丹佛斯vlt5000變頻器維修常見故障維修對(duì)策

丹佛斯vlt5000變頻器維修常見故障維修對(duì)策
vlt5000系列變頻器在運(yùn)行中常見的故障有：多種故障錯(cuò)亂出現(xiàn)（報(bào)警5、6、7、8）接地故障（報(bào)警14）、電機(jī)uvw相丟失（報(bào)警31.32.33）、通訊故障等。 1 開關(guān)電源損壞 這是眾多變頻器常發(fā)生的故障，通常是由于開關(guān)電源的元器件損壞或負(fù)載發(fā)生短路造成的，丹佛斯
vlt5000系列變頻器在運(yùn)行中常見的故障有：多種故障錯(cuò)亂出現(xiàn)（報(bào)警5、6、7、8）接地故障（報(bào)警14）、電機(jī)uvw相丟失（報(bào)警31.32.33）、通訊故障等。
1 開關(guān)電源損壞
這是眾多變頻器常發(fā)生的故障，通常是由于開關(guān)電源的元器件損壞或負(fù)載發(fā)生短路造成的，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器uc2844來調(diào)整開關(guān)電源的輸出，同時(shí)uc2844還帶有電流檢測(cè)，電壓反饋等功能。當(dāng)發(fā)生無顯示，
控制端子無電壓，24v風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮開關(guān)電源是否損壞（一般為uc2844或電阻損壞）。如果不能判斷是否電源故障，可以外接24v電源進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果一切正?？梢耘卸殡娫垂收稀?/span>
2 丹佛斯5011變頻器的液晶顯示屏上顯示字母“14"報(bào)警
變頻器液晶顯示屏上出現(xiàn)“alarm 14"報(bào)警，變頻器不能工作，重新送電后按reset鍵能復(fù)位，再啟動(dòng)時(shí)再次報(bào)警，查操作手冊(cè)為接地報(bào)警，檢查電機(jī)和相關(guān)電纜并無接地故障,也就是說故障在變頻器。分析電路導(dǎo)致接地報(bào)警的原因?yàn)榛魻杺鞲衅鬏敵鲭妷盒盘?hào)到電流取樣板再送到運(yùn)算放大器進(jìn)行比較，結(jié)果數(shù)值過大，（見圖2）查檢測(cè)部分霍爾傳感器正常，
檢測(cè)對(duì)陶瓷基薄膜集成電阻r501時(shí)測(cè)其中的一路阻值因腐蝕已變無窮大致使接地不良，造成信號(hào)過強(qiáng)，引起報(bào)警，無原件更換，在上面焊同阻值大功率貼片電阻，重新啟動(dòng)后運(yùn)行正常。接地故障是平時(shí)經(jīng)常遇到的故障，在排除電機(jī)接地存在問題的原因外，最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器和信號(hào)傳輸電阻，由于它們受溫度、濕度、腐蝕氣體等環(huán)境因素的影響較大，工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移，導(dǎo)致接地報(bào)警。
 

 
 
圖2 陶瓷基薄膜集成電阻r501故障
3 丹佛斯5016變頻器“alarm 13"過流報(bào)警
變頻器液晶顯示屏上出現(xiàn)“alarm 13"報(bào)警，并能手動(dòng)復(fù)位，不升速時(shí)正常，加速時(shí)就報(bào)警，重新送電，沒有聽到內(nèi)部繼電器吸合的聲音，
懷疑為充電電阻r401并聯(lián)的接觸器km1短路導(dǎo)致電流過大引起（見圖3），用萬用表測(cè)km1線圈兩端電壓正常，停電測(cè)線圈直流電阻，為無窮大，換新線圈后上電試車，一切正常。
 
 
 
圖3 接觸器km1短路導(dǎo)致電流過大
過流原因：
（1）重新啟動(dòng)時(shí)，一升速就跳閘。這是過電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有：接觸器開路，負(fù)載過重，機(jī)械部分故障；逆變模塊損壞；電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過小等。
（2）通電后立即報(bào)警，這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位。主要原因有：模塊損壞、驅(qū)動(dòng)電路損壞、電流檢測(cè)電路損壞。
4丹佛斯5006變頻器“alarm 8"低壓報(bào)警
變頻器液晶顯示屏上出現(xiàn)“alarm 8"報(bào)警不能復(fù)位，經(jīng)查線排端子104（1）為電壓檢測(cè)點(diǎn)，信號(hào)經(jīng)ic403輸送給控制板，并在內(nèi)部與參數(shù)設(shè)定電壓做比較，如果低與參數(shù)下限，變頻器就會(huì)停車并報(bào)警顯示故障（見圖4），測(cè)104（11）點(diǎn)無電壓，
正常為2.3v說明故障點(diǎn)在前面，測(cè)ic403（3）腳無電壓，測(cè)d1負(fù)極無直流電壓，測(cè)變壓器有交流輸出，可以判斷為4r7電阻損壞，換電阻后通電，試運(yùn)行正常。
 
 
 
圖4 4r7電阻損壞引起低壓報(bào)警
5丹佛斯5006變頻器“alarm 29" 散熱片溫度過高報(bào)警
變頻器液晶顯示屏上出現(xiàn)“alarm 29"報(bào)警不能復(fù)位，這是我們常碰到的一個(gè)故障。出現(xiàn)這種故障時(shí)，我們應(yīng)首先看一下面板的溫度顯示是否超出參數(shù)設(shè)置的上限，如果超出看是否與現(xiàn)實(shí)溫度相符，如果不相符說明檢測(cè)電路出現(xiàn)故障
，經(jīng)查顯示溫度與現(xiàn)實(shí)不符，測(cè)電路（圖5）14v正常，插頭兩端無電壓，查電阻r207、r208阻值為無窮大，更換新件后一切正常。
 
 
 
圖5 r207、r208損壞引出的散熱片溫度過高報(bào)警
6丹佛斯5032變頻器能啟動(dòng)有頻率無電壓
 
變頻器顯示正常，并能啟動(dòng)且有頻率變化但沒有交流電壓產(chǎn)生，試換控制板故障依舊，說明故障在功率部分，測(cè)igbt及相關(guān)電路正常，當(dāng)查到mk1-mk2的排線時(shí)，發(fā)現(xiàn)排線上有線因腐蝕造成接觸阻值過大，用酒精、尖針修理后確切無誤后重新通電，一切正常。
7丹佛斯5004變頻器屏幕無顯示，燈頻閃
變頻器無顯示但燈頻閃，換控制板無變化，懷疑電源部分有故障，上電查功率板的電源各輸出都有明顯的閃動(dòng)，說明電源有短路故障，斷電用手接觸各元器件，當(dāng)接觸到圖6的ic408時(shí)，發(fā)現(xiàn)其溫度過高，用萬用表測(cè)量?jī)?nèi)部已嚴(yán)重短路，換新后通電測(cè)各電壓正常，帶電機(jī)試運(yùn)行，未發(fā)現(xiàn)故障。
8 丹佛斯5006變頻器面板顯示時(shí)好時(shí)壞
變頻器面板顯示時(shí)好時(shí)壞，換控制板故障依舊，懷疑為電源接觸不良，查各電源一切正常，測(cè)功率板到控制板之間的線排，發(fā)現(xiàn)有線接觸不良，換新后重新上電一切正常。
9 整流橋損壞
丹佛斯5004變頻器運(yùn)行時(shí)前級(jí)保險(xiǎn)燒毀，空開跳閘，并且聽到變頻器內(nèi)部有異常響動(dòng)，檢查過程中，發(fā)現(xiàn)整流橋已損壞，炸出幾條明顯裂縫，測(cè)全橋已經(jīng)短路，經(jīng)查整流橋的型號(hào)為skb30/12參數(shù)是電流30a、耐壓1200v完wan符合技術(shù)要求，
因變頻器負(fù)載是拖輥、刀盤而且停車慣性大，且停車時(shí)有再生過電壓現(xiàn)象，由于再生功率使直流電路電壓升高，有時(shí)超過允許值，中間電壓＋再生電壓超過整流橋耐壓值，即為整流橋炸裂的原因。根據(jù)以上原因，我們對(duì)變頻器個(gè)別參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如減速時(shí)間（210）由原5s延長(zhǎng)到10s，三相輸出u、v、w加壓敏電阻（接法為△連接、加壓敏電阻的耐壓為1000v）。
通過以上改進(jìn)變頻器的故障率明顯降低。
三相整流橋模塊檢測(cè)方法：將數(shù)字萬用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔，用紅、黑兩表筆先后測(cè)r、s、t相與p、n極之間的正反向二極管特性，來檢查判斷整流橋是否完好。所測(cè)的正反向特性相差越大越好；如正反向?yàn)榱?，說明所檢測(cè)的一相已被擊穿短路；如正反向均為無窮大，說明所檢測(cè)的一相已經(jīng)斷路。整流橋模塊只要有一相損壞，就必須更換。
10 igbt的損壞
（1）igbt模塊因散熱不良導(dǎo)致其損壞
丹佛斯5006變頻器在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然發(fā)出爆炸聲響，同時(shí)外接保險(xiǎn)燒毀，拆機(jī)發(fā)現(xiàn)變頻器的igbt模塊損壞。經(jīng)過對(duì)相關(guān)板卡的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)igbt觸發(fā)線路損壞，
測(cè)量其他板塊正常。在拆卸變頻器板卡時(shí)發(fā)現(xiàn)其電源板和電流檢測(cè)板上有很多的油污和灰塵。打開變頻器的散熱片風(fēng)機(jī)，看到散熱片上也粘滿了油污和雜物，將變頻器的散熱通道完wan堵死。由此推斷變頻器的igbt模塊因散熱不良導(dǎo)致其損壞。
● 維修過程：首先將變頻器完qan拆開，將散熱通道的散熱片拆下，用空壓氣體將散熱片清理干凈， 同時(shí)將變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和板卡全部清理干凈。安裝igbt模塊，安裝igbt模塊時(shí)候要按照模塊的要求，順序安裝，力矩適度。修理觸發(fā)線路，然后依次安裝其他器件。安裝結(jié)束后進(jìn)行靜態(tài)的測(cè)試，靜態(tài)測(cè)試結(jié)果良好后進(jìn)行通電測(cè)試和帶負(fù)載試驗(yàn)。帶負(fù)載試驗(yàn)合格，
順利完成維修。
● 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：綜合不同型號(hào)和不同的使用環(huán)境中的數(shù)臺(tái)丹佛斯變頻器維修情況，總結(jié)出變頻器igbt模塊損壞的主要原因是使用環(huán)境的惡劣，使得門極驅(qū)動(dòng)卡上電子元件損壞以及變頻器的散熱通道堵塞導(dǎo)致。最容易損壞的器件是穩(wěn)壓管及光耦。檢查驅(qū)動(dòng)電路是否有問題，可在斷電時(shí)比較一下各路觸發(fā)端電阻是否一致。通電開機(jī)可測(cè)量觸發(fā)端的電壓波形。但是有的變頻器不裝入模塊不能開機(jī)，這時(shí)在模塊p端串入假負(fù)載防止檢查時(shí)誤碰觸發(fā)端或其他線路引起燒壞模塊。
（2）igbt模塊的簡(jiǎn)單測(cè)量方法
變頻器輸出電壓不平衡表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，一般沒有經(jīng)驗(yàn)是很難判定是哪路驅(qū)動(dòng)有問題，這時(shí)可啟動(dòng)變頻器2hz，用萬用表直流電壓檔分別測(cè)：p-u、p-v、p-w及u-n、v-n、w-n的電壓值，這6路電壓這時(shí)也會(huì)不一樣，那一路偏高則這一路有問題，其原理大家可自己畫圖分析一下。對(duì)于igbt模塊，我們介紹最簡(jiǎn)dan的測(cè)量方法（專業(yè)不是這樣測(cè)量）將數(shù)字萬用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔，測(cè)試igbt模塊c1、e1、c2、e2之間以及柵極g與e1、e2之間正反向二極管特性,來判斷igbt模塊是否完好。以六相模塊為例。將負(fù)載側(cè)u、v、w相的導(dǎo)線拆除，
使用二極管測(cè)試檔，黑表筆接p（集電極c1），紅表筆依次測(cè)u、v、w，萬用表顯示數(shù)值為無窮大；將表筆反過來，紅表筆接p，黑表筆測(cè)u、v、w，萬用表顯示數(shù)值為400左右。再將黑表筆接n（發(fā)射極e2），紅表筆測(cè)u、v、w，萬用表顯示數(shù)值為400左右；紅表筆接p，黑表筆測(cè)u、v、w，萬用表顯示數(shù)值為無窮大。各相之間的正反向特性應(yīng)相同，若出現(xiàn)差別說明igbt模塊性能變差，應(yīng)予更換。
 
 
 
圖6 ic408損壞引出的無顯示故障
11 變頻器檢修順序流程圖
 
圖7示出變頻器檢修順序流程圖。
 
 
 
圖7 變頻器檢修順序流程圖
日常維護(hù)操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn)，具有電工操作基本知識(shí)。在對(duì)變頻器日常維護(hù)之前，必須保證設(shè)備總電源全部切斷；并且在變頻器燈完wan熄滅的5-30分鐘（根據(jù)變頻器的功率）后再進(jìn)行。應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機(jī)及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，通過加強(qiáng)設(shè)備管理最大限度地降低變頻器的故障率。
 
（1）冷卻風(fēng)扇
變頻器的功率模塊是發(fā)熱最嚴(yán)重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh-40kh。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為3-5年就要更換一次風(fēng)扇，避免因散熱不良引發(fā)故障。
（2）濾波電容
中間電路濾波電容：又稱電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì)加速其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。
在保養(yǎng)的同時(shí)要仔細(xì)檢查變頻器，定期送電，帶電機(jī)工作在2hz的低頻約10min，以確保變頻器工作正常。
（3）防腐劑的使用
因我公司的生產(chǎn)特性，各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過大，致使很多電氣設(shè)備因腐蝕損壞（包括變頻器）。
為了解決以上問題我公司專門安裝了一套空調(diào)系統(tǒng)，用正壓新鮮風(fēng)來改善環(huán)境條件。為減少腐蝕性氣體對(duì)電路板上元器件的腐蝕，我們還要求變頻器生產(chǎn)廠家對(duì)線路板進(jìn)行防腐加工，維修后也要噴涂防腐劑，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用效率。