变频器维修与应用(doc16).doc

变频器维修与应用

最近维修一台三菱A540-55K变频器，是一位维修新手维修不好才拿到我们这里来，这台机本来是坏了一个模块，换好模块后，这位新手想测量驱动是否正常，把模块触发线拨掉，结果一通电就跳闸，检查后发现又烧掉一个模块！他想很久都弄不明白为什么会这样！ 原来IGBT模块的触发端在触发线拨掉后有可能留有小量电压，此时模块处于半导通状态，一通电就因短路而烧坏，GTR模块没有这特性，才可这样测试
     我们维修不少三菱A240-22K变频器，都是坏模块！原因是保养不好，如散热器尘多堵塞、电路板太脏、散热硅脂失效等，这变频器的输出模块（PM100CSM120）是一体化模块，就是坏一路也要整个换掉，维修价格高！好的模块也难找！如果你的变频器还没坏，则要多加小心保养！特别是这几天天气炎热！
　　最近维修一台安川616G5-55KW变频器，损坏严重，其原来是有一个快熔断了（三相各有一个快熔），电工可能是没有经验，没有检查模块是否有问题，又一时找不到快熔，就用一条铜线代替，开机后发出一声巨响，两个模块炸裂，吸收回路坏，推动板也无法维修，换新板，造成重大损失！按我们经验，如果快熔断则模块大多有问题，但模块坏快熔不一定断！铜线代替快熔的做法我们已见过不少次！
　　　我们发现经常有人在把三菱A240-5.5KW变频器换成A540-5.5KW时把A540-5.5KW“N”线接地！一送电变频器就发出巨响！变频器损坏严重！一方面是A540-5.5KW的“N”线与A240-5.5KW变频器的地线的位置相似！有的电工没看清楚就把地线接上去；有的电工则误认为“N”线就是地线！请三菱变频器用户小心接线！

　　　　 很多人打来电话问到外观一样的模块怎样测出其电流的大小，其实很简单，只要用电容表，测出模块G-E或C-E结的电容量，电流大的电容量也大！注意要在同类型的模块中比较！
　　　　有一位电工打来电话，说他在给变频器试机时发现变频器输出电压有1000多伏（输入380V），问是否是变频器故障？是否会烧电机？他还不明白变频器只会降压，不会升压原来他是用数字万用表测量，由于变频器输出电压是高频载波，普通没防干扰的数字表在这里测量是很不准！　　　
　　　　有此粗心的电工在给三菱A540变频器的辅助电源（R1、T1）接线时没有拿掉短接片，结果在把变频器烧掉后还弄不明白其道理，原来当短接片没拿掉时，变频器内部R与R1、T与T1是已连在一起，电工以为从R、T引来两条线没有分别，结果把R接到S1、T接到R1，造成相间短路，由于R与R1、T与T1的连线是通过电源板的中间层，结果把电源板烧掉，爆开成两层！一般情况下没必要接辅助电源（R1、T1）！
　　　　　有的维修新手在维修变频器时不懂利用假负载，一当驱动有故障，烧掉模块后就说模块质量不好！假负载就是用一个几百欧的电阻（电灯炮也可以），串在主回路上，如有快熔就把它拿掉，装上电阻；没有快熔则可在主回上任何地方断开，串上这电阻！这个电阻起到限流作用，当模块有短路时也不会把模块烧掉，等开机后测量变频器输出正常，才把这假负载撤掉！！　
　　　　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-26
　　　　　　　　 15KW-28 22KW-30 30KW-31
　　　　　　　　 45KW-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。当减速太快时，变频器在停车时会受电机反电动势冲击，模块也容易损坏！电机要急停的最好用上刹车单元，不然就延长减速时间或采用自由停车方式，特别是惯性非常大的大风机，减速时间一般要几分钟！
　两个工厂各坏一台75KW变频器，都是坏一个模块，可有一台模块的价格只有1300元（整台机共6个模块），可另一台的模块报价是23000元（一体化模块），所以购买变频器时你必须考虑以后维修的问题！　
　　　　经常发现有的人买模块回去自己修变频器时没有在模块底面涂上散热硅胶，这样模块的热量不能很好传给散热器，会因温度太高而烧毁！更不能涂麦乳胶（有的人是这样做），其作用相反！
　　　　 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！
　　　 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！
　　　　　　　我们的模块在卖出前是经严格测试！始终有一些不讲信用的人在把模块损坏后才要求退货，这是我们不能接受的！我们的退货条件是要求在装机前且在一个月之内！如果卖出的模块要我们保用，则要把变频器送给我们维修并收取合理的人工费！

　　　 如果你的车间同一个角落有很多变频器；如果你是啤酒厂、饮料厂（环境潮湿）；如果你是化工厂、陶瓷厂（尘多）；如果你是锅炉车间（温度高），你最好能把变频器安装在有空调的房间里，可以收到意想不到的效果，可大大降低变频器的故障率！大大延长变频器的寿命！
　　　　　　 我们在维修大量变频器后发现变频器一个共同的特点，就是如果变频器的开关电源供电不是直接从主回路的滤波电容供给，而是从输入端就与主回路分开独立供给，如果电源是380V的则最好变压成220V（整流）再供给开关电源，虽然这样变频器会复杂点，但其故障率会大大降低！因为很大部分变频器故障与开关电源有关系！当变频器在运行时其主回路直流电压很多时候是不稳定的，如果开关电源供电是从主回路的滤波电容供给时，开关电源就容易坏！希望变频器设计者能注意到这问题！
　　　　　　 工厂的地线很少断，但断了以后没使人触电却烧毁了变频器！有一个啤酒厂同时损坏十几丹佛斯变频器，现象是主板接线端子出现强电打火，烧坏主板。经现场调查，是由于有一个电机漏电，工厂的地线也刚好生锈断掉，强电经变频器地线反串入变频器主板！地线对防雷也很重要，如果电工有空不妨请他检查一下地线是否快断了！

　　　　很多人打来电话，说维修变频器用假负载保住了他们不少模块，因为维修新手一般不知道这样做，现在电灯一亮就说明原来又要坏模块了，但假负载的接法也要注意几个问题：
　　　　　　1）要接在电容与模块之间，不是接在整流与电容之间，因为电容放电就足以烧坏模块。
　　　　　　2）当开关电源供电是经过快熔时（如富士G9-11KW），就不能把假负载放在快熔上，不 然送电后灯泡会亮，开关电源有时不工作！
　　　　　　3）假负载也要接在直流电压检测点后面，这样当变频器输出不正常电灯亮时，变频器就不会跳“低压”，你才可检查是哪一路输出有故障！

　　　　 很多人打来电话说想到我们这里学维修变频器，但我们觉得学维修变频器并不是一下子能学到的，只要你能把握几个要点，在长年累月中实践，多上来这里想信你也可学到不少东西！我们也会把知道的东西与大家在这里一起探讨！

　　　　 最近好的二手模块比较难找！假货（或维修过的）却很多，特别是价格比较高的三菱、富士模块！

　　　　 一体化变频器质量问题：现在有几个品牌的小功率变频器是一体化设计（输出模块、电源、推动电路固封在一起），这样只要模块有一点小故障也难以维修，换模块价格又很高（接近机价），所以只好报废！经常看到工厂的维修车间放着一大堆这样的变频器！所以希望变频器厂家在生产一体化变频器时更要关注其质量问题，充分考虑客户在使用变频器出现的各种不正常情况，对经常损坏的部分应提高其安全系数！要给代理商提供充足的配件以便能及时维修损坏的变频器！
　　　　　　　从变频器的硬件可初步判断其性能：很多人搞不清变频器价格为什么差别这么大，就是同一个牌子也有各个型号价格差别也很大，其中硬件的差别是一个主要的原因，如有的3.7KW变频器用的是25A模块,有的只用15A模块；有的11KW用75A模块，有的只用50A模块（都是通用型变频器的比较），电容量也相应减少，主板、驱动板电路简单，保护功能少，变频器容易坏！对于一些运行平稳、负载轻、简单调速的电机，用那些材料缩水的变频器倒没关系；如果是用在负载重、速度变化快、经常急刹车的电机，那你最好就不要贪便宜，否则得不偿失！
　　　　　　　　关于变频供水“一拖几”要注意的几个问题：
　　　　　　1）切换过程不能在变频器有输出时断开电机线，因为断开电感性负载 时， 其会产生反电动势高压，对变频器有冲击。而是让变频器惯性停车，变频器会马上停止输出再进行切换！更不能在变频器有输出时接上电机！
　　　　　　　　2）不管是否在电机停下来才切换，切换电流有可能同样大（相位关系），所以大功率电机则最好是让其先停下来再用软启动器启动，等以后变频器相对便宜时可用“一拖一”形式，很多合资厂已把变频器当软启动器用！
　　　　　　3）接触器经常动作，寿命短，如果触点打火或烧熔在一起，则容易损坏变频器，而且通常损坏严重！所以要用质量好的接触器。
　　　　　　 由于多种原因，恒压供水的变频器故障率相对比较高，当我们维修好变频器，一般都要到现场检查一下其切换是否有问题，不然变频器可能很快又拿回来！

　　　　关于模块的容量问题:按理论计算，3.7KW的变频器用15A的模块就够了(控制性能好的变频器模块可用小一点的容量),问题是余量太小,当变频器有点过载就很容易坏模块(变频器都来不及保护),而且通常损坏严重,驱动板、整流模块都坏掉！所以有可能同一个牌子的变频器在一个厂很少坏，但在另一个厂却坏很多，就因为后者变频器负载比较重！
　　　　　　　　　1)在什么情况下整流模块会炸:如果只坏整流的，通常是由于电源电压波动大，有瞬间高压输入到变频器，380V输入的变频器的整流模块耐压值一般是1600V，所以能把整流模块击穿的电压是很高的；另外当整流模块后面的负载（如滤波电容、输出模块）发生短路，由于电流太大也可烧坏整流模块，所以在变频器输入端装上空气开关是很有必要的！
　　　　　　2）电容器出现问题会到导致哪些故障：是指滤波电容吧！其容量变小会使变频器主回路直流电压不稳定，容易坏模块，变频器经常跳“低压”故障。
　　　　　　3）制动器在什么情况下会损坏：可能是制动电流设置太大或控制失灵（电路板尘多）。
　　　　　　　关于变频器主板故障:变频器最怕就是坏主板，一般是难以维修，换板价格又高，有的坏主板是某个型号变频器的通病（设计有问题），有的则有其它原因，如环境温度高（如锅炉车间）；静电多（如纺织厂）；干扰大（如附近有经常动作的接触器）；有时模块爆炸，强大的电磁波可损坏主板；被雷击中也一样；有的是开关电源故障烧坏主板。当变频器出现主板故障时，有的显示通讯故障；有的显示正常但没有输出；有的一开机就是最大输出，不受控制。可将参数恢复出厂值一次，如果这样无效或参数都打不开，则一般要换板！
　　　　　　IGBT模块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！！测耐压值可用晶体管参数测试仪，并且要短接触发端G-E才能测C-E的耐压值！

　　　　关于变频器干扰问题:变频器在运行时就好象一台功率强劲的干扰器，干扰的源头就在输出模块的6个IGBT管上，有的变频器开关电源也会造成一定的干扰，电源线及电机线就是干扰器的天线，地线接地不良则干扰信号也可通过接在外壳的地线发出去，线路越长则干扰范围就越大，不仅干扰周围的电子设备，也可干扰变频器本身！有的变频器在防止干扰信号辐射及输入下了一定的工夫，变频器不会经常误动作，一些偷工减料的变频器则有时因干扰问题令你头痛！如果你的控制系在使用变频器的同时还有一些靠模拟信号、脉冲信号通讯的电子设备，如电脑，人机界面、感应器等，你在选购变频器及布线时就要很小心。防干扰有很多措施，如加电抗器、滤波器、控制线加磁环，用屏蔽线（没有屏蔽线的要把控制线绞在一起）、变频器放在铁柜里（变频器是铁壳比较好），进出电源线套在铁管里，控制线不要与电源线一起走线，布线纵横有序、调低载波频率、接地良好，很多变频器控制线公共端并不能接地（很多人接了）！检查变频器对周围干扰有多大也很简单，请你带上一个小收音机！防止变频器干扰有时是一个复杂的问题，还要结合现场情况，有时搞了几天都没搞好！有时搞好了还不明原因！
　　　　　　 变频器维修实例：安川616G5显示“GF”故障:有一客户安川616G5变频器在运行10分钟后显示“GF”故障，按说明书所说是电机对地故障，原理是变频器检测到输出有一相过流，但客户换了电机、输出模块、电流互感器都没用！只好送到我们这里来，由于我们的配件比较多，马上就可通过换板确定是主板检测有故障，实际输出都正常。 所以变频器在本身检测回路出现问题时（有的是受干扰）就会出现虚报故障的现象，维修者应注意这问题，使自己少走弯路！显示“GF”故障的安川变频器最后也只能换主板！
　　　　　　 用互感器与指针式的电流表测出的电流值不同应该是变频器输出端吧！指针式的电流表设计比较简单，只适用于50HZ，防高频干扰性能差，用在测量变频器输出只可判定三相是否平衡，数值则不准！
　　　　　　很多人打来电话，说到富士G9变频器没显示确实是开关电源小电容22u/35v老化所致！并且自己维修好了，节省不少维修费（以前要外送维修）！
　　　　　　请不要用压缩空气吹变频器:今天东莞一家塑料厂送一台F540-110KW变频器来维修，原因是电工用压缩空气给变频器吹尘，压缩空气一般含有水气，加上变频器尘比较多，开机后变频器没显示，经检查电路板有短路而损坏电源！给变频器吹尘最好用电吹风！
　　　　　　没有经验的代价:浙江有一家厂的三菱A540-22KW变频器没有显示，电源有工作，电工就从另一台拆下主板试，还是没显示，又装回去，发现主板已坏了！后来才发现主板坏是电源不正常所致！所以维修变频器最好能找出真正故障原因，这样才能减少不必要的损失！
　　　　　　奇怪的变频器故障:佛山市有一家包装材料厂用了20多台安川6166G-5.5KW变频器,可运行不到一年就不断出现烧模块现象,而且一直都查不出原因,虽然厂家可以给保修,但严重影响生产,成为老板一大心病.后来老板打电话来问起这问题,我们决定到现场看一下,经过仔细检查后我们才发现问题就出在变频器装在震荡很大的生产线上,紧固模块的螺丝大多松了!这样由于模块散热不好而烧掉!其实变频器说明书都有强调这问题,只不过很多人不知道其后果而没有去关注!
　　　　　关于主板互换问题:有几个品牌变频器（如三菱、富士）由于其检测回路与主板的通讯值大小是一样的，所以其功率不同的同型号主板是能通用的，只不过电压、电流值要按出厂值设置，如3.7KW主板用在30KW上,电机电流值只能设9A而不是66A.此时变频器显示电流值也不是真实值(按比例缩小),但其过流、过载保护功能完全一样！有的则要改写容量码！但当你不知密码或容量码时则无法使用，变频器会显示容量故障！
　　　　　关于高速电机的基频:有的人在给高速电机装上变频器后，发现变频器经常显示过流，电机容易烧掉！经检查后发现其没有把基频参数调好，因为变频器基频的出厂设置是50HZ，如果用在基频是400HZ的高速电机上，变频器会因为在低频时输出电压太高而造成电机电流太大！
　　　　空气开关不能拿来当开关:昨天广州某塑料厂一台30KW变频器的空气开关跳闸，电工没查清楚就合上它，结果发出巨响，空气开关被炸烂！虽然没造成伤害，但电工吓坏了！经检查，变频器输出模块完全短路（变频器没有快熔）。空气开关的名字起得不太恰当，科学一点应叫断路器，但我看过很多电工通常拿来当开关用，这是相当危险的！