變頻器輔助控制電路的三種故障維修

    變頻器驅(qū)動電路、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(qū)動電路故障

    驅(qū)動電路用于驅(qū)動逆變器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、斷線等異常現(xiàn)象，但不會出現(xiàn)驅(qū)動電路全部損壞情況。處理方法一般是按照原理圖，每組驅(qū)動電路逐級逆向檢查、測量、替代、比較等方法；或與另一塊正品（新的）驅(qū)動板對照檢查、逐級尋找故障點。處理故障步驟：首先對整塊電路板清灰除污。如發(fā)現(xiàn)印刷電路斷線，則補線處理；查出損壞器件即更換；根據(jù)筆者實踐經(jīng)驗分析，對懷疑的元器件，進行測量、對比、替代等方法判斷，有的器件需要離線測定。驅(qū)動電路修復后，還要應用示波器觀察各組驅(qū)動電路信號的輸出波形，如果三相脈沖大小、相位不相等，則驅(qū)動電路仍然有異常處（更換的元器件參數(shù)不匹配，也會引起這類現(xiàn)象），應重復檢查、處理。大功率晶體管工作的驅(qū)動電路的損壞也是導致過流保護功能動作的原因之一。驅(qū)動電路損壞表現(xiàn)出來最常見的現(xiàn)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）開關電源損壞

    開關電源損壞的一個比較明顯的特征就是變頻器通電后無顯示。如：富士G5S變頻器采用了兩級開關電源，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)過一級開關降壓，電源輸出5V，24V等多路電源。開關電源的損壞常見的有開關管擊穿，脈沖變壓器燒壞，以及次級輸出整流二極管損壞，濾波電容使用時間過長，導致電容特性變化（容量降低或漏電電流較大），穩(wěn)壓能力下降，也容易引起開關電源的損壞。富士G9S則使用了一片開關電源專用的波形發(fā)生芯片，由于受到主回路高電壓的竄入，經(jīng)常會導致此芯片的損壞，由于此芯片市場很少能買到，引起的損壞較難修復。 另外，變頻器通電后無顯示，也是較常見的故障現(xiàn)象之一，引起這類故障原因，多數(shù)也是由于開關電源的損壞所致。如MF系列變頻器的開關電源采用的是較常見的反激式開關電源控制方式，開關電源的輸出級電路發(fā)生短路也會引起開關電源損壞，從而導致變頻器無顯示。

    （3）反饋、檢測電路故障 在使用變頻器過程中，經(jīng)常會碰到變頻器無輸出現(xiàn)象。驅(qū)動電路損壞、逆變模塊損壞都有可能引起變頻器無輸出，此外輸出反饋電路出現(xiàn)故障也能引起此類故障現(xiàn)象。有時在實際中遇到變頻器有輸出頻率，沒有輸出電壓（實際輸出電壓非常小，可認為無輸出），這時則應考慮一下是否是反饋電路出現(xiàn)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(xiàn)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，工作點容易發(fā)生飄移，導致OC報警。

    總之，變頻器常見故障有過流、過壓、欠壓以及過熱保護，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明書，參考處理措施進行解決。過流經(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，應先檢查驅(qū)動電路的工作狀態(tài)，以免由于驅(qū)動電路的損壞，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，并通過光耦隔離后送到CPU處理，由高低電平判斷是欠壓還是過壓；過熱停機，多數(shù)原因是由冷卻風扇散熱不足引起的。如我廠鋁電解車間環(huán)境惡劣，高粉塵、高溫（夏季廠房上部氣溫高達56℃）、高氧化鋁粉塵、氟化氫腐蝕氣體使多功能天車上變頻器內(nèi)電路板易積塵、風扇粘死、電子器件老化迅速、GTR(或IGBT模塊過熱燒壞，故經(jīng)常出現(xiàn)過熱保護，特別是在夏季，這種現(xiàn)象更加頻繁，而且模塊燒壞率很高，即使進口機型（如Siemens、senken、fuji等）情況也是如此。為解決這個問題，我們通過加大天車上使用變頻器容量，才初步降低了變頻器的故障率和報廢率，但效果并不理想。