变频器的日常维护和检查

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1、变频器的日常维护和检查1.1 日常检查检查安装地点、环境 否异常;冷却风路是否畅通;风机是否正常吹风;变频器、电动机、变压器、 电抗器等有否过热有异味;电动机声音是否正常;变频器主回路和控制回路的电压有否不正常;滤 波电容有否漏液、开裂、异味、安全阀脱出;显示部分是否不正常;控制按键和调节扭是否失灵。1.2 定期检查和维护 打开变频器机盖前停止变频器运行，确认主回路电容放电完毕。清扫风机进风口、散热片和空气 过滤器上的灰尘、脏物，使风路畅通;用吹具吹去印制板上的积尘，检查各螺钉紧固件是否松动， 特别是通电铜条的大电流连接螺钉必须拧紧不得松动，有的因铜件发热弹性垫圈退火或断裂变形 失去弹性必须更

2、换后拧紧;察看绝缘物有否腐蚀、过热、变色变形的痕迹;用兆欧表测绝缘电阻应 在正常范围内(兆欧表的电压要适当，一般使用 500V 兆欧表，测量时要判别进线端压敏电阻是 否动作，防止误判。兆欧表内有高压，禁止测量印制板等弱电部分)。易损件到一定使用周期要进行更换，主要易损件有风机、滤波电解电容等;用万用表确认各控制 线控制电压正确性，检查调节范围，并做一下保护动作试验，确定保护有效;通电测量变频器输 出电压的不平衡度;测量输入输出线电压是否在正常范围内。变频器 时间不使用要做维护，电解电容不通电时间不要超过36个月，因此要求间隔一段时间 通一次电，新买来的变频器如离出厂时间超过半年至一年，也要先通

3、低电压空载，经过几小时， 让电容器恢复过来再使用。2 变频器常见故障、检查、判断及处理2.1 修理 员的素质 变频器的技术含量高，不是一般电工人员能修理的。修理人员必须具备以下素质: 熟悉了解变频器的基本原理，经过专业培训并合格，会使用万用表，示波器，钳型电流表，有基 本装配工具，良好的焊接手艺，手头要有变频器和元器件的相关资料。有能力分析、记录和及时 向制造公司技术部门作技术交流，具备一定的备用变频器等条件。修理判断前熟读对应的产品使 用说明书，弄清各部分和各标志端子的功能。2.2 逆变功率模块的损坏2.2.1 判断逆变功率模块主要有IGBT、IPM等，检查外观是否已炸开，端子与相连印刷板是

4、否有烧蚀痕迹。 用万用表查C-E、G-C、GE是否已通，或用万用表测P对U.V.W和N对U.V.W电阻是否 有不一致，以及各驱动功率元件控制极对 U.V.W.P.N 的电阻是否有不一致，以此判断那一功率 元件损坏。功率模块内部电路举例如图 10-1所示:图 10-1 变频器常用 IGBT、 PIM、 IPM 模块举例2.2.2 损坏的原因查找(1) 器件本身质量不好。(2) 外部负载有严重过流、不平衡、电机某相绕阻对地短路、有一相绕阻内部短路、负载机械 卡住、相间击穿、输出电线有短路或对地短路。(3) 负载上接了电容、或因布线不当对地电容太大，使功率管有冲击电流。(4) 用户电网电压太高，或有

5、较强的瞬间过电压，造成过压损坏。(5) 机内功率开关管的过压吸收电路有损坏,造成不能有效吸收过压而使IGBT损坏，如图10-2 所示。(6) 滤波电容C1、C2(图10 2)因日久老化，容量减少或内部电感变大，对母线的过压吸收能力下降，造成母线上过电压太高而损坏IGBT。正常运行时母线上的过电压是逆变开关元件脉冲 关断时，母线回路的电感储能转变而来的。图 10-2 变频器主回路各易损坏元器件的位置(7) IGBT或IPM功率器件的前级光电隔离器件因击穿导致功率器件也击穿，或因印制板在隔离 器件部位因尘埃、潮湿造成打火击穿，导致 IGBT、 IPM 损坏。(8) 不适当的操作，或产品设计软件中有

6、缺陷，在干扰和开机、关机等不稳定 况下引起上下两功率开关元件瞬间同时导通。(9) 雷击、房屋漏水入侵，异物进入、检查人员误碰等意外。(10) 经维修更换了滤波电容器，因该电容质量不好，或接到电容去的线比原来长了，使电感量 增加，造成母线过电压幅度明显升高。(11) 前级整流桥损坏，由主电源前级进入了交流电，造成 IGBT、 IPM 损坏。(12) 修理更换功率模块，因没有静电防护措施，在焊接操作时损坏了 IGBT。或因修理中散热、 紧固、绝缘等处理不好，导致短时使用就损坏。(13) 并联使用IBGT,在更换时没有考虑型号，批号的一致性，导致各并联元件电流不均而损 坏。(14) 变频器内部保护电

7、路(过压、过流保护)的某元件损坏，失去保护功能。(15) 变频器内部某组电源，特别是IGBT驱动级+、-电源损坏、改变了输出值、或两组电源 间绝缘被击穿。2.2.3 更换 只有查到损坏的根本原因，并首先消除再次损坏的可能，才能更换逆变模块。否则，换上去的新 模块会再损坏。(1) IGBT同绝缘栅场效应管一样要避免静电损坏，在装配焊接中防止损坏的根本措施是，把被 要修理的机器、IGBT模块、电烙铁、人、操作工作台垫板等全部用导线连接起来，使得在同一 电场电位下，进行操作，全部连接的公共点如能接地就更好。特别是电烙铁头上不能带有市电高 电位，示波器电源要用隔离良好的变压器隔离。IBGT模块在未使用

8、前要保持控制极G与发射极 E接通，不得随意去掉该器件出厂前的防静电保护GE连通措施。(2) 功率模块与散热器之间涂导热硅脂，保证涂层厚度0.10.25mm，接触面80%以上，紧 固力矩按紧固螺钉大小施加(M4 13kg-cm M5 17kg-cm M6 22kg-cm)，以确保模块散热良 好。(3) 机器拆开时，要对被拆件、线头、零件做好笔记。再装配时处理好原装配上的各类技术措 施，不得简化、省略。例如:输入的双绞线，各电极连接的电阻阻值，绝缘件、吸收板或吸收电 容都要维持原样;要对作了修焊的驱动印制板进行清洁和防止爬电的涂漆处理，以及保证绝缘可 靠、更不要少装和错装零部件。(4) 并联模块要

9、求型号、编号一致，在编号无法一致时，要确保被并联的全部模块性能相同。(5) 对因炸机造成铜件缺损，要把毛刺修园砂光，避免因过电压发生尖端放电而再次损坏。2.2.4 更换模块后的通电 经常有人更换模块后，一通电又把模块烧了，为防止此类事故，一般在变频器的直流主回路里串 入一电阻，电阻阻值为1K2K功率50W以上，由于电阻的限流作用，即使故障开机也不会损 坏模块。空载时流过电阻的电流小，压降也小，可作空载检查。一般只要空载运行正常，去掉电 阻大都会正常。2.3 整流桥的损坏10.3.1 判断用万用表Q档即可判断，对并联的整流桥要松开连接件，找到坏的那一个。2.3.2 损坏原因查找(1) 器件本身质

10、量不好。(2) 后级电路，逆变功率开关元件损坏，导致整流桥流过短路电流而损坏。(3) 电网电压太高，电网遇雷击和过电压浪涌。电网内阻小，过压保护的压敏电阻已经烧毁不 起作用，导致全部过压加到整流桥上。(4) 变频器与电网的电源变压器太近，中间的线路阻抗很小，变频器没有安装直流电抗器和输 入侧交流电抗器，使整流桥处于电容滤波的高幅度尖脉冲电流的冲击状态下，使整流桥过早损坏。(5) 三相输入缺相，使整流桥负担加重而损坏。2.3.3 更换(1) 找到引起整流桥损坏的根本原因，并消除，防止换上新整流桥又发生损坏。(2) 更换新整流桥，对焊接的整流桥需确保焊接可靠。确保与周边元件的电气安全间距，对螺 接

11、的要拧紧，防止接触电阻大而发热。与散热器有传导导热的，要求涂好硅脂降低热阻。(3) 对并联整流桥要用同一型号，同一厂家的产品，以避免电流不均匀而损坏。2.4 滤波电解电容器损坏2.4.1 判断 外观炸开，铝壳鼓包，塑料外套管裂开，流出了电解液、保险阀开启或被压出，小型电解顶部分 瓣开裂，接线柱严重锈蚀，盖板变形、脱落。用万用表测量开路或短路，容量明显减小，漏电严 重(用万用表测最终稳定后的阻值较小)。2.4.2 找出电容损坏原因(1) 器件本身质量不好(漏电流大，损耗大，耐压不足，含有氯离子等杂质，结构不好，寿命短)。(2) 滤波前的整流桥损坏，有交流电直接进入了电容。(3) 分压电阻损坏,

12、分压不均造成某电容首先击穿，随后发生相关其他电容也击穿。(4) 电容安装不良，如外包绝缘损坏，外壳电气上连到了不应有的电位上，电气螺接处和焊接 处不良，造成接触不良发热而损坏。(5) 散热环境不好，使电容温升太高，日久而损坏。2.4.3 电容的更换(1) 更换滤波电解电容器最好选择与原来相同的型号，在一时不能获得相同的型号时，必须注 意以下几点:耐压、漏电流、容量、外形尺寸、极性、安装方式，并选用能承受较大纹波电流， 长寿命的品种。(2) 更换拆装过程中注意电气连接(螺接和焊接)牢固可靠，正负极不得接错，固定用卡箍要能牢 固固定，并不得损坏电容外绝缘包皮，分压电阻照原样接好，并测一下电阻值，应

13、使分压均匀。(3) 已放置一年以上的电解电容器，应测漏电流值，不得太大，装上前先行加直流电老化，直 流电先加低一些，当漏电流减小时，再升高电压，最后在额定电压时，漏电流值不得超过标准值。(4) 因电容的尺寸不合适，而修理替换的电容只能装在其他位置时，必须注意从逆变模块到电 容的母线不能比原来的母线长，两根+、-母线包围的面积必须尽量小、最好用双绞线方式， 是 因为电容连接母线延长或+、-母线包围面积大会造成母线电感增加，引起功率模块上的脉冲过 电压上升，造成损坏功率模块或过电压吸收器件损坏。在不得己的情况下，另用高频高压的浪涌 吸收电容用短线加装到逆变模块上，帮助吸收母线的过电压，弥补因电容连

14、接母线延长带来的危 害。2.5 风机的损坏2.5.1 风机的损坏判断(1) 测量风机电源电压是否正常，如风机电源不正常首先要修好风机电源 ;(2) 确认风机电源正常后风机如不转或慢转，则风机已故障，需更换。2.5.2 损坏原因查找(1) 风机本身质量不好，线包烧毁、局部短路，直流风机的电子线路损坏，风机引线断路，机 械卡死，含油轴承干涸，塑料老化变形卡死;(2) 环境不良，有水气、结露、腐蚀性气体、脏物堵塞、温度太高使塑料变形。2.5.3 风机的更换(1) 更换新风机最好选择原来型号或比原型号性能优良的风机，同样尺寸的风机包含很多种风 量和风压品种，就同一厂家而言就会有几种转速、几种功率，最终

15、有几种风量风压，更不用说又 有很多厂家了。(2) 风机的拆卸有很多情况要牵动变频器内部机芯，在拆卸时要做好记录和标识，防止装回原 样时发生错误，有的设计充分考虑到更换方便性，此时要看清楚，就不要盲目大拆、大动了。(3) 风机在安装螺钉时，力矩要合适，不要因过紧而使塑料件变形和断裂，也不能太松而因振 动松脱。风机的风叶不得碰风罩、更不得装反风机。(4) 选用风机时注意风机轴承是滚珠轴承的为好，含油轴承的机械寿命短，就单纯轴承寿命而 言，使用滚珠轴承时风机寿命会高510倍(5) 风机装在出风口承受高温气流，其风叶应用金属或耐温塑料制成，不得使用劣质塑料，以 免变形。(6) 电源连接要正确良好，转子

16、风叶不得与导线相摩擦，装好后要通电试一下。(7) 清理风道和散热片内的堵塞物很重要，不少变频器因风道堵塞而发生过热保护、或损坏。2.6 开关电源的损坏2.6.1 开关电源损坏的判断(1) 有输入电压，而无开关电源输出电压，或输出电压明显不对 ;(2) 开关电源的开关管、变压器印制板周边元件，特别是过电压吸收元件有外观上可见的烧黄、 烧焦，用万用表测开关管等元件已损坏;(3) 开关变压器漆包线长期在高温下使用出现发黄、焦臭、变压器绕阻间有击穿、变压器绕阻 特别是高压线包有断线、骨架有变形和跳弧痕迹。2.6.2 查找开关电源损坏原因(1) 开关电源变压器本身漏感太大。运行时原边绕阻的漏感造成大能量的过电压，该能量被吸 收的元件(阻容元件、稳压