变频器维修思路及步骤

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1、变频器维修的思路及步骤变频器维修的思路及步骤若您想维修变频器，那就首先知晓变频器的工作原理。普通低压变频器通常都是交流-直流-交流，其工作原理：整流模块将交流变为直流，平滑回路将直流平滑，控制电路根据生产工艺的要求控 制逆变器，将直流逆变成频率可调的交流，实现电机调速。变频器常见的故障有：模块被烧毁；变频器没有显示；变频器运行中报各种故障代码而停止工作。我们就模块烧毁来介绍处理这类故障的思路我们就模块烧毁来介绍处理这类故障的思路我们须画出主回电路图来（我们将交流-直流-交流称作变频器的主回路，如图一），IGBT 模块烧毁往往是因为模块被错误触发，而导致直流母 线经模块短路，烧毁 IGBT 逆变

2、模块，进而烧毁保险以及整流模块，如象西门子 MM430 系列变频器没有配置保险，IGBT 模块烧毁，在我们所维修的机 器中，整流模块无一幸免都被烧毁。我们不能发现模块烧毁就简单更换模块通电试机，这往往又会烧毁模块，我们必须找出烧毁的根源所在。接下来，我们可能就需要绘制此变 频器的开关电源、IGBT 驱动电路的电子线路图。开关电源为整机提供若干组彼此隔离的直流电源，因其品牌、型号的不同，大致如下：1. 控制电脑用：+5V、+15V、-15V 电源2. 面板用直流电源3. 端子用：+24V、10V 或 5V 电源4. 风扇用 24V 或 12V 电源5. 4 路或 6 路彼此隔离的驱动直流电源我们

3、弄清楚整机电路各自的工作电源后，接下来就绘制 IGBT 驱动电路的电子线路图，有了图纸，我们就很容易找出故障的根源。图一下面我们提供一份某变频器的驱动电路 U 相电路图（见图二），V、W 相电路相同。从图二可以看出，驱动电路的上下臂工作电源由两组彼此 隔离的电源组成，其中开关变压器的一个绕组、D12、C41、C42、C43、C44、稳压二极管 D13 一起构成上臂驱动电路的工作电源，光耦 PC1-A3120 的 8 脚和 5 脚之间电压为+20VDC，以上臂的 IGBT 的 E 极（即 U 相）为参考点，8 脚和 E 之间的电压为+15V，5 脚和 E 之间电压为-5V。下臂的变压器绕组有 3

4、 个抽头，中间抽头与 N 相联，和 D18、D19、C53、C55 一起构成下臂驱动电路的工作电源,以 N 为参考点，PC6 的 8、5 脚电压为+15V 和-5V。当发现某相的 IGBT 模块被烧毁，绝大部分原因为其驱动电路故障所致，以图二的电路为例来分析，正常静态（即变频器处于停止状态）情况 下，IGBT 的 GE 间的电压大约为-6V 左右，IGBT 被牢牢封锁，处于截止状态。1.若上臂光耦 A3120 内部驱动对管的上管击穿，上臂 IGBT 的 GE 间的电压就为 15V 左右，IGBT 处于导通状态，若下臂的 IGBT 被正常触发， 加在上下 IGBT 模块的直流母线 P1 对 N

5、通过上下模块短路，而致使模块烧毁。2.若上下臂光耦都损坏，就会造成通电瞬间模块炸裂。根据上面的分析，我们不难找出模块烧毁的根源。我们手里有一份正确的图纸，再借助先进的仪器，很快就能修复模块烧毁这类故障。若想做到芯片级维修，必须具备深厚的模拟、数字电路理论基础，熟悉计算机电路，能根据电路板画出正确的线路图，这是必备的基础。还 要具备将复杂问题简单化的能力，换言之，我们的视角、方向，就是思路要正确，否则，我们只会将问题复杂化，甚至造成所修设备的二次、三次故 障。图二真正理解驱动电路就必须知晓 IGBT 模块的工作原理，以及理解某型号模块的性能、参数。我们可以在网上下载富士、三菱、优派克、西门 康等

6、品牌的 IGBT、IPM、PIM 模块的用户手册，认真阅读、理解，这对形形色色的驱动电路的正确理解非常关键。我们就变频器无显示来介绍处理开关电源故障的思路我们就变频器无显示来介绍处理开关电源故障的思路 下面介绍变频器开关电源的一些故障现象和处理方法，如图三图三我们先来了解变频器开关电源常用 PWM 芯片 3844 的工作原理，这对理解图三的电路尤为关键，下面是 3844 的内部框图和引脚功能说明，见图四、图五。图四 图五图三这类变频器开关电源的常见故障为：开关管 Q1，R5-R8，R18-R21，ZD4 以及 3844 等烧毁，变频器没有显示。笔者每次遇见这类故障，都要整理 这台变频器整机电源

7、和驱动电路图，在工作台上模拟成功，再组装整机试车。关于开关电源的工作原理，初学者可以到书店买一本相关书籍阅读。下面再提供几幅 3844 的资料和由 3844 组成的电路图，希望初学者能对开关电源的学习、理解有所帮助，通过 3844 学习，多么复杂的变频器开关电 源故障，我们都可以举一反三，迎刃而解。台安台安 N2-3.7KWN2-3.7KW 变频器变频器 OC3OC3 故障分析故障分析OC3 故障保护的电路如下图。 1.若变频器的负载电流异常，驱动光耦 PC923 的 8 脚输出低电平，触发光耦 PC5（见此变频器功率板电路），经 CON4-19 脚，给电脑芯片 IC3 的 97 脚送入故障信

8、号，变频器报 OC3 故障。 2.三个 HY12 电流传感器的输出分别经 CON4 的 16、17、18 脚三个比较器 IC12、IC15、IC15，和 IC10 的 TL431 提供的基准值进行比较，当变频器输出 电流异常时，将故障信号送入电脑芯片 IC3 的 97 脚，变频器报 OC3 故障。施耐德施耐德 ATV38ATV38、ATV58ATV58 变频器的变频器的 SCFSCF 故障分析故障分析施耐德 ATV38、ATV58 变频器的 SCF 故障分析：在排除负载故障的前提下，分通电就报故障和运行过程中报故障两类。（我以 ATV58-22KW 以上功率为 例来分析吧。） 前者，说明电流检

9、测通道出现故障。霍尔电流传感器通过一个运算电路，提供一个电流极限阀值信号，它和 IPM 模块的故障信号，制动模块的过电流 信号等，通过一个“或逻辑”电路，针对过电流、短路、对地等状况，以硬件的方式为计算机部分提供判断依据。这部分电路出现故障，通常会出现 在变频器上电就报 SCF 故障。 后者，问题就相对复杂些，可能是电流传感器性能不良、IPM 模块故障，以及处理电流检测信号的 1NTC001108 电路部分出现故障，或者是设置、软件 等问题，这就要根据变频器的实际情况来判断。 某某 3030 公斤洗衣机控制器电子线路图，系本人公斤洗衣机控制器电子线路图，系本人 20032003 年维修时所绘制

10、。年维修时所绘制。基于 A3120 和 A316 组成逆变驱动电路我们经常在不同品牌的变频器、伺服器里见到由 A3120 和 A316 组成的逆变驱动电路。下面是本人根据某品牌变频器的 IGBT 驱动电路实物画出的电子 线路图，以供兴趣者参考。我们先来认识光耦：A3120 （ HCPL-3120 ）Technical Data 2.0 A Minimum Peak Output Current 15 kV/ms Minimum Common Mode Rejection (CMR) at VCM = 1500 V 0.5 V Maximum Low Level Output Voltage (

11、VOL) Eliminates Need for Negative Gate Drive ICC = 5 mA Maximum Supply Current Under Voltage Lock-Out Protection (UVLO) with Hysteresis Wide Operating VCC Range: 15 to 30 Volts 500 ns Maximum Switching Speeds Industrial Temperature Range: -40C to 100C Safety Approval UL Recognized - 2500 V rms for 1

12、 minute per UL1577 CSA Approval VDE 0884 Approved with VIORM = 630 V peak (Option 060 only) Industrial Inverters Switch Mode Power Supplies (SMPS)Description The HCPL-3120 consists of a GaAsP LED optically coupled to an integrated circuit with a power output stage. This optocoupler is ideally suited

13、 for driving power IGBTs and MOSFETs used inmotor control inverter applications. The high operating voltage range of the output stage provides the drive voltages required by gate controlled devices. The voltage and current supplied by this optocoupler makes it ideallysuited for directly driving IGBT

14、s with ratings up to 1200 V/100 A. For IGBTs with higher ratings, the HCPL-3120 can be used to drive a discrete power stage which drives the IGBT gate.Functional DiagramApplications Isolated IGBT/MOSFET Gate Drive AC and Brushless DC Motor Drives我们再来介绍 A316J（HCPL-316J）Technical Data Drive IGBTs up t

15、o IC = 150 A, VCE = 1200 V Optically Isolated, FAULT Status Feedback SO-16 Package CMOS/TTL Compatible 500 ns Max. Switching Speeds “Soft” IGBT Turn-off Integrated Fail-Safe IGBT Protection Desat (VCE) Detection Under Voltage Lock-Out Protection (UVLO) with Hysterisis User Configurable: Inverting, N

16、on-inverting, Auto-Reset, Auto-Shutdown Wide Operating VCC Range: 15 to 30 Volts -40C to +100C Operating Temperature Range 15 kV/s Min. Common Mode Rejection (CMR) at VCM = 1500 V Regulatory Approvals: UL, CSA, IEC/EN/DIN EN 60747- 5-2 (891 Vpeak Working Voltage)FaultFault ProtectedProtected IGBTIGBT GateGate DriveDriveTypicalTypical DesaturationDesaturation ProtectedProtected GateGate DriveDrive Circuit,Circuit, Non-In