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變頻器模塊損壞檢修方法探析
管云忠 2021/2/24 12:56:32
摘要：本文對變頻器模塊損壞后的維修方法作了有益的探索，摸索出了一套降低模塊再次損壞風(fēng)險(xiǎn)、提高維修成功率的方法。
關(guān)鍵詞：模塊損壞、維修方法探析、過流保護(hù)
變頻器模塊電路與變頻器驅(qū)動電路、電流檢測電路及變頻器缺相保護(hù)電路都存在關(guān)聯(lián)。所以模塊一旦損壞，在高壓、大電流沖擊下，會導(dǎo)致與模塊關(guān)聯(lián)的許多電路損壞。其中驅(qū)動電路直接與模塊中的六個(gè)IGBT管子的觸發(fā)極相連接，因此，模塊逆變電路中IGBT管子擊穿損壞，必定導(dǎo)致相關(guān)觸發(fā)的驅(qū)動電路中許多元件損壞。同時(shí)變頻器缺相保護(hù)電路直接與模塊逆變電路的三相輸出端相連，所以模塊逆變電路損壞，也會導(dǎo)致變頻器缺相保護(hù)電路的損壞。因此，模塊損壞會連帶損壞周圍關(guān)聯(lián)電路中的大量元器件，維修工作量大。特別是驅(qū)動電路只要存在一個(gè)不良元件，都有可能導(dǎo)致新?lián)Q的模塊再次損壞。因此模塊維修難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。模塊價(jià)格占到變頻器價(jià)格的20%左右，模塊維修費(fèi)用占到變頻器價(jià)格的30%。在模塊損壞故障檢修中，如果方法不當(dāng)，會導(dǎo)致新?lián)Q模塊再次損壞，造成重大損失。因此，探索出模塊損壞檢修的有效方法，防止模塊再次損壞，成了變頻器維修中，必須解決的問題。筆者根據(jù)多年的維修實(shí)踐，摸索出了一套行之有效的方法，多次成功避免了模塊的二次損壞，使得模塊損壞維修成功率達(dá)到98%。
1 模塊損壞的類型。
圖1是模塊的內(nèi)部電路圖。它由整流電路、制動電路、逆變電路和熱保護(hù)電路四部分
圖1 FP40R12KT3模塊內(nèi)部電路圖
電路組成。模塊損壞表現(xiàn)為整流電路損壞、逆變電路損壞、制動電路損壞和過熱保護(hù)電路損壞等四種類型。其中整流電路損壞和逆變電路損壞最為常見。而逆變電路損壞對變頻器其它電路的損壞最為嚴(yán)重，所以逆變電路修復(fù)的難度最大，風(fēng)險(xiǎn)最高。所以本文只對模塊逆變電路損壞的維修方法作詳細(xì)的探索。而整流電路、制動電路和過熱保護(hù)電路損壞的原因簡單、維修難度小，這里不再鰲述。
2模塊逆變電路工作原理
模塊逆變電路由六只IGBT管子組成，分成三組，每組有一只上管和一只下管，構(gòu)成一相電路。變頻器控制板產(chǎn)生的六路觸發(fā)信號，經(jīng)變頻器驅(qū)動電路放大、物理高、低壓隔離后，送往六只IGBT管子的觸發(fā)極。在六路觸發(fā)信號的控制下，每個(gè)時(shí)刻，六只IGBT中，只有一相的一只上管和另兩相的兩只下管處于導(dǎo)通狀態(tài)，而一相的一只下管和另兩相的兩只上管處于截止?fàn)顟B(tài)。假如由于某種原因，使得同一相的上管和下管在每個(gè)時(shí)刻，同時(shí)導(dǎo)通，則上管和下管同時(shí)擊穿，模塊損壞。這一損壞會導(dǎo)致關(guān)聯(lián)的驅(qū)動電路中主要元器件：光耦、穩(wěn)壓二極管、電阻的損壞和損傷。采用正確的檢查方法，對驅(qū)動電路作仔細(xì)的檢查，找出損壞的元器件，使驅(qū)動電路的功能得以恢復(fù)，是模塊損壞的變頻器能否成功修復(fù)的關(guān)鍵所在。
3檢修方法探析
檢修過程分為斷電檢查和通電檢查及通電調(diào)試三個(gè)過程。
3.1斷電檢查步驟與方法
（1）檢查模塊損壞情況。首先檢查模塊逆變部分損壞情況。凡是IGBT管子損壞的，則該管子的驅(qū)動電路有很大的可能存在損壞的元件，檢查時(shí)應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行。然后將損壞的模塊從板子上拆下來。為了保護(hù)板子，在拆壞的模塊時(shí)，可用鋸條將模塊鋸下來，然后用電烙鐵將模塊引腳清理干凈。這樣可有效避免印制板模塊引腳安裝孔的損壞。延長印制板的壽命。
（2）檢查驅(qū)動電路。接下來首先對六個(gè)驅(qū)動電路中每一個(gè)電阻和穩(wěn)壓二極管作仔細(xì)的檢查，把損壞的電阻、穩(wěn)壓二極管全部換新。然后用數(shù)字萬用表的二極管擋位，檢查每個(gè)IGBT管子觸發(fā)極和發(fā)射極之間的正、反向電阻特性。即如圖2，檢查印制板模塊安裝孔20-19,18-17，16-15,14-10,13-10,12-10,11-10引腳間的正反向電阻特性。三個(gè)上管正、反向特性應(yīng)基本一致，三個(gè)下管的正、反向也應(yīng)基本一致。即20-19,18-17,16-15三個(gè)上管之間正反向阻值應(yīng)一致，13-10,12-10,11-10三個(gè)下管正反向阻值也應(yīng)一致。正、反向電阻特性差異比較大的驅(qū)動電路
圖2 2FP40R12KT3模塊印制板安裝孔
圖3 過電流保護(hù)接線圖
中的光耦有可能是損壞的或性能不良，應(yīng)更換。不同生產(chǎn)批次和不同生產(chǎn)廠家的光耦正、反特性可能存在較大的差異，這是正�，F(xiàn)象。直至（未完，下一頁）
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