)關(guān)電源的損壞所致。如MF系列變頻器的開(kāi)關(guān)電源采用的是較常見(jiàn)的反激式開(kāi)關(guān)電源控制方式，開(kāi)關(guān)電源的輸出級電路發(fā)生短路也會(huì )引起開(kāi)關(guān)電源損壞，從而導致變頻器無(wú)顯示。

    （3）反饋、檢測電路故障 在使用變頻器過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )碰到變頻器無(wú)輸出現象。驅動(dòng)電路損壞、逆變模塊損壞都有可能引起變頻器無(wú)輸出，此外輸出反饋電路出現故障也能引起此類(lèi)故障現象。有時(shí)在實(shí)際中遇到變頻器有輸出頻率，沒(méi)有輸出電壓（實(shí)際輸出電壓非常小，可認為無(wú)輸出），這時(shí)則應考慮一下是否是反饋電路出現了故障所致。在反饋電路中用于降壓的反饋電阻是較容易出現故障的元件之一；檢測電路的損壞也是導致變頻器顯示OC（+pA或+pd或+pn）保護功能動(dòng)作的原因，檢測電流的霍爾傳感器由于受溫度，濕度等環(huán)境因素的影響，工作點(diǎn)容易發(fā)生飄移，導致OC報警。

    總之，變頻器常見(jiàn)故障有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓以及過(guò)熱保護，并有相應的故障代碼，不同的機型有不同的代碼，其代碼含義可查閱隨機使用說(shuō)明書(shū)，參考處理措施進(jìn)行解決。過(guò)流經(jīng)常是由于GTR（或IGBT）功率模塊的損壞而導致的，在更換功率模塊的同時(shí)，應先檢查驅動(dòng)電路的工作狀態(tài)，以免由于驅動(dòng)電路的損壞，導致GTR（或IGBT）功率模塊的重復損壞；欠壓故障發(fā)生的主要原因是快速熔斷器或整流模塊的損壞，以及電壓檢測電路的損壞，電壓檢測采樣信號是從主直流回路直接取樣，經(jīng)高阻值電阻降壓，并通過(guò)光耦隔離后送到CPU處理，由高低電平判斷是欠壓還是過(guò)壓；過(guò)熱停機，多數原因是由冷卻風(fēng)扇散熱不足引起的。如我廠(chǎng)鋁電解車(chē)間環(huán)境惡劣，高粉塵、高溫（夏季廠(chǎng)房上部氣溫高達56℃）、高氧化鋁粉塵、氟化氫腐蝕氣體使多功能天車(chē)上變頻器內電路板易積塵、風(fēng)扇粘死、電子器件老化迅速、GTR(或IGBT模塊過(guò)熱燒壞，故經(jīng)常出現過(guò)熱保護，特別是在夏季，這種現象更加頻繁，而且模塊燒壞率很高，即使進(jìn)口機型（如Siemens、senken、fuji等）情況也是如此。為解決這個(gè)問(wèn)題，我們通過(guò)加大天車(chē)上使用變頻器容量，才初步降低了變頻器的故障率和報廢率，但效果并不理想。