变频器维修指南(200706)

1变频器维修指南作者孙维柳版权所有内部资料不可外传2变频器产品中的高新技术：1、微处理器技术：多个CPU协同工作：管理，核心，键盘，上位机等。2、电力电子技术：IGBT，IPM（智能），PIM（集成）。3、自动控制技术：矢量控制，DTC控制，V/F控制，模糊控制，神经网络控制，遗传控制，预测控制，PWM技术；4、网络技术：局域网，互联网，远程监控；ProfibusBUS，Interbus-S，DeviceNET，I/OInterface；1、变频器产品的高新技术3变频器产品原理简介一、电动机、变频器的基本概念。二、变频器的构成和工作原理。三、变频器常见故障代码和故障类型。四、变频器的常用维修方法。五、变频器的常用维修经验。六、2、变频器基本工作原理4一、电动机、变频器的基本概念。能量转换：机械能：可直接利用。旋转，往复；电能：电源，照明，发热——可直接利用。运动——不可直接利用。主要用途：转换为机械能后的应用。电动机：电——机械能的实现装置之一。电磁机械：电——机械能的实现装置之二。变频器：实现完美控制电机的设备。51、电动机的基本特性：电动机是将电能转化为机械能的主要电气设备。电动机的主要参数有：电流、转速、转矩；电压、功率。电动机的转速方程是：N=60*f*(1-s)/pN：电动机的转速；f：定子电源频率；P：极对数；S：转差率；电动机的调速方案：1、改变电源频率f；——通过变频器实现。2、改变极对数p；——变极电动机。3、改变转差率s；——转子绕线电动机。一、电动机、变频器的基本概念。62、变频器的基本特性：变频器是将固定频率、电压的电源，变成频率、电压可变的电源变换装置。电动机调速时，如果仅改变频率而不改变电压，电动机的磁通将饱和，导致电动机电流增大，电动机发热严重，甚至烧毁。变频器驱动电动机时，电压、频率要同时有规律的变化。变频器是电力电子技术，计算机技术、控制技术高速发展的结果。计算机技术：专用电动机控制芯片；DSP，单片机等；控制技术：矢量控制、参数自适应、PWM技术、无传感器速度辨识等；电力电子器件：晶闸管、功率场效应管（MOSFET）、IGBT、IPM、PIM等。•IGBT：绝缘栅双极晶体管；——大功率变频器使用；•IPM；智能功率模块；——中等功率变频器使用；•PIM：功率集成模块；——小功率变频器使用；一、电动机、变频器的基本概念。7二、变频器的构成和工作原理。1、变频器的主回路构成：主回路的电路构成：电源输入—整流桥—启动电阻—母线电容——逆变桥——电源输出。制动单元。整流桥启动电阻输入交流电源母线电容逆变桥交流输出制动单元82、变频器的控制回路构成：控制回路的电路构成：键盘板——控制板——接口板——驱动板——电源板——保护板等。变频器主回路驱动板控制板键盘接口板硬件软件硬件软件软件软件软件软件参数检测控制算法故障处理控制功能通讯按键处理自检LCD显示故障处理键盘通讯接口通讯LED显示二、变频器的构成和工作原理。93、变频器的工作原理：整流桥：一般由三相全波整流桥构成，对工频三相交流电源进行整流，给逆变电路和控制电路提供直流电源。由二极管构成。直流中间电路：对整流电路的输出波形进行平滑，提高直流电源的质量，同时储存、吸收能量。由大容量的电解电容构成。逆变桥：在控制电路的控制下，将直流电源转换为频率、电压均可任意调节的交流电源，实现对电机的调速控制。逆变桥由可控的半导体器件构成，目前主流是IGBT。控制电路：根据用户指令、检测信号，向逆变桥发出控制脉冲，控制变频器的输出。同时检测外部接口信号，变频器内部工作状态等，以及进行各种故障保护。二、变频器的构成和工作原理。10三、变频器常见故障代码和故障类型。故障代码故障类型故障代码故障类型POFF输入欠压E008输入缺相E001加速过流E009输出缺相E002减速过流E010模块保护E003恒速过流E011逆变过热E004加速过压E012整流过热E005减速过压E016读写故障E006恒速过压E018接触器未吸合E007控制电源过压E019电流检测电路故障11十个通用维修方法：●看：看故障现象，看故障原因点，看整块单板和整台机器；●量：用万用表量怀凝的器件，虚焊点，连锡点；●测：测波形，上工装测单板；●听：继电器吸合的声音，电感变压器接触器有无啸叫声；●摸：摸IC,MOS管，变压器是否过热；●断：指断开信号连线（断开印制线或某些元器件的管脚）；●短：把某一控制信号短接到另一点；●压：由于板件虚焊或连接件松动，用手压紧后故障可能会消失；●敲：此办法对判断继电器是否动作有较好效果；●放：在拆卸单板或量电阻阻值前要先把电容的电放掉；四、变频器的常用维修方法。12常见故障原因：●生产送修的单板：虚焊，连焊，器件装反，器件装错，器件损坏，器件漏装。●生产送修的整机：器件碰掉，插头不到位，线接错，器件损坏。●备件单板：器件损坏。●备件整机：器件损坏。四、变频器的常用维修方法。13维修经验说明●常言道：好记性不如烂笔头。知识诚可贵，经验价更高。若要技能好，二者皆可要。●经验只代表过去，将来的故障现象和原因是层出不穷的，所以经验不能修好所有的机。●当你无从下手时，经验可给你指指路。但不能只靠经验，路还是要自已走。●当整机报故障时，先拿控制板到简易工装试一下好坏。或用更换板的办法确定哪块板坏了，或是模块坏了。维修指南重点●备件整机维修。●生产单板维修。五、变频器的常用维修经验。141、维修前说明：下文中提到的简称所代表的意思。“红”是指万用表的红表笔，“黑”是黑表笔，“二”是二极管档，“欧”是欧姆档，所有数据后单位是伏，“＋”指正母排，“－”指负母排，LN或RST指电源输入，UVW指电源输出。2、通电前的重要步骤：（一步）判断IPM的好坏。用二档，红接－，黑分别接RSTUVW,值为0.5左右是好的，黑接＋，红分别接RSTUVW,值为0.5左右是好的。如不是0.5，IPM就坏了。如是0.5，只能说明IPM内的续流二极管是好的，此时再测与IPM耦合的光耦：用二档，红接5脚,黑接6脚，值为0.55左右是好的，然后红接7脚，黑接8脚，值为0.77左右是好的，这样可说明光耦和IPM是好的。如光耦坏了，说明IPM也坏了;如IPM坏了，一般光耦和相联的电阻与二极管也会坏。五、变频器的常用维修经验。15五、变频器的常用维修经验。（二步）判断开关电源MOS的好坏：看到门极电阻烧焦或测得门极电阻值有变，说明门极电阻和MOS及相联的2844坏了。如全部更换后通电还是无显示或有显示但风扇过速（说明电压高），可能PC9的四脚光耦坏。如一二步均好的，变频器还是无显示，很有可能是开关电源的二极管坏了。判断二极管好坏方法如下：红接二极管正极，黑接负，一种型号为0.4－0.5是好的，另一种为0.2－0.3是好的。如开关电源坏：上电风扇不转，电压低，测D3二极管正反向均为0.14－－二极管坏。16电流检测故障（如报E019，E001）：（1）控制板Q1(15050026)坏。（2）7840坏：在变频器通电时，用直流档，黑接5脚，红分别接6，7，8脚，值为2.5，2.5，5为正常，否则7840坏。（3）小板坏：在变频器通电时，用直流档，黑接7840的5脚，红分别接小板的脚从左到右应为2.5，2.5，2.5，3.41.5，0，1.6。如值不对，小板坏：此时可更换小板坏中的三个小IC(39030024LMV393),如还不好，更换小板。显示POFF:驱动板上电POFF，测CVD电压正常应为2.6－2.7，如测得1.9，可能R51,R52,C36,C37,排线中的某一个坏，其中的电解电容坏的最多。只在带电机运行时报POFF,驱动板变压器也有可能坏。五、变频器的常用维修经验。17五、变频器的常用维修经验。缓冲电阻坏：缓冲电阻和滤波大电容是成对的。如果其一坏，另一个很可能也坏。缓冲电阻坏也有可能是继电器不吸合（继电器坏或控制板坏，或与二者相连的电路上元件坏）引起。单相输入（220V）的变频器，特别要注意：如果无显示或炸机，很可能是用户接入了三相电（380V）引起的（可察控制板的故障记录：母线电压是否由310变为了540）。此时不断IPM的整流桥已坏，滤波大电容也坏（或炸裂或顶面凸起变硬）。如果只更换IPM后就上电，会听到“啪，啪”的响声（电容内的声音），应立即掉电，否则IPM的整流桥又会坏。发现一个大电容坏，最好都换新的。因电容是易坏易老化的器件。显示不稳：先有显示，然后没有，风扇停下，电压只有12，此种现象一般是U1厚膜坏。报故障E015:通电指示灯亮，键盘不亮，拨了风扇就好－－风扇短路。18五、变频器的常用维修经验。不制动：01180099，01180100，01180113，01180114的制动管不在IPM内部，变频器炸机和不显示很可能就是在变频器停机制动时引起的，所以更换IPM后，一定要检测制动电路的好坏：制动光耦，制动管（MOS管不好测，可测其串联的续流二极管，正常应为0.37左右），门极电阻（也就是MOS管的门极电阻，正常应为100欧姆）。修好上电后，TD900F093改为150，报E007,红接P(+),黑接PB,如电压在17－30跳动，制动正常。TD3200F133=150直流电压270－350V制动起作用。炸整流桥：如果测得部分整流桥损坏，而逆变桥全是好的，就有可能是正负母排之间打火引起。环境潮湿是主因，一般是有水滴在正负接线端子之间，或者是有水滴在正接线端子和散热器之间引起炸机的。此种坏机的接线端子绝缘性已变差，一定要更换，否则一上电又炸了。另一种原因就是滤波大电容短路（或炸裂或顶面凸起变硬），也要注意更换电容。19五、变频器的常用维修经验。机器打嗝：即风扇时快时慢，无显示。一般是控制板短路了，去掉控制板再上电，如还打嗝，有可能就是厚膜周边的器件坏了，例如TD1000大体积R56电阻27欧的阻值变大了很多,即打嗝保护电路自身坏了。开关电源不工作，可量其中一个电阻的电压，如有点电压且在跳变，说明开关电源已起振，但后面电路短路了（变压器脚间连锡，滤波电容碰歪），打嗝保护电路在起作用。如一点电压也没有，说明开关电源没起振，一般是厚膜坏或2844及附近器件坏。风扇无力，转速慢：EV1000的D6击穿。上电报8888：FECDF21U1板U8坏，有细小裂缝。EV1000如01180128，带载停机报8888:变压器电感量变差或PC9原副边绝缘不够。按运行报8888：驱动光耦短路。EV1000大体积：原故障是炸机，修好后运行无输出或E019,常坏的是U9。无输出有时Q2也坏。20五、变频器的常用维修经验。EV1000小体积：原故障是炸机，修好后运行无输出，常是R13坏。故修炸机时，要养成习贯量一下R13是不是10欧。TD3000上电显示POFF:1、驱动板CVD电压在2.5V~2.8V是否正常？2、驱动板IU、IV、IW电压是否正常？（电流检测电路）3、控制板VREF基准电压是否正常？检查T1和2.5V的稳压管U24。以上都正常的话，请重新烧写两个DSP程序。请注意擦除后要下电几秒再上电写入程序。否则，DSP坏。整机修好上电显示正常后，要经过以下步骤才按运行，可减少炸机的可能性。直流档红接“十”，黑分别接UVW：TD900,TD3200单相的都应为310v,TD900三相的都应为540v。TD1000,TD3000,EV1000,EV2000都应为5-10V.如不对，不能按运行，否则十有八九会炸机。此时应停机更换对应的光耦和二极管，再重复以上过程，直至电压对了才按运行。21五、变频器的常用维修经验。显示E010:上电显示E010,霍尔坏。运行显示E010,模块坏。当变频器一上电就显示E010,应是电流检测电路本身有故障了。即变频器还没有运行，没有电流输出，但电路已检测到有输出电流了。小功率机常是TL082C坏，大功率机常是霍尔坏。到底UVW哪相电流有问题？可用如下方法判断：用表的mv档红接IU,IV,IW的测试点，正常应为0，如