变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
东元变频器维修,一台7200GA-41kVA变频器,属雷击故障,将损坏输入整流模块、开关电源的开关管、分流管更换后,操作面板屏显正常,看来问题不大。 测六路驱动负压及光耦驱动输入信号均 “正常”,整机装配试验,一上电即跳OC,但复位后能启动操作,屏显频率输出正常,但实测U、V、W端子无三相电压输出。本机驱动IC采用光耦PC923和PC929,由PC929与SN0357配合返回OC信号。 检查驱动IC输出侧功放电路及IGBT管的检测电路,都无异常。测PC923的脉冲输入脚,感觉不大对劲,怎么3脚电平高,2脚电平低?难道是驱动供电搞反了吗?2、3脚为光电二极管输入电路,2脚为光电二极管的阳极,3脚为光电二极管的阴极,按常理说,一般2脚常由+5V供电再经稳压处理给出4V左右的激励电源,而3脚接CPU的脉冲输出端,低电平输出有效,即输出时从PC923的3脚拉入电流,使二极管导通。有触发脉冲输入且频率较低时,3脚为3V上下的摆动电压,当频率上升时,该脚约为此3V电压逐渐趋于稳定。无输出时,3脚为4V左右的高电平(同2脚电平值相等)。 现在检测的结果如下:未输入运行指令时,3脚为0.5V高电平,2脚为接近0V的低电平;当输入运行指令时,3脚降为0.2V,有高低电平的变化,说明CPU的脉冲已经到达了PC923。开始检修时走了一个弯路,只注意了高、低电平的变化,并未注意电压值的大小。显然是2脚供电电压的丢失,使 IGBT管得不到激励脉冲,因而变频器无输出电压。 检查2脚供电为一只三极管和稳压管的简单串联稳压电源,三极管基极偏流电阻开路,导致供电电压为零。更换偏流电阻后,测PC923的2、3脚电压恢复正常。变频器接受运行指令后,U、V、W端子有了输出。 再查一上电即跳OC的原因,测传送OC信号的SN0357光耦器件,输入侧两引脚电压值为零,说明其未输入OC信号,但测三只光耦输出侧两引脚电压值为0.5V!但既然无OC信号输入,两引脚电压应为5V(其中一只引脚接5V地电平),只有一个可能,即信号输出脚的5V上拉电阻已经变值或开路。此时CPU误认为已接收到由驱动电路返回的OC信号,故予以报警。试用一只10k电阻接于信号输出脚与5V供电之间,开机测信号输出脚为5V,反复送电几次,不再跳OC故障.
变频器在接入鼓风机之前,电工决定先通电空载测试一下、谁知通电没多长时间,就发现冒烟,立刻关掉电闸。将变频器打开后,发现主电路限流电阻很烫。该电工不以为然,在开盖情况下又通电观察一次。这一试,电阻倒是不冒烟了,但不一会儿,变频器便因“欠压”而跳问了。用万用表量,该电阻已经烧坏。
变频器容量的确定
合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验,比较简便的方法有三种:
1)电机实际功率确定发。首先测定电机的实际功率,以此来选用变频器的容量。
2)公式法。当一台变频器用于多台电机时,应满足:至少要考虑一台电动机启动电流的影响,以避免变频器过流跳闸。
电机额定电流法变频器。变频器容量选定过程,实际上是一个变频器与电机的匹配过程,常见、也较的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率,但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少,通常都是设备所选能力偏大,而实际需要的能力小,因此按电机的实际功率选择变频器是合理的,避免选用的变频器过大,使投资增大。对于轻负载类,变频器电流一般应按1.1N(N为电动机额定电流)来选择,或按厂家在产品中标明的与变频器的输出功率额定值相配套的电机功率来选择
按照维修步骤对开关电源板进行测量。步测量通过,第二步测量通过,第三步测量通过,第四步测量通过,然后单独对电源板加电测量PWM调制芯片的电源端对地有12.5V左右的电压,说明供电正常。用示波器看芯片的PWM输出端,发现没有PWM调制波形。更换PWM调制芯片后,上电试验正常,故障排除。