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變頻器維修技術(shù)概述
2021-02-25
廣州科譽(yù)
1547
在現(xiàn)代的機(jī)電設(shè)備中，例如電梯、中央空調(diào)、分揀機(jī)、數(shù)控機(jī)床、智能廚具、醫(yī)療設(shè)備、紡織設(shè)備等設(shè)備均使用有不同數(shù)量的變頻器器件。這些變頻器在使用過程中可能會發(fā)生一些故障而導(dǎo)致設(shè)備不能正常使用，出現(xiàn)故障后我們?nèi)绻荒芗皶r將變頻器維修好，就會影響設(shè)備的正常使用、影響服務(wù)質(zhì)量的情況。變頻器發(fā)生故障后如果整臺更換，不但會給企業(yè)增加設(shè)備維修開支費(fèi)用，廢棄時還會造成環(huán)境污染。
我作為一名自動化專業(yè)的工程師，對大量發(fā)生故障的變進(jìn)行了深入研究，實(shí)踐表明大部分變頻器故障都是可以維修的，下面我將變頻器維修技術(shù)研究的成果撰寫成文，給朋友們分享一下。
變頻器維修的現(xiàn)狀
變頻器是一個價(jià)格昂貴又容易損壞的器件，遺憾的是變頻器出故障時，懂得變頻器維修技術(shù)的人員十分稀少！而變頻器生產(chǎn)廠家在質(zhì)保期時會對所出售的變頻器維修，但過了質(zhì)保期后如果找廠家維修時存在著維修時間長、收取的維修費(fèi)用昂貴、即使廠家收取的維修用昂貴他們也不太愿意幫客戶維修變頻器，而是極力建議客戶更換新的變頻器！客戶明知廠家收費(fèi)昂貴但又不能不依賴等情況，致使企業(yè)設(shè)備維護(hù)開支大大增加的情況！因此開展變頻器維修事項(xiàng)已成為企業(yè)所望、勢在必行的科目。
二、變頻器維修的可行性探討
在變頻器的內(nèi)部，都是由電阻、電容、電感、變壓器、二極管、三極管、場效應(yīng)晶體管、集成電路、微型繼電器等電子元件以及PCB基板所組成的。只要我們能夠熟練認(rèn)識變頻器中各種電子元件、知道各種電子元件在變頻器電路中所起的作用、會檢測各電子元件的好壞，在此基礎(chǔ)上如果能掌握變頻器整體電路的結(jié)構(gòu)組成和控制原理、變頻器中各單元電路的結(jié)構(gòu)組成和控制原理，懂得變頻器的使用和檢修方法等。當(dāng)我們掌握了上述知識點(diǎn)后，我們就可運(yùn)用所學(xué)到的專業(yè)知識對故障變頻器內(nèi)的電路和元件進(jìn)行檢查，只要檢查出損壞的電子元件，用同型號的進(jìn)行更換，就能把故障變頻器修復(fù)，大量是維修實(shí)踐證明，發(fā)生故障的變頻器都是可以修復(fù)的。
三、變頻器簡要的工作原理
變頻器是把我們所使用的380V三相交流供電電源，通過六只整流二極管及幾只大濾波電容轉(zhuǎn)換成純正的530V直流電壓。然后利用微處理器來控制六只IGBT大功率管的導(dǎo)通和截止，通過微處理器來控制這6只IGBT大功率管的導(dǎo)通和關(guān)斷的次數(shù)和時間，將530V的直流電壓逆變成頻率可在0HZ到50HZ可調(diào)、電壓在0V至380V之間可調(diào)的交流電壓供各類設(shè)備中的交流異步電動機(jī)使用，這就是變頻器簡要的工作原理。
四、變頻器的結(jié)構(gòu)組成
變頻器主要是由操作面板、模擬量信號輸入電路、數(shù)字量信號輸入電路、微處理器控電路、電壓電流功率放大電路、逆變電路、整流濾波穩(wěn)壓所組成的電源供應(yīng)電路等單元電路制作在2到6塊電路板上所組成的。對于小功率的變頻器內(nèi)部一般由2塊電路板構(gòu)成，對于大功率的變頻器內(nèi)部一般由3到6塊電路板構(gòu)成。
五、變頻器出現(xiàn)故障后的整體維修思路
當(dāng)我們拿到一臺待修的變頻器時，我們可以通過觀察變頻器的故障現(xiàn)象，然后根據(jù)操作面板所提示的故障碼以及變頻器的控制原理、初步判斷導(dǎo)致變頻器不能使用的大致原因，鎖定要檢查的范圍，再采用萬用表、電容表、示波器等儀器儀表針對鎖定電路的工作狀態(tài)進(jìn)行測試，確認(rèn)導(dǎo)致變頻器發(fā)生故障的電路塊。并對電路塊中的單元電路使用儀器儀表進(jìn)行判斷各單元電路的工作狀態(tài)是否正常，鎖定工作不正常的單元電路塊，最后對鎖定單元電路展開排查，直到查出損壞的電子元件，采用同型號同規(guī)格的電子電路進(jìn)行更換，就能把發(fā)生故障的變頻器修復(fù)了。
六、變頻器出現(xiàn)故障后的檢查步驟與維修方法
廣州科譽(yù)變頻器維修培訓(xùn)中心通過對變頻器的結(jié)構(gòu)組成和控制原理進(jìn)行研究分析，結(jié)合多年來的維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出以下故障檢查步驟和維修方法。
第1步，判斷故障變頻器是否符合加電條件。 當(dāng)我們拿到一臺待修的變頻器時，在沒給變頻器上電的情況，首先用指針萬用表的電阻檔R X 100檔位置，檢查變頻器三相電源進(jìn)線端R、S、T（有些標(biāo)志為L1、L2、L3）與U+、U-之間的正反向電阻值，正常情況下要符合正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦?；然后在用指針萬用表的電阻檔R X 100檔位置，檢查變頻器三相電源輸出端U、V、W與U+、U-之間的正反向電阻值，正常情況下要符合正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦?，符合上述檢測結(jié)果說明可以給變頻器加電，如果有出現(xiàn)正反電阻為零的情況，不能給變頻器加電，一定要查清楚原因并排除掉導(dǎo)致正反向電阻為零的原因后，確認(rèn)符合上述條件后才能給變頻器加電，否則可能會引發(fā)給變頻器上電后導(dǎo)致跳閘的情況出現(xiàn)。
第2步，觀察操作面板顯示的故障碼，初步判斷導(dǎo)致故障的檢查范圍。當(dāng)我們確認(rèn)了可以給變頻器加電的條件后，給變頻器加電，然后采用觀察法觀察變頻器顯示面板有無顯示，如果沒有顯示，說明故障可能是由變頻器中的電源供電電路所導(dǎo)致的，如果有顯示則要查看所顯示的故障代碼是什么，利用所顯示的故障代碼提示初步鎖定故障的檢查范圍。
第3步，檢查鎖定范圍電路的工作狀態(tài)，確定導(dǎo)致變頻器的故障原因。當(dāng)我們鎖定要檢查的電路范圍后，針對所鎖定的電路，采用萬用表的電壓檔檢查各單元電路的供電電壓是否正常，采用萬用表的電流檔檢查各單元電路的供電電流是否正常，對于不正常的電路部分，再用萬用表的電阻檔R X 100檔檢測故障單元電路塊中的各個電子元件，檢測時可以按以下次序檢查：首先檢查承受高電壓、大電流發(fā)熱較大的元件，其次是三極管、二極管及1K?以下的小電阻，再次就是不容易損壞集成電路及無極性電容元件。
第4步，更換損壞的電子元件。當(dāng)我們查找出損壞的電子元件后，廣州科譽(yù)溫馨提醒您一定要仔細(xì)查看所損壞電子元件的型號規(guī)格，然后采用同型號、同規(guī)格的進(jìn)行更換。更換完損壞的電子元件后，還要仔細(xì)檢查元件引腳的焊接情況，確認(rèn)引腳腳位安裝正確、沒有虛焊或焊接短路的情況。
第5步，對修復(fù)變頻器進(jìn)行空載測試。通過上述的檢查維修，排除導(dǎo)致變頻器的故障后，將變頻器各電路板、外殼裝好，并確認(rèn)內(nèi)部的接線插及連線連接正確，沒有錯誤的情況，再次重復(fù)維修步驟一確認(rèn)是否符合給變頻器上電的條件，確認(rèn)符合給變頻器上電的條件后，給變頻器上電，觀察變頻器的操作面板顯示，如果顯示正常后，再用熱成像儀檢測變頻器待機(jī)時的溫度，以不超過40度為正常，觀察變頻器的散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動是否正常，這些都沒有異常后，按下變頻器的啟動按鈕（對于采用接線端子控制啟停的可以通過操作面板將啟停模式設(shè)為本地控制），啟動后用萬用表的交流電壓檔檢測變頻器的三相電源輸出端U相與V之間的電壓應(yīng)為380VAC，U相與W之間的電壓應(yīng)為380VAC，W相與V之間的電壓應(yīng)為380VAC，符合這個結(jié)果說明變頻器的三相輸出電壓是平衡的、正常的，說明變頻器已修復(fù)。
第6步，對變頻器維修后的加載測試。通過變頻器的空載測試后，在變頻器的三相電源輸出端接上測試電機(jī)或?qū)Ｓ秘?fù)載測試箱，確認(rèn)接線無誤后，啟動變頻器，再次用萬用表的交流電壓檔檢查變頻器的三相電源輸出端U相與V之間的電壓應(yīng)為380VAC，U相與W之間的電壓應(yīng)為380VAC，W相與V之間的電壓應(yīng)為380VAC，符合這個結(jié)果說明變頻器的三相輸出電壓是平衡的、正常的。
利用鉗表檢查三相電源的輸出電流或利用變頻器的操作面板查看變頻器輸出電流狀況，三相電流應(yīng)平衡。用熱成像儀檢測變頻器各部位運(yùn)行時溫度，應(yīng)在正常范圍內(nèi)。變頻器工作時沒有異常聲音發(fā)出，用示波器檢測三相電源的輸出波形，應(yīng)符合正常值。至此說明變頻器故障已排除，可以交付給生產(chǎn)部門裝機(jī)使用了。
第7步，填寫變頻器維修單存檔。對于變頻器維修好功能恢復(fù)正常后，要及時填寫變頻器維修單進(jìn)行存檔，并編寫維修案例，對維修情況進(jìn)行總結(jié)，在積累維修經(jīng)驗(yàn)的同時，可以供其他對變頻器維修感興趣的人員分享學(xué)習(xí)維修經(jīng)驗(yàn)。廣州科譽(yù)2021年全年工業(yè)電路板、變頻器維修培訓(xùn)開班計(jì)劃。
七、變頻器維修技術(shù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。變頻器是一個由電力器件、電子器件所組成、集弱電和強(qiáng)電相結(jié)合而成的一個器件，發(fā)生故障時通常都是工作在強(qiáng)電部分的電力器件（例如IGBT大功率管、三相整流橋）損壞導(dǎo)致，只要我們能在變頻器中找出損壞的電子元件采用同型號同規(guī)格的進(jìn)行更換，查出霉斷或燒斷的印制線將它們重新連接好，大量的維修實(shí)踐證明，大部分變頻器故障都是可以維修好的。
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