变频器维修之一体化功率模块修理方法
功率模块工作原理分析与维修工艺

功率模块工作原理分析与维修工艺展开全文海尔变频空调功率模块:简称IPM,在变频空调电路中,功率模块是一个驱动变频压缩机主要部件,在电路中用IPM表示。
工作原理如下:变频压缩机运转的频率高低,通过由室外机电脑板向功率模块输入变频压缩机运行控制信号,经功率模块逆变所输出的交流电压、交流电流和交流频率的高低来控制压缩机回转数,功率模块输出的电压、电流和频率越高,变频压缩机运转频率及输出功率就越高,反之,功率模块输出的电压、电流和频率越低,变频压缩机运转频率及输出功率就会越低。
功率模块内部是由三组(每组两只)大功率的开关三极管组成,其作用是将输入模块的直流电压通过三极管的开关作用,逆变为驱动压缩机的三相交流电源。
功率模块输入的直流电压P+与N-之间电压通常为310V左右,而功率模块U、V、W三端其中任意两相之间输出的交流电压一般在50V-200V。
注:U+、V+、W+为上臂,U-、V-、W-为下臂。
三组开关三极管运行状态:①U+和V-同时导通;②U+和W-同时导通;③V+和U-同时导通;④V+和W-同时导通;⑤W+和U-同时导通;⑥W+和V-同时导通;功率模块驱动变频压缩机电动机运行过程分析如下:输入功率模块P+与N-之间的直流310V电压,由功率模块内部的U+、V+、W+为上臂,U-、V-、W-为下臂。
经上臂和下臂对应的大功率开关三极管组合后的开关作用向变频压缩机电动机提供(实际是将DC310V直流电源转换为直流脉冲电压,等效为交流电压、交流电流和交流频率)。
当功率模块内部的U+和V-开关三极管同时导通(为ON),电流则会从电源P+经U+三极管流向压缩机电动机绕组的U和V两个绕组后,再经V-开关三极管到电源N-构成回路。
当功率模块内部的U+继续导通,(V-关闭)和W-三极管同时导通(为ON),电流则会从电源P+经U+三极管流向压缩机电动机绕组的U和W两个绕组后,再经W-三极管到电源N-….在压缩机运转时,压缩机电动机绕组瞬时只有两个绕组有电流通过。
变频一体机检修工艺流程

变频一体机检修工艺流程
序号检修流程操作内容技术要求工具及材料
1 断电与安
全措施切断电源,悬挂警示标识,
确保设备无电
遵循安全操作
规程
绝缘手套、
警示标识
2 外观检查检查外壳是否有损伤、变形、
腐蚀等
无明显损坏手电筒
3 接线检查检查接线端子是否松动、过
热、氧化等接线牢固,无
过热痕迹
螺丝刀、扳
手
4 清洁清理设备内外的灰尘和杂物干净无杂物吸尘器、抹
布
5 电气参数
检测测量输入输出电压、电流、
电阻等
符合设备规格
万用表、示
波器
6 变频器检
查检查变频器的控制面板显示
是否正常,参数设置是否正
确
显示清晰,参
数无误
-
7 散热系统
检查检查风扇是否正常运转,风
道是否畅通
风扇运转良
好,风道无堵
塞
-
8 电机检查检查电机的定子、转子、轴
承等无磨损、过热、
异响
兆欧表、听
棒
9 绝缘测试对电机和线路进行绝缘电阻
测试绝缘电阻符合
要求
兆欧表
10 功能测试通电进行试运行,检查设备
各项功能是否正常运行平稳,无
异常
-
11 记录与报
告记录检修过程和结果,编写
检修报告
内容准确完整检修记录表。
高压变频器单元模块的故障和维修方法

高压变频器单元模块的故障和维修方法高压变频器单元模块的故障和维修方法一、引言在现代工业领域,高压变频器单元模块是一种常见的电力电子设备,用于控制和调节电动机的转速和运行状态。
然而,由于复杂的电路和高功率负载,高压变频器单元模块存在故障的风险。
本文旨在对高压变频器单元模块的故障类型、原因以及相应的维修方法进行全面评估,以帮助读者更深入地了解和解决这些问题。
二、常见故障类型及原因1. 电源故障:高压变频器单元模块需要稳定的电源供应才能正常运行。
常见的电源故障包括电源过压、欠压、不平衡等,这些问题可能导致电路电压异常,进而影响变频器模块的正常工作。
2. 散热问题:高压变频器单元模块的工作会产生大量的热量,若散热不良,可能导致芯片温度过高,进而影响系统的稳定性和寿命。
3. 控制电路故障:变频器单元模块中的控制电路是关键的部分,它负责对输入信号进行采集和处理,并输出相应的控制信号。
控制电路故障可能导致输出波形不稳定、闪烁等问题。
4. 故障保护功能:高压变频器单元模块通常具备过压、过流、过热等保护功能。
然而,这些保护功能本身也可能出现故障,导致误报故障,减弱了对真实故障的保护。
三、故障维修方法1. 检查电源:首先需要检查电源供应,确保电源工作稳定,并符合变频器单元模块的额定功率和电压范围。
如果发现电源问题,应及时修复或更换电源。
2. 散热处理:要确保变频器单元模块的散热正常,可以通过清洁散热风扇、检查散热风道、增加散热片等方式来提高散热效果。
当温度过高时,应及时停机并进行冷却,以防止损坏。
3. 检查控制电路:对于控制电路故障,可以通过检查电路连接、更换损坏的元件、重新校准电路参数等方式来解决。
使用专业的测试仪器可以帮助定位和诊断问题。
4. 保护功能故障处理:当保护功能出现故障时,可以参考变频器单元模块的用户手册,检查保护功能的设置和参数。
如果需要,可以重置保护功能或恢复出厂设置。
四、个人观点和理解作为一名高压变频器单元模块的维修人员,我认为故障排除的关键在于全面的故障诊断和维修方法的熟练掌握。
变频器IGBT模块损坏的原因、检测方法和维修过程

变频器IGBT模块损坏的原因、检测方法和维修过程
1、IGBT模块因散热不良导致其损坏
变频器在运转中突然发出爆炸声响,同时外接保险烧毁,拆机发现变频器的igbt模块损坏。
经过对相关板卡的测试,发现igbt触发线路损坏,测量其他板块正常。
在拆卸变频器板卡时发现其电源板和电流检测板上有很多的油污和灰尘。
打开变频器的散热片风机,看到散热片上也粘满了油污和杂物,将变频器的散热通道完全堵死。
由此推断变频器的IGBT模块因散热不良导致其损坏。
维修过程:首先将变频器完全拆开,将散热通道的散热片拆下,用空压气体将散热片清理干净,同时将变频器内部结构件和板卡全部清理干净。
安装igbt模块,安装igbt模块时候要按照模块的要求,顺序安装,力矩适度。
修理触发线路,然后依次安装其他器件。
安装结束后进行静态的测试,静态测试结果良好后进行通电测试和带负载试验。
带负载试验合格,顺利完成维修。
经验总结:综合不同型号和不同的使用环境中的数台变频器维修情况,总结出变频器igbt模块损坏的主要原因是使用环境的恶劣,使得门极驱动卡上电子元件损坏以及变频器的散热通道堵塞导致。
最容易损坏的器件是稳压管。
变频器维修之A316J驱动电路的检修

变频器维修之A316J(HCPL-316J)驱动电路的检修是共用D51、E32直流电源的。
驱动供电也由稳压电路分为+15V和-7.2V两路电源,以形成对IGBT供电的+15V激励电压回路和-7.2V的截止电压回路。
驱动IC(A316J)的左侧引脚为输入侧电路,右侧引脚为输出侧电路。
无论是脉冲信号还是OC故障信号,都由内部光耦合器电路相隔离。
由PC929相比,因内部已有对OC信号的隔离,可省去外接光耦合器,并且脉冲信号、OC信号和故障复位信号可经控制端子CNN1直接与CPU脉冲输出引脚相连。
在有的变频器电路中,仅是下三臂IGBT驱动电路采用A316J,上三管采用TLP250等。
图-1阿尔法变频器驱动电路一、电路工作原理简述(以U上臂IGBT驱动电路为例):U31(A316J)的输入侧的供电为+5V,由CPU主板来的正向脉冲信号输入到3脚,经2脚到地形成输入信号通路;U31本身可能产生的OC信号由5脚经CNN1排线端子返回CPU,从CPU来的复位控制信号也由CNN1端子输入到U31的6脚。
整个驱动电路中的六块驱动IC,其OC信号和复位信号端是并联的,即检测到任一臂IGBT有过流故障时,都将OC故障信号以或输入方式,输入到CPU;而从CPU来的故障复位信号,也同时加到六片A316的6脚,将整个驱动电路一同复位。
驱动脉冲从A316J的11脚输出,经R74、R75栅极电阻引入到模块内部IGBT的G极。
R77为栅极旁路电阻,Z34、Z35为栅、射极正负偏压嵌位稳压管,保护IGBT的输入回路的安全。
A316J的14脚外电路与16脚引线并接于IGBT的C、E极,构成IGBT管压降检测电路,电路仅由R72、D61、C46三只元件构成,C48吸收瞬态干扰,避免误保护动作出现。
在11脚输出高电平驱动电压期间,IGBT1的导通,使D61正偏导通,将b点电位嵌制于OV驱动供电电位上。
U31的14脚输入一个“IGBT良好开通”的低电平信号,驱动脉冲被正常传输;因过流或IGBT低效或损坏时,b、c两点间电压异常升高,D61反偏截止失去低电平嵌位作用,14脚为高电平状态,U31内部IGBT保护电路起控,将脉冲信号传输通道锁定,同时令5脚输出一个低电平的OC信号,通知CPU。
变频器维修之模块故障处理

变频器维修之模块故障处理很多工厂供电是发电机发电,当发电机有故障时,输出高压电常把变频器及电子仪器烧坏!这种情况是我们经常见过的,去年深圳就有一家拉丝厂一次就坏了二十几台30KW变频器,停产十几天,造成重大损失,工厂在发电机搞了很多保护方法可效果不太明显!后来我们想了一个被动的保护方法,就是在变频器或仪器的输入端的空气开关上加了压敏电阻(380V用821K,220V471K),这样当有高压电时压敏就会短路,空气开关跳闸,保护了变频器,变频器故障率大大减小,压敏电阻很便宜,这个方法可说是花小钱办大事!并联(三相是三角接法)的压敏电阻瓦数大小没有严格要求,输入电流大的则选取的压敏电阻相对大一点(或几个并联)!当压敏电阻发生作用时它是完全短路!这时也要求你的空气开关质量好,反应快!保护电流也不要太大!接的地方当然是空气开关的输出端!今天有的朋友打来电话,说到压敏电阻问题,他问到有的变频器里面输入端也有压敏电阻,也应该有保作用!但根据我们修过的变频器的实际情况来看,轻伤的就只烧断电路板的铜线,重伤的就烧坏整流模块,开关电源,CPU板,电容,造成重伤的原因可能是当压敏电阻短路爆炸时它的金属碎片到处飞;爆炸时发出强大的静电及电磁波(很象雷击);烧断电路板的铜线使空气开关不动作。
所以在变频器外面另加压敏电阻情况就好很多!顺德一家针织厂的一个电工被老板加奖2000元,原因就是受到我们的启示,用压敏电阻保住很多变频器及针织机械的电子板!可见效果是明显的!!有的人买模块时要求型号一字不差!其实完全没必要这样,如模块7MBR25NF-120与7MBR25NE-120的参数是一样的,前者只多了四个定位脚!由于IGBT模块的驱动是电压控制,有更好的互换性,只要耐压、电流参数一样,不同型号的IGBT模块很多是可互换!有的安装尺寸不同的还可另钻孔!GTR模块则还需要考虑其放大倍数,互换性差一点!我们维修变频器那么便宜就是充分利用模块的互换性,避开用市场上热销的模块,不然模块价格高或难找到!怎样选购模块:维修变频器,判定模块的质量也是关键!首先你要看模块是否被拆开过(看外观痕迹),现在有很多模块是维修过的,参数正常但质量很差!耐压值是最重要的参数,可用耐压表测量,输入380V 的变频器的输出模块耐压值要大于1000V,220V则要600V!电流则可用电容表来比较判定大小!IGBT模块还可以用指针式万用表10K档检测其是否能动作,用指针(黑—红)去触发模块的G—E,可使模块C—E导通,当G—E短接时则C—E关闭!这方法是最简单最基本的测量方法,是维修新手可以做到的,专业的可不是这样测量!不少人维修变频器更换的模块没几天又坏掉,弄不清原因就拿到我们这里来,原来是有的螺丝没拧紧!看起来好象是小事,但对变频器却是致命的!我们发现,有很多变频器当装在有震动的设备上(如工业洗衣机、机床等)运行一段时间后,其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松动,此时最先损坏一般是模块,如果换了模块后没有紧固其它螺丝,则模块很快坏掉,就埋怨模块质量不好!也特别强调不要把变频器装在有震动的设备上,不然多好的变频器可能很快就坏了!我们经常看到有的维修高手过于自信,维修变频器不用假负载,觉得太麻烦,结果还是有烧模块的可能!如果用假负载,几乎可做到万无一失!除非你买的是假模块!!很多人搞不清富士G9-5.5KW变频器整流模块CVM40CD120的结构,在这里简单说一下:整流部分:R、S、T、A(+)、N-(-)充电可控硅:A、P1、Gth(触发)制动管:DB、N-、G7(触发);DB、B+ 是其续流二极管电源开关管:D8、S8、G8热敏电阻:Th1、Th2山肯MF系列有一个通病,就是有时会显示“Erc”故障,这时可进行下列操作:打开参数90,写入“7831”,这时变频器显示“PASS”,写入“变频器容量数”,再把参数恢复出厂值(参数36=1)!变频器容量数:2.2KW - 23 3.7KW-24 7.5KW-2615KW-28 22KW-30 30KW-3145KW-33 75KW-35 110KW-37其它功率类推!有的人为了提高电机的转矩,常把变频器的转矩提升参数(或最低输出电压)调到很高!这样变频器的启动电流会很大,经常跳“过流”,也容易损坏模块!转矩提升应适当,可慢慢调上去并观察电流大小,负载大的最好用“矢量控制”,这时变频器能自动地输出最大转矩,变频器要进行“调谐(自学习)”,但真正有此功能的变频器并不多!更不能调低基本频率,国内电机设计基本频率是50HZ,当变频器的基本频率调小后,虽然可提高转矩,但电流急升,对变频器及电机都会造成伤害!!有的人没有给变频器的电源输入端安装空气开关,一当模块损坏,则电路板烧毁严重!甚至无法维修!特别是变频器里面不带熔断器的几个品牌更是这样!熔断器的电流也不能选太大!质量要好一点!富士G9变频器3.7KW-7.5KW有一个共同的问题:其散热风扇功率大转速高当在尘多的工作环境中寿命会比较短!当风扇坏了以后变频器也不会马上跳“过热”保护(可能是保护温度值设置太高)这时整个变频器的内部温度很高,使到驱动电路及电源电路的小电容容易老化,通常是开关电源最先停止工作!变频器没有显示!!这时候应把风扇及电源电路的二个小电容换掉就可以使变频器恢复正常!最好也把驱动电路的电容也换掉!!由于变频器是相对比较贵重的设备,不同牌子的价格差别又大,故障率又高,所以有的人在选购变频器时大伤脑筋!我们认为,当变频器是否正常运行对你的生产影响很大;当你的配套设备是卖到很远的地方;当你不想经常给机修工找麻烦!你还是用性能好的、价格高的名牌变频器!但也并非所有名牌都适合你使用!有的名牌变频器很娇气(怕湿、怕尘),要有好的环境才有好的质量!如果你的电机运行比较平稳,不用急停车,负载轻,电源电压稳定,变频器工作环境好,有故障也不影响生产,两年内坏包换新机,维修服务部又近,为了节省开支,你不妨考虑买一台价格比较低,名气过得去的变频器!有的人在调试变频器时没有顾及变频器的“感受”!只根据生产需要把加减速时间调至1秒以下,变频器经常坏当加速太快时,电机电流大,性能好的变频器会自动限制输出电流,延长加速时间,性能差的变频器会因为电流大而减小寿命!加速时间最好不少于2秒。
高压变频器功率单元常见故障分析与维修

高压变频器功率单元常见故障分析与维修摘要:高压变频器调速范围宽、调速精度高,起、制动平稳、可实现无级调速的优点,广泛应用于工业生产中。
文章笔者结合在现场的维修经验,对高压变频器功率单元常见硬件故障的维修方法、注意事项等做了详细的叙述。
关键词:高压变频器;功率单元;常见故障;维修1引言随着我国社会经济的高速发展,高压变频器在我国水泥、矿山、石化、电力等相关行业有了大量的应用,其所实现的软启动节能、变频节能等相关功能,有力提升和促进了电力生产节能降耗活动的能力和水平。
对于发电厂来说,耗能设备主要包括风机、泵等,这些设备的耗电量占比过去一直高达70%以上,非常需要高压变频器来进行优化和提升。
2高压变频器功率单元的技术原理高压功率单元主要由整流桥,电解电容,均压电阻,IGBT模块,旁路,温度继电器,单元控制板,驱动板组成。
①整流桥由二极管三相全桥进行不控全波整流,其作用是将移相变压器副边绕组输出的690V交流电转变成980V的直流电。
②电解电容具有滤波和储能的作用。
从移相变压器副边绕组输出的交流电是一个畸波电流,只有通过电解电容对其进行平滑滤波之后,才会得到较好的直流波形。
③均压电阻是为了保证同一功率单元内电解电容分压一致,通常在每一个电解电容的两端都并联一个均压电阻。
④IGBT模块作为大功率电子器件,其具有工作频率高、驱动功率小、开关能耗小等优点。
在一个功率单元里有两个IGBT模块,他们共同组成功率模块的逆变电路。
控制系统通过对两只IGBT模块开关时间的控制,来达到改变功率单元输出频率的目的,也是它将980V的直流电转成0-690V的交流电。
⑤旁路是在每个功率单元的输出端之间并联一个旁路电路,当某个功率单元故障时,封锁对应功率单元IGBT的触发信号,然后让旁路SCR导通,保证电机电流能通过,仍形成通路。
从变频器系统类型上区分旁路,可以划分为两类,一类是同级旁路;一类是单模块旁路。
3高压变频器功率单元常见故障分析及维修3.1功率单元常见轻故障分析与维修3.1.1熔断器故障与维修当变频器人机界面上显示熔断器故障时,根据对应单元编号查找,用万用表检查对应单元的两只熔断器,出现熔断情况时应更换同规格熔断器,更换完成后送电进行故障复位,一般情况下可以恢复正常运行。
高压变频器功率单元的故障和维修

高压变频器功率单元的故障和维修高压变频器功率单元的故障和维修是一个复杂而重要的话题。
在这1000字的篇幅里,我将简要介绍高压变频器功率单元的故障类型、常见原因以及一些维修方法。
高压变频器功率单元是用于控制和调节电机运行的重要组件,常见的故障类型包括电路板故障、电力元件损坏、电容器故障、继电器故障等。
这些故障可能导致变频器无法正常运行,甚至完全失效。
故障的原因可以是多种多样的。
其中一种常见原因是电路板故障,可能是由于电路板元件老化、焊接不良、元件损坏等引起的。
另一种常见原因是电力元件损坏,如IGBT模块损坏,可能是由于过电压、过电流或过热引起的。
此外,电容器故障也是常见的故障类型,可能是由于电容器老化、电压过高或电压脉冲等原因引起的。
在进行高压变频器功率单元的维修时,首先需要进行故障诊断。
可以通过检查电路板上的元件和连接器,测量电压和电流等方式来确定故障点。
一旦确定了故障点,可以采取以下几种维修方法。
首先,对于电路板故障,可以尝试重新焊接或更换故障元件,确保连接良好。
如果电路板严重损坏,可能需要更换整个电路板。
其次,对于电力元件损坏,如IGBT模块,可以进行更换。
在更换前,需要确保选择合适的替代品,并按照正确的安装方法进行操作。
此外,还应检查电源和控制电路是否正常,以防止类似故障再次发生。
另外,对于电容器故障,一种方法是更换故障电容器。
在更换电容器时,需要确保选择适当的规格和类型,并正确安装。
此外,还应注意电容器的使用寿命,定期进行检查和维护。
除了以上提到的维修方法,还可以采取一些预防措施来减少高压变频器功率单元的故障。
例如,定期进行维护和清洁,确保电源供应的稳定和可靠,避免过电压和过电流的情况发生。
当然,还有其他一些维修方法和注意事项可以帮助解决高压变频器功率单元的故障。
热管理:高压变频器功率单元通常会产生大量的热量,因此有效的热管理非常重要。
确保散热器和风扇的正常运行,清除灰尘和杂物,保持通风良好。
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变频器维修之一体化功率模块修理方法一、概述:一体化功率模块,又称为集成式模块,通常是指小功率(15kW以下)变频器机型中,其整流与逆变主电路,常采用模块形式封装的功率模块。
变频器的主电路,是由一只功率模块构成的。
这类模块就造价昂贵,动辄几百元,有的甚至上千元,如智能化IPM功率模块。
但一般损坏后,虽只是损坏了其中的部分电路,但往往以整体更换为多。
在电路发生局部损坏后,将模块废弃确实有些可惜。
进行局部修复与代换,显然会大大降低维修成本。
本人在数年前即从事过这类一体化模块的局部性修复,有几例是较为成功的,但也有数例是失败的——最终还是又更换了一体化模块。
这种修复方法,我又称之为“省钱的修理方法”,乍看来,确实是大幅度降低了维修成本,形成了较大的利润空间。
但实际操作起来,牵扯到方方面面的问题,具有一定的操作难度,也就是我说过的,只能将其作为应急修复手段,并不积极提倡与推广的原因。
降低元件性能指标下的“省钱”的修理,只图一时的低成本,但埋下了更大的故障隐患,是要不得的。
储能电容器,单、双管式逆变、整流模块的损坏,坏一只,换一只,也谈不到省钱。
CPU主板尤其是CPU本身局部引脚电路的损坏,采取变通手段应急修复之,最好是在不降低电路性能的前提下进行修复,则也不失为“省钱修复”的好方法。
整流或逆变电路的局部性损坏,是不是可用分立元件取代,达到降低维修成本的要求?以我个人的维修经验来看,尚不能给出一个明确的结论。
修复损坏严重(模块坏掉)的机器,须事先与用户沟通,最好还是用原器件来修复。
如出于维修成本考虑,用分立元件来代用模块,必须先与用户达成共识。
想到用省钱的方法修复集成型模块,是在几年前阅读一本电磁炉维修的书籍时联想到的。
用于电磁炉的一些集成整流器件和IGBT管子,其高耐压、大电流特性完全可应用于对变频器集成模块局部损坏的修复。
此后,我购买了一些整流桥和IGBT管子等元件,将变频器15kW以下的机型做了几例修复试验,发现7.5kW以下变频器的修复成功率较高,较大功率机型,可能由于购买的IGBT的参数一致性较差,尤其是导通内阻较大。
修复后,变频器空、轻载运转正常,但带载时会出现输出偏相、电动机跳动和易跳OC故障等现象。
所以此类修复以1.5—7.5kW小功率机型为宜。
电磁炉的配件中,整流桥IS2510,额定电流25A,反向耐压1000V,全塑封,可涂覆导热硅脂后,直接攻丝(或用¢2。
5mm的钻头打孔,用¢3mm的螺纹钉直接旋入)固定在模块散热器上;IGBT管子25N120,额定电流25A,反向耐压1200V。
安装时须在管子与散热器之间加装绝缘片。
整流器与IGBT管子引脚图如下:图1电磁炉功率配件引脚图说明一下,本文只是提出这样一个模块修复方法,供维修中的参考,并不积极提倡集成模块的局部修复,因其有一定的操作难度和较高的返修率,因模块局部损坏,是否会牵连到其它电路,模块内部是否有影响正常运行的其它缺陷?是不好检测和判断的。
模块的损坏还是应以原配件更换为主。
二、修复与检测要点:一体化模块的局部修复,有以下特点:1、整流电路损坏后修复的成功率较高,逆变电路损坏修复的成功率较低一些;2、只有一只或两只IGBT管子损坏的,修复成功高较高,损坏更为严重的,则修复率降低;3、模块内部往往内含温度检测、刹车制动开关管等电路,有时也受冲击而损坏,需外加电路,将损坏部分一并修复。
4、所购IGBT单管,多为拆机品,往往通态压降大和驱动性能差,原驱动电路的能力与之不相匹配;5、有时候要想办法加大驱动能力,但小功率变频器开关电源的驱动能力本身是有限的,所以修复成功率有一定限制。
一体化模块逆变电路的改装(修复)难度远远高于整流电路,改装的成功率也要低一些。
还是要采用整体更换为主,局部修复为辅的原则。
一个模块,有无可能局部修复,须看模块的损坏程度:1、观察外观完好,无裂纹和黑线出现。
若有裂纹、黑线和变形等,说明内部绝缘物质碳化严重、模块引线端子受损等,必须更换新品了;2、逆变电路只有一臂IGBT管子,最多是一相电路中的两只IGBT损坏,应保障其余两相IGBT管子的完好。
一旦有两相中的IGBT损坏,则应坚决换用新品。
逆变电路的修复会牵涉以下几方面的问题:1、上、下臂管子的配对,力求参数接近;2、对IGBT管子容量取得大一些,如3.7kW的变频器,也采用了25N12025A的管子,管子的驱动电流要比模块内管子的驱动电流可能要大一些。
原栅极电阻的阻值要相应调小一些,如从100Ω调整为75Ω或51Ω。
该电阻的大小决定了驱动峰值电流的大小和IGBT开通和截止脉冲沿的陡峭度,阻值偏大时,IGBT导通内阻大,会出现三相输出电压不平衡,电机抖动和易跳OC故障;阻值偏小时,产生过激励,也有可能使IGBT损坏。
3、须考虑驱动电路的功率输出容量。
加装25N120后,栅极电阻也相应调整,驱动电路则需输出更大的驱动功率,一个措施是将驱动电源的滤波电容的容量加大一些,如将47uF电容换为100uF的,以减小电源输出内阻。
但小功率变频器,往往因空间狭小,电源本身的功率富裕量并不是太大,光靠加大驱动电源电容量不能解决根本问题。
所以有一相逆变电路损坏,加装两只IGBT管子,改装成功率要高。
但用六只IGBT管子将逆变电路整体改装后,往往因驱动电路的驱动能力不足(电源容量不足)而导致修复的失败。
耗费了许多工夫,最后还是得更换一体化模块。
试图搭接三相整流桥和三相逆变电路,而将一体化模块整体取代的做法,则存在一定的侥幸心理了。
只有极少数的机型改装后能正常运行,多数机型是不行的。
不可一味地追求省钱。
近几年,有些厂家出于市场竞争的目的,逆变电路也采用六只IGBT管子的。
4、改装后,对IGBT的引线尽量要短些,两根触发线要用双绞线。
以减小分布电容和引线电感的影响。
三、修复实例:图2康沃CVF-G3.7kW变频器主电路图2整个主电路采用了BSM15HP120一只集成型模块,或称一体化模块。
连制动单元电路和温度检测电路都集成在内了。
[故障实例1]:康沃CVF-G3.7kW变频器,运行中听到异常响声,变频器电源输入端连接的16A断路器跳闸,送修。
测量R、S、T三相电源输入端,无短路现象,但测量R、P端子,已短路,模块BSM15GP120内部整流电路D1已击穿短路。
检测逆变输出电路等,都无异常。
只从S、T端子接入380V供电,变频器操作运行等都正常。
询问用户,该变频器拖动1.5kW电动机,负荷较轻。
修复方法(见图3)如下:1、较为偷懒的方法是:变频器与拖动电机功率小,负荷轻,即使单电源供电,也能满足负载要求。
将R引线端子至模块的经引线铜箔条切断,只从S、T端子输入电源。
模块内部电路四只整流二极管工作,为逆变电路提供直流供电,也是可以满足工作要求的;2、切断R供电铜箔条,用整流桥元件搭接一整流电路,与模块内部整流电路一起构成三相桥式整流电路。
整改电路见下图。
图3模块内部整流电路损坏后的整流整改电路之一[故障实例2]:一台阿尔法ALPHA20002.2kW变频器,运行中电源开关跳闸,无法合闸运行,送修。
测量R、T、S端子电阻,T、S端子间短路、S、P,T、P之间短路,S、N,T、N之间断路。
用户声明,贵了不修,只愿出到300元左右的修复费,修后能使用半年就行。
细致检测模块内部逆变电路部分,和储能电容,没发现什么问题,直接向直流回路送入直流500V 供电,做启动运行试验,正常。
判断故障只出在模块内部整流电路,又据所测量的内部整流桥的短路和断路情况,决定从外部搭接两片IS2510整流电路,将机器修复。
不用单只整流管的目的,是整流桥元件,为片式塑封,并有固定孔,利于工作中的散热和固定。
图4模块内部整流电路损坏后的整改电路之二以上两例功率模块的局部维修,光是修复了整流电路,修复成功率较高。
一体化模块,内含温度检测电路,经两个端子引出模块温度检测信号,当模块内部整流电路或逆变电路损坏时,有可能波及到温度检测电路也同时损坏,也可用外加温度检测电路来实施修复。
常见模块温度检测电路形式有以下几种:图5模块内部温度检测电路的信号电路模块内部由热敏电阻等元件构成模块温度检测电路,输出的是线性电压温度信号。
信号输出后有的直接输入CPU引脚,有的经后续温度检测电路进一步处理后,再送入CPU电路。
东元7300PA3.7kW变频器的模块温度检测电路,逆变模块的两个引脚T1、T2为模块温度检测信号输出脚,T2脚直接接地,T1脚接入一只+5V的上拉电阻,电路正常和模块温度在正常范围内时,T1脚电压幅度较低,当模块温度异常上升时,T1脚电压上升至一定幅度后,变频器报出模块过热故障,变频器自动停机。
[故障实例3]:一台东元7300PA3.7kW变频器,检查集成型模块局部损坏,进行了相应的修复后,上电,变频器报过热故障。
测量T1脚电压为+5V,判断为内部温度检测电路损坏,误输出超温信号,使CPU报出过热故障。
试用导线短接T1、T2端子,再上电启动变频器,能正常运行。
因模块的其它部分已经修复,因温度检测电路故障即更换模块有些可惜。
故加装了下图虚线框内电路,将该台变频器成功修复。
本电路虽将温度线性信号变为了温度开关信号,但不影响正常的超温起控。
对于变频器上电,散热风扇即投入运行的机器,没有什么影响。
需注意的是:若风扇的运转是取快于此路温度检测信号,则改装后,CPU 误认为环境和模块温度极低,使风扇不能投入运转。
可以短接风扇的控制电路,强制风扇上电即行运转。
此种“省钱的”修理方法,只能做为应急修复手段。
当对变频器进行某一电路改动后,可能会同时牵涉到几个环节,要考虑周到,不能贸然下手。
不能单求降低维修成本,而埋下更大的故障隐患。
“省钱的和应急的修复方法”,仅作为修理中的参考和特殊情况下的应急措施,本人并不提倡将其作为常规“嫌钱”的手段!对于变频器的应急修理,也有个因地制宜的问题,需具体情况具体对待。
图6模块内部温度检测电路的应急修复[故障实例4]:一台康沃CVF-G3.7kW变频器,上电启动,跳OC故障。
将逆变电路的正供电铜箔条从DKD*处切断(参考图2.19),为逆变电路送入直流24V供电,强制切断驱动电路返回CPU的OC信号(具体操作见驱动电路的维修一章),使六路激励脉冲正常加到六只IGBT的触发端子上。
检测与判断U相上臂IGBT 管子的C、E极间开路。
用2只IGBT管子搭接U相电路(虚线框内电路),将一体化模块成功修复。
图7模块逆变电路的局部修复电路一[故障实例5]:一台阿尔法ALPHA20005.5kW变频器,测量U、V输出端短路。
进一步检测U、V与N之间短路,与P之间正反向电阻正常。
判断模块内部的Q2、Q4两只IGBT短路。
继而切断逆变电路的供电,送入24V直流电源,检测W相输出正常。