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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
（接上頁），正反電阻特性基本一致。這樣驅(qū)動電路才算檢查基本完成，可進(jìn)入下一步通電檢查環(huán)節(jié)。
3.2通電檢查的步驟與方法
（1）檢查IGBT管子觸發(fā)極與發(fā)射極之間的靜態(tài)偏置電壓。模塊IGBT管子的觸發(fā)極與發(fā)射極之間的正、反特性基本一致后。可以在變頻器直流電壓正負(fù)極之間即P與N間加540V左右的直流電。通電后，檢查每一個(gè)IGBT管子觸發(fā)極與發(fā)射極之間的靜態(tài)偏置電壓。為保證靜態(tài)時(shí)六個(gè)IGBT管子處于截止?fàn)顟B(tài)，靜態(tài)偏置電壓一般為負(fù)電壓或者零電壓。三個(gè)上管的靜態(tài)偏置電壓應(yīng)基本一致，即圖2中20-19,18-17,16-15之間電壓應(yīng)基本一致。三個(gè)下管的靜態(tài)偏置電壓也應(yīng)相互一致即圖2中13-10,12-10,11-10之間電壓應(yīng)基本一致。靜態(tài)偏置電壓差異大的，應(yīng)重點(diǎn)檢查光耦供電電路中的穩(wěn)壓二極管、整流二極管的好壞。對有懷疑的，應(yīng)更換。
（2）檢查IGBT管子觸發(fā)極與發(fā)射極之間的動態(tài)偏置電壓。靜態(tài)偏置電壓正常后，可以運(yùn)行變頻器。有的變頻器，未裝模塊，一運(yùn)行就要跳保護(hù)。這時(shí)，應(yīng)將相應(yīng)的保護(hù)電路的保護(hù)取消，讓變頻器能運(yùn)行。這時(shí)重點(diǎn)檢測IGBT管子觸發(fā)極與發(fā)射極之間的動態(tài)電壓。動態(tài)電壓為正電壓，其電壓值大小與靜態(tài)偏置電壓大小有關(guān)。靜態(tài)偏置電壓越高，其動態(tài)電壓值也越大。三個(gè)上管動態(tài)電壓應(yīng)基本一致，三個(gè)下管動態(tài)電壓也應(yīng)相互基本一致。如果動態(tài)電壓差異較大，則所在驅(qū)動電路的光耦可能損壞或性能不良，應(yīng)更換。假如光耦沒問題，則檢查CPU板送來的觸發(fā)信號是否正常。直至，三個(gè)上管動態(tài)電壓基本一致，三個(gè)下管動態(tài)電壓也應(yīng)基本一致為止。
3.3通電調(diào)試變頻器。
（1）安裝模塊，采用過流保護(hù)措施，通電調(diào)試變頻器。驅(qū)動電路中IGBT管子觸發(fā)極與發(fā)射極之間靜態(tài)與動態(tài)電壓基本一致后，可以安裝模塊。用直流540V電壓調(diào)試變頻器。在直流電源正極與變頻器正極P之間，串聯(lián)兩只60W，220VAC的電燈泡，見圖3。在有過流保護(hù)的措施下，通電調(diào)試變頻器。有的變頻器在串聯(lián)電燈泡后，由于開關(guān)電源工作電流大 ，兩個(gè)電燈泡的電壓降過大，導(dǎo)致到達(dá)開關(guān)電源直流電壓過低，開關(guān)電源不能正常工作。此時(shí)應(yīng)設(shè)法將開關(guān)電源直流正極輸入端與模塊直流正極輸入端脫開。只將模塊采用過流保護(hù)供電。
（2）拆除大容量電容。將串聯(lián)在變頻器直流電源P\N之間的兩只大容量電容脫離電源板。因?yàn)槟KP\N之間如果發(fā)生短路情況，這兩只電容上存儲的電能足于將模塊損壞。因此調(diào)試前，必須將電容脫離電路板。有的變頻器，這兩只大容量電容，由許多個(gè)小容量電容并聯(lián)組成，有的直接焊接在驅(qū)動電路板上。這種情況下，可只將組成一只大電容部分的電容拆除，不必將兩個(gè)大電容全部拆下。
（3）空載調(diào)試變頻器。調(diào)試時(shí)，不接電動機(jī)。將速度旋鈕關(guān)至零位。運(yùn)行變頻器。逐漸增大頻率。如果變頻器能平穩(wěn)運(yùn)行，則將頻率增大到50HZ,然后檢測交、直流電壓。如果變頻器三相輸出交、直流電壓基本一致。特別是交流電壓輸出基本一致。則說明驅(qū)動電路和模塊基本正常，可以進(jìn)行下一步的調(diào)試。如果運(yùn)行時(shí)，頻率一增大，開關(guān)電源或模塊就發(fā)出噪音，則說明驅(qū)動電路或模塊可能有問題。如果串聯(lián)的電燈泡發(fā)光，則說明驅(qū)動電路或模塊存在問題。則應(yīng)對驅(qū)動電路重新檢查或者更換模塊。有存在問題的模塊，用萬用表檢測是好的，但在變頻器運(yùn)行時(shí)就會暴露出來。所以萬用表檢測模塊準(zhǔn)確率在98%左右。
（4）帶載調(diào)試變頻器。用小型電動機(jī)（550W）調(diào)試變頻器。驅(qū)動電路有沒有問題，模塊好不好，就看能否通過帶載測試。兩個(gè)燈泡先不撤離，帶過流保護(hù)調(diào)試。運(yùn)行頻率由0HZ逐漸增加，此時(shí)，電流也逐漸增大，電燈泡會逐漸發(fā)光，小電機(jī)會開始旋轉(zhuǎn)。檢測電流是否正常。0.55KW電機(jī)，電流在1.0A左右。讓變頻器在1-5HZ低頻運(yùn)行30秒，如果正常，這時(shí)可將電燈泡撤離，增大頻率到50HZ，運(yùn)行一下，然后關(guān)閉。有的變頻器當(dāng)電燈泡撤離后，一運(yùn)行，模塊就擊穿損壞。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，能通過帶載測試的變頻器，說明驅(qū)動電路已經(jīng)完好，模塊質(zhì)量也沒問題。至此，變頻器已經(jīng)維修成功。
（5）疑惑與思考。在模塊損壞維修中，驅(qū)動電路的靜態(tài)與動態(tài)檢測沒發(fā)現(xiàn)問題，用示波器檢測驅(qū)動波形，也沒發(fā)現(xiàn)問題，空載測試，變頻器輸出直流、交流電也正常，但在最后帶載測試時(shí)，一運(yùn)行模塊立刻損壞。這樣的概率在0.5%左右。在這0.5%的變頻器中，有的是模塊質(zhì)量問題，有的是驅(qū)動電路問題，也有的是驅(qū)動波形問題。由于模塊損壞，損失大，所以對這樣的變頻器最后采取報(bào)廢處理。如何找到一個(gè)更有效的檢測方法，做到模塊再次損壞零概率，是我要繼續(xù)努力的方向。
3 結(jié)語
（1）驅(qū)動電路檢查是模塊損壞檢修的重點(diǎn)。模塊觸發(fā)腳與發(fā)射腳之間的正反特性及靜態(tài)、動態(tài)偏置電壓是判斷驅(qū)動電路好壞的重要檢測指標(biāo)。（未完，下一頁）
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