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變頻器日常保養(yǎng)及維修方法（二）
2018-07-04
廣州科譽
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本文結廣州科譽變頻器維修培訓中心現場實際情況，變頻器維修工程師對變頻器的維護保養(yǎng)和檢修過程的心得，在此進行簡單論述,敬請同仁批評指正。
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器由主回路、電源回路、IPM驅動及保護回路、冷卻風扇等幾部分組成。本文按由內到外對故障原因進行認真分析，指出維護方法。
上次我們講解了變頻器日常保養(yǎng)及維修方法的上半部分，下面接著講另一部分。
4、主回路故障分析及典型故障
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。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部溫度所決定，在回路設計時已經選定了電容器的型號，內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的環(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，當靜電容量低于額定值的80%，絕緣阻抗在5 MΩ以下時，應考慮更換電解電容器（經驗值）。
主回路的典型故障：變頻器在加速、減速或正常運行時出現過電流跳閘。首先應區(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定值，三相電壓和電流是平衡的，則應考慮是否有過載或突變，如電機堵轉等。在負載慣性較大時，可適當延長加速時間，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定范圍內，可判斷是IPM模塊或相關部分發(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部或環(huán)境潮濕引起，這要求清灰塵和干燥處理。
5、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，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，一般根據環(huán)境溫度以及使用時間，來推算是否接近其使用壽命。
6、冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)主要包括散熱片和冷卻風扇。其中冷卻風扇壽命較短，臨近使用壽命時，風扇產生震動，噪聲增大最后停轉，變頻器出現IPM過熱跳閘。冷卻風扇的壽命受限于軸承，大約為10000～35000 h。當變頻器連續(xù)運轉時，需要2～3年更換一次風扇或軸承。為了延長風扇的壽命，一些產品的風扇只在變頻器運轉時而不是電源開啟時運行。
7、安裝環(huán)境及外部的電磁感應干擾
變頻器對安裝環(huán)境要求比較嚴格，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，應對控制板進行防腐防塵處理，并采用封閉式結構；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，特別是半導體器件，應根據裝置要求的環(huán)境條件安裝空調或避免日光直射。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，應采取設置空氣加熱器等必要措施。除上述幾點外，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的。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部，引起控制回路誤動作，造成工作不正常或停機，嚴重時甚至損壞變頻器。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20 cm；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)距離應在15 mm以上，與主回路保持10 cm以上的間距。
8、電源異常時的情況分析
電源異常時為保證設備的正常運行，附近有直接啟動的電動機和電磁爐等設備，為防止這些設備投入時造成的電壓降低，其電源應和變頻器的電源分離，減小相互影響。要求瞬時停電后仍能繼續(xù)運行的設備，除選擇合適價格的變頻器外，還應預先考慮電機負載的降速比例。當變頻器和外部控制回路都采用瞬間停電補償方式時，失壓回復后，通過測速電機測速來防止在加速中的過電流。kypeixun.com對于要求必須連續(xù)運行的設備，應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，應及早檢查處理。當電源系統(tǒng)一次側帶有真空斷路器時，短路開閉會產生較高的沖擊電壓。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。真空斷路器應增加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器，應在控制時序上，保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。
9、變頻器的各種保護功能
如負載側接地保護、短路保護、電流限制、逆變器過熱、過載等，其自診斷功能、報警警告功能也特別完善。了解這些功能對于正確使用變頻器及故障查找是非常重要的，看懂故障代碼的意義（查對應變頻器的手冊）就知道問題在那里。
10、連續(xù)運行變頻器的定期巡視檢查
檢查運行時是否有異?，F象。通常應作如下檢查：（1）環(huán)境溫度是否正常，要求在-10℃～+40℃范圍內，以25℃左右為好。（2）變頻器在顯示面板上顯示的輸出電流、電壓、頻率等各種數據是否正常。（3）顯示面板上顯示的字符是否清楚，是否缺少字符。（4）用測溫儀器檢測變頻器是否過熱，是否有異味。（5）變頻器風扇運轉是否正常，有無異常，散熱風道是否通暢。（6）變頻器運行中是否有故障報警顯示。（7）檢查變頻器交流輸入電壓是否超過最大值。極限是418V（380V×1.1），如果主電路外加輸入電壓超過極限，即使變頻器沒運行，也會對變頻器線路板造成損壞。
以上就是廣州科譽變頻器維修技術培訓中心給大家講解的變頻器日常保養(yǎng)及維修方法的下半部分，供朋友們參考，如需技術交流或學習變頻器維修技術可電聯(lián)020-37737885，也可關注“廣州科譽電子”微信公眾號獲取免費變頻器維修、電路板維修、PLC、觸摸屏、伺服驅動器維修視頻教程。
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