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變頻常見(jiàn)維修問(wèn)題

變頻常見(jiàn)維修問(wèn)題

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時(shí)間:2021-02-04 14:51:11 點(diǎn)擊: 次
 

在從事變頻器維修之前,首先要了解變頻器的工作原理及構(gòu)造,變頻器是一種用來(lái)改變交流電頻率的電氣設(shè)備。此外,它還具有改變交流電電壓的輔助功能。過(guò)去,變頻器一般被包含在電動(dòng)發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器等電氣設(shè)備中。隨著半導(dǎo)體電子設(shè)備的出現(xiàn),人們已經(jīng)可以生產(chǎn)完全獨(dú)立的變頻器。變頻器主要是由主電路、控制電路組成。

主電路主要有整流電路,濾波電路及逆變電路構(gòu)成,整流電路的器件主要是整流二極管或可控硅組成,功能是將輸入的交流電轉(zhuǎn)化為直流電,濾波電路的器件主要是由電解電容組成,將直流電路中的交流成分濾除掉,逆變電路主要是由IGBT組成,功能是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電。控制電路是給主電路提供控制信號(hào)的回路,它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”,主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”,電動(dòng)機(jī)的“位置和速度檢測(cè)電路”,將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”,以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。

對(duì)一臺(tái)送修的變頻器,問(wèn)題的診斷采用的是和醫(yī)生給病人看病同樣的流程,通過(guò)望,聞,問(wèn),切來(lái)了解伺服和變頻器損壞的部位或具體電路,然后針對(duì)具體部位和電路再進(jìn)行修理,如上面所說(shuō),伺服和變頻器是由許多電路組合而成,如不判斷具體故障,對(duì)維修來(lái)講就無(wú)從下手。

拿到一臺(tái)壞的伺服和變頻器,通過(guò)望和聞,觀察變頻器外殼有無(wú)明顯破損現(xiàn)象,內(nèi)部線路板有無(wú)撞擊損壞現(xiàn)象,線路板有無(wú)缺少元器件,有無(wú)明顯得器件燒毀現(xiàn)象,有無(wú)燒焦的味道,在實(shí)際維修案例中,有相當(dāng)一部分伺服和變頻器在安裝運(yùn)輸過(guò)程中操作不當(dāng)導(dǎo)致受到外力撞擊而使外殼受損,線路板元器件脫落,這種情況通過(guò)觀察可以有針對(duì)性的維修,通過(guò)更換外殼,補(bǔ)焊元器件解決問(wèn)題,而有的伺服和變頻器是因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓不穩(wěn)定,諧波成份較高而導(dǎo)致變頻器輸入電路的壓敏電阻和陶瓷濾波電容炸毀,這種情況對(duì)于線路板損壞不嚴(yán)重的情況可以通過(guò)更換壓敏電阻和電容解決,如果壓敏電阻和電容炸毀時(shí)損壞了其它電路,這時(shí)要就具體故障現(xiàn)象而維修,后面有就具體故障而維修的分析。另外一種線路板燒毀的情況是由于客戶粗心或者線束標(biāo)識(shí)不當(dāng)接錯(cuò)線而導(dǎo)致線路板燒毀,常見(jiàn)的是主控制板燒毀現(xiàn)象,由于主控板基本上都是弱電,接口端子常見(jiàn)輸入電壓以DC24V為主,客戶如果接入強(qiáng)電或者在不接電壓的端口接入電壓,這樣極易燒毀線路板,通過(guò)望和聞,上述這些情況能很快判斷機(jī)器的故障部位。

交流伺服和變頻器是用于位置,速度,轉(zhuǎn)矩控制的新型交流調(diào)速裝置,在機(jī)床,自動(dòng)生產(chǎn)線,紡織,包裝等眾多行業(yè)得了廣泛的應(yīng)用,伴隨著應(yīng)用越來(lái)越廣,變頻器的使用量也越來(lái)越大,因?yàn)閮r(jià)格相對(duì)較高,特別是進(jìn)口品牌的伺服和變頻器,那么對(duì)使用中損壞的伺服和變頻器的維修就顯得尤為重要,伺服和變頻器結(jié)合了強(qiáng)電,弱電技術(shù),技術(shù)含量相對(duì)較高,對(duì)維修技術(shù)員的能力要求也相對(duì)較高,不僅要懂強(qiáng)弱電,而且對(duì)軟件的應(yīng)用也要有一定的了解,

觀與線路板表面現(xiàn)象良好,無(wú)明顯的損壞的變頻器,這時(shí)先可以通過(guò)對(duì)客戶的詢問(wèn)以了解變頻器的故障現(xiàn)象,對(duì)于終端客戶而言,由于技術(shù)水平的限制,通常只能告知你設(shè)備的現(xiàn)象或變頻器故障顯示內(nèi)容,這時(shí)你就要通過(guò)這些現(xiàn)象和故障顯示內(nèi)容而大概判斷變頻器故障部位。比如,電梯用變頻器開(kāi)機(jī)只能上行而不能下行,這時(shí)侯你就得考慮變頻器是否制動(dòng)出現(xiàn)了問(wèn)題,因?yàn)殡娞菰谙滦袝r(shí)處于發(fā)電狀態(tài),回饋的能量如無(wú)法反饋給電網(wǎng)那就需將能量消耗在制動(dòng)電阻上,如果制動(dòng)電路損壞,回饋的能量無(wú)法消耗,這樣就會(huì)導(dǎo)致變頻器報(bào)警而強(qiáng)制性的關(guān)斷變頻器,在維修時(shí)可以有針對(duì)性的對(duì)制動(dòng)電路進(jìn)行檢測(cè)。如果客戶反映電機(jī)每次運(yùn)行一段時(shí)間后就停機(jī),你就得考慮是不是因?yàn)樽冾l器過(guò)熱而過(guò)熱保護(hù),這時(shí)侯就要檢查散熱器灰塵是否過(guò)多,風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好,控制風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的電路是否有問(wèn)題。

如果以上信息都沒(méi)有,那就通“切”的手法來(lái)了解原因,這里的“切”是指通過(guò)輔助工具萬(wàn)用表,示波器等來(lái)人為診斷故障原因及修理,一臺(tái)損壞的變頻器在你手里,如果通過(guò)外在的觀察和客戶那里無(wú)法了解損壞信息,那就得通過(guò)上電來(lái)了解,在變頻器上電之前,得先測(cè)量變頻器主回路是否良好,變頻器內(nèi)部功率模塊工作時(shí)因?yàn)橐獣r(shí)刻承受著高電壓,大電流,所以是容易損壞的部件,這種損壞也包括主回路相與相之間短路或相與地之間短路,如果不測(cè)量就給主回路上電,有可能會(huì)引起爆炸而使變頻器內(nèi)部故障擴(kuò)大,在測(cè)量正常后,可以給主回路上電,在現(xiàn)實(shí)操作中,如果擔(dān)心直接上AV220或AC380會(huì)出現(xiàn)意外情況的話,可以在電源側(cè)加限流器或調(diào)壓器,這樣都可以避免因上電導(dǎo)致主回路故障擴(kuò)大的舉措。一臺(tái)變頻器如不能上電,則要檢查主回路電路,如上電沒(méi)顯示,則要檢查開(kāi)關(guān)電源電路,面板顯示電路。如上電顯示正常則要通過(guò)伺服和變頻器故障記錄菜單及帶載測(cè)試來(lái)了解損壞的部位,,廠家生廠的變頻器通常都具有故障記錄菜單,有的具備幾個(gè)歷史故障代碼的記錄,通常可以打開(kāi)故障記錄了解當(dāng)前變頻器故障損壞的原因,比如,如果變頻器最后一個(gè)故障記錄顯示編碼器故障,這時(shí)候可以查速度反饋回路,如故障記錄顯示過(guò)流,則檢查電流檢測(cè)回路等等。如果沒(méi)有故障信息,則要帶上電機(jī)進(jìn)行負(fù)載測(cè)試來(lái)了解故障,先判斷伺服和變頻器具體損壞部位,再就具體電路進(jìn)行檢測(cè)和分析。

通過(guò)“望,聞,問(wèn),切”手法了解了故障部位,這時(shí)候就可以就具體部位的電路來(lái)加以針對(duì)性的修理,通過(guò)萬(wàn)用表,示波器來(lái)測(cè)量損壞部位電路節(jié)點(diǎn)的電壓,電流及波形來(lái)找出具體的損壞電子器件,維修中可以通過(guò)比對(duì),參照,更換等維修手法來(lái)快速找出損壞的電子元器件,自己也有必要針對(duì)線路板的特性做一些工裝測(cè)試夾具,特別是對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的維修,工裝測(cè)試夾具顯得尤為重要,功率模塊價(jià)格昂貴,如果驅(qū)動(dòng)電路未能確保修好就上電測(cè)試整機(jī)的話,極易引起變頻器功率模塊損壞。對(duì)于主控板的接口電路的維修,可以借用變頻器內(nèi)部菜單,比如一些變頻器輸入輸出接口電路通??梢栽诓藛蔚腎/O來(lái)監(jiān)控,這樣很容易判斷接口電路哪一路損壞,修好后也可以通過(guò)菜單來(lái)顯示是否修理正常。

修理完的變頻器需要做整機(jī)測(cè)試,一臺(tái)送修的變頻器往往故障是復(fù)合的,也就是說(shuō)存在若干故障,通過(guò)上電整機(jī)測(cè)試可以確認(rèn)變頻器是否修理完善,有些故障是在一定的條件下才能出現(xiàn),比如滿負(fù)載測(cè)試,外界使用環(huán)境溫度較高等,這時(shí)候就需要模擬外界這些條件來(lái)進(jìn)行測(cè)試,負(fù)載需要達(dá)到額定,可以考慮采用電機(jī)對(duì)拖測(cè)試,外界環(huán)境溫度過(guò)高,可以將電機(jī)放入老化房加熱測(cè)試。

變頻器的維修工作是一項(xiàng)理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與操作水平的結(jié)合的工作,其技術(shù)水平代表著變頻器的維修質(zhì)量。所以我們要經(jīng)常閱讀一些有關(guān)的書報(bào)雜志,不斷了解這些電子元器件所具備的功能和特點(diǎn),開(kāi)拓思路,給維修工作以啟迪,并將這些學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工作中,解決一些維修過(guò)程中無(wú)法解決的問(wèn)題,以使自已的技術(shù)水平不斷提高。

日常良好的保養(yǎng)可以有效減少變頻器損壞的頻率,在實(shí)際應(yīng)用中,變頻器受周圍的溫度、濕度、振動(dòng)、粉塵、腐蝕性氣體等環(huán)境條件的影響,其性能會(huì)有一些變化。如使用合理、維護(hù)得當(dāng),則能延長(zhǎng)使用壽命,并減少因突然故障造成的生產(chǎn)損失。如果使用不當(dāng),維護(hù)保養(yǎng)工作跟不上去,就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障,導(dǎo)致變頻器不能正常工作,甚至造成變頻器過(guò)早的損壞,而影響生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。因此日常維護(hù)與定期檢查是必不可少的。

對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的變頻器,可以從外部目視檢查運(yùn)行狀態(tài)。定期對(duì)變頻器進(jìn)行巡視檢查,檢查變頻器運(yùn)行時(shí)是否有異?,F(xiàn)象。通常應(yīng)作如下檢查:

1)環(huán)境溫度是否正常,要求在-10℃~+40℃范圍內(nèi),以25℃左右為好,條件允許的情況下,有必要安裝空調(diào)設(shè)施;

2)變頻器在顯示面板上顯示的輸出電流、電壓、頻率等各種數(shù)據(jù)是否正常;

3)顯示面板上顯示的字符是否清楚,是否缺少字符;

4)用測(cè)溫儀器檢測(cè)變頻器是否過(guò)熱,是否有異味;

5)變頻器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,有無(wú)異常,散熱風(fēng)道是否通暢;

6)變頻器運(yùn)行中是否有故障報(bào)警顯示;

7)檢查變頻器交流輸入電壓是否超過(guò)最大值。參照變頻器規(guī)格說(shuō)明書,了解變頻器最大允許輸入的電壓,如果主電路外加輸入電壓超過(guò)極限,即使變頻器沒(méi)運(yùn)行,也會(huì)對(duì)變頻器線路板造成損壞。

另外就是定期檢查,利用每年一次的大修時(shí)間,將檢查重點(diǎn)放在變頻器日常運(yùn)行時(shí)無(wú)法巡視到的部位。

1)作定期檢查時(shí),操作前必須切斷電源,變頻器停電后待操作面板電源指示燈熄滅后,等待4min(變頻器的容量越大,等待時(shí)間越長(zhǎng),最長(zhǎng)為15min)使得主電路直流濾波電容器充分放電,用萬(wàn)用表確認(rèn)電容器放電完后,再進(jìn)行操作。

2)將變頻器控制板、主板拆下,用毛刷、吸塵器清掃變頻器線路板及內(nèi)部IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位。線路板臟污的地方,應(yīng)用棉布沾上酒精或中性化學(xué)劑擦除。

3)檢查變頻器內(nèi)部導(dǎo)線絕緣是否有腐蝕過(guò)熱的痕跡及變色或破損等,如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理或更換。

4)變頻器由于振動(dòng)、溫度變化等影響,螺絲等緊固部件往往松動(dòng),應(yīng)將所有螺絲全部緊固一遍。

5)檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過(guò)熱,變色燒焦或有異味。

6)檢查中間直流回路濾波電解電容器小凸肩(安全閥)是否脹出,外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等。一般情況下濾波電容器使用周期大約為5年,檢查周期最長(zhǎng)為一年,接近壽命時(shí),檢查周期最好為半年。電容器的容量可用數(shù)字電容表測(cè)量,當(dāng)容量下降到額定容量的80%以下時(shí),應(yīng)予更換。

7)檢查冷卻風(fēng)扇運(yùn)行是否完好,如有問(wèn)題則應(yīng)進(jìn)行更換。冷卻風(fēng)扇的壽命受限于軸承,根據(jù)變頻器運(yùn)行情況需要2-3年更換一次風(fēng)扇或軸承。檢查時(shí)如發(fā)現(xiàn)異常聲音、異常振動(dòng),同樣需要更換。

8)檢查變頻器絕緣電阻是否在正常范圍內(nèi)(所有端子與接地端子),注意不能用兆歐表對(duì)線路板進(jìn)行測(cè)量,否則會(huì)損壞線路板的電子元器件。

9)將變頻器的R、S、T端子和電源端電纜斷開(kāi),U、V、W端子和電機(jī)端電纜斷開(kāi),用兆歐表測(cè)量電纜每相導(dǎo)線之間以及每相導(dǎo)線與保護(hù)接地之間的絕緣電阻是否符合要求,正常時(shí)應(yīng)大于1M。

10)變頻器在檢修完畢投入運(yùn)行前,應(yīng)帶電機(jī)空載試運(yùn)行幾分鐘,并校對(duì)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。

有了良好的保養(yǎng)操作習(xí)慣,輔助以正確的維修手段,可以有效地延長(zhǎng)伺服變頻器的運(yùn)行壽命,保證設(shè)備運(yùn)行效率最大化,降低企業(yè)的運(yùn)行成本。



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