近10 多年來,隨著電力電子技術、微電子技術及現代控制理論向交流電氣傳動領域的滲入,變頻交流調速已逐漸取代了過去的轉差率調速、變極調速、直流調速等調速技術。幾乎可以說,有交流電動機的地方就有變頻器的使用。其最主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。 現在通用型的變頻器一般包括以下幾個部分:整流橋、逆變橋、中間直流電路、預充電電路、控制電路、驅動電路等。一臺變頻器的好壞,驅動電路起著至關重要的作用,現就來談談驅動電路常見的問題以及解決的辦法。 隨著技術的不斷發展,驅動電路本身也經歷了從插腳式元件的驅動電路到光耦驅動電路,再到厚膜驅動電路,以及比較新的集成驅動電路。目前后三種驅動電路在維修中還是經常能遇到的。 下面介紹幾種驅動電路的維修方法。 2.1 驅動電路損壞的原因及檢查 造成驅動損壞的原因是各種各樣的,一般來說,出現的問題也無非是U、V、W三相無輸出或輸出不平衡,或輸出平衡但是在低頻時抖動,還有啟動報警等。當一臺變頻器大電容后的快速熔斷器斷開,或者是IGBT 逆變模塊損壞的情況下,驅動電路基本都不可能完好無損,切不可換上好的快速熔斷器或IGBT逆變模塊,這樣很容易造成剛換上的新器件再次損壞。這時應該著重檢查驅動電路上是否有打火的印記?梢韵葘GBT逆變模塊的驅動腳連線拔掉,用萬用表電阻擋測量六路驅動是否阻值都相同(但是極個別的變頻器驅動電路不是六路阻值都相同的,如三菱、富士等變頻器)。如果六路阻值都基本相同也不能完全證明驅動電路是完好的,接著需要使用電子示波器測量六路驅動電路上電壓是否相同,當給定一個起動信號時六路驅動電路的波形是否一致。如果沒有電子示波器,也可以嘗試使用數字式電子萬用表來測量驅動電路六路的直流電壓。一般來說,未起動時的每路驅動電路上的直流電壓約為10 V,起動后的直流電壓為2耀3 V,如果測量結果一切正常的話,基本可以判斷此變頻器的驅動電路是好的。接著就將IGBT逆變模塊連接到驅動電路上,但是記住在沒有100%把握的情況下,最穩妥的方法還是將IGBT逆變模塊的P從直流母線上斷開,中間串聯一組燈泡或一個功率大一點的電阻,這樣能在電路出現大電流的情況下,保護IGBT逆變模塊不被大電容的放電電流燒壞。下面介紹幾個在維修變頻器時和驅動電路有關的實例。 2.2 安川616G5,3.7 kW的變頻器 安川616G5,3.7 kW的變頻器,故障現象為三相輸出正常,但在低速時電動機抖動,無法進行正常運行。首先估計多數為變頻器驅動電路損壞,正確的解決辦法應該是確定故障現象后將變頻器打開,將IGBT 逆變模塊從印制電路上卸下,使用電子示波器觀察六路驅動電路打開時的波形是否一致,找出不一致的那一路驅動電路,更換該驅動電路上的光耦合器,一般為PC923 或PC怨圓怨。若變頻器使用年數超過3 年,推薦將驅動電路的電解電容器全部更換,然后再用示波器觀察,待六路波形一致后,裝上IGBT逆變模塊,進行負載實驗,抖動現象消除。 2.3 富士G9變頻器 富士G9變頻器,故障現象為上電無顯示。估計可能是變頻器開關電源損壞,打開變頻器檢查開關電源線路,但是經檢查,開關電源器件線路都無損壞,直流電壓也無顯示,這時要估計到可能是驅動問題。將驅動電路的所有電容拆下,發現有個別電容漏液,更換新的電解電容器,再次上電后正常工作。 2.4 臺達變頻器 臺達變頻器,故障現象是變頻器輸出端打火,拆開檢查后發現IGBT逆變模塊擊穿,驅動電路印制電路板嚴重損壞。正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下,拆的時候主要應盡量保護好印制電路板不受人為二次損壞,將驅動電路上損壞的電子元器件逐一更換,將印制電路板上開路的線路用導線連起來(這里要注意要將燒毀的部分刮干凈,以防再次打火)。在六路驅動電路阻值相同、電壓相同的情況下使用示波器測量波形,但變頻器一開就報OCC 故障(臺達變頻器無IGBT逆變模塊,開機會報警)使用燈泡將模塊的P1 和印制板連起來,其他的用導線連,再次起動還報OCC,確定為驅動電路還有問題;逐一更換光耦合器,后發現該驅動電路的光耦合器帶檢測功能,其中一路光耦合器檢測功能損壞,更換新的后,起動正常。
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