變頻器故障五例
發(fā)布時(shí)間:2019-08-01 10:52:06來源:
變頻器故障五例
例一:康沃CVF-G1 型開關(guān)電源故障檢修。(歡迎來電咨詢 鄭州變頻器 手機(jī):15515598858 )
接手了3臺(tái)康沃CVF-G1型小功率機(jī)器,故障皆為開關(guān)電源無輸出,無屏顯。該機(jī)開關(guān)電源的IC為3844B,手頭無此型號(hào)的IC,況不可能3臺(tái)機(jī)器都是3844B損壞了吧?故先從其外圍電路查起。
所有開關(guān)電源不外乎有以下幾條支路:1、上電啟動(dòng)支路,往往由數(shù)只較大阻值的電阻串聯(lián)而成,上電時(shí)將500V直流引至3844B供電腳,提供開關(guān)管的起振電壓;2、正反饋和工作電源支路,由反饋繞組和整流濾波電路組成(有的機(jī)器由兩繞組供電支路組成,有的兼用。);3、穩(wěn)壓支路,一般由次級(jí)5V供電支路,將5V電壓的變化與一基準(zhǔn)電壓相比較,其變量由光耦反饋到初級(jí)3844B的2腳,但該機(jī)型的電壓反饋是取自初級(jí)。
電路起振的條件是:1、500V供電回路正常,500V直流經(jīng)主繞組加至開關(guān)管漏極,開關(guān)管源極經(jīng)小阻值電流采樣電阻形成供電回路;2、上電啟動(dòng)支路正常,提供足夠幅度的起振電壓(電流);3、正反饋和工作電源支路正常,提供滿足幅度要求的正反饋電壓(電流)和工作電源;4、負(fù)載側(cè)無短路,負(fù)載側(cè)短路無法使反饋電壓建立起來足夠的幅度,故電路不能起振。以上電路可稱之為振蕩回路。
為縮小故障,應(yīng)采用將穩(wěn)壓支路開路,看電路能否起振。應(yīng)施行降、調(diào)壓供電并將易受過電壓沖擊損壞的電路供電切斷,確保安全。若能起振,說明滿足起振條件的4個(gè)支路大致正常,可進(jìn)而排查穩(wěn)壓支路的故障元件。若仍不能起振,說明故障在振蕩回路,可查找上述的四個(gè)支路。
依上述檢查次序,甲、乙、丙機(jī)開關(guān)電源的故障都在振蕩電路。檢查甲機(jī)四個(gè)支路及3844B外圍元件都無異常,試將一塊3845B代換之,電源輸出正常,修復(fù);乙機(jī),換用3845B后仍不能起振,4個(gè)支路元件都無異常,試將上電啟動(dòng)支路的300k電阻并聯(lián)200k 電阻后,上電恢復(fù)正常;丙機(jī)也為3844B損壞,換新塊后故障排除。
只有乙機(jī)的故障稍微有趣,試分析如下:
表面看起來,乙機(jī)查不出一個(gè)壞件,致使維修陷入困境。但減小啟動(dòng)支路的電阻值后,則能正常工作。乙機(jī)的“異常之處”到底在哪里呢?可能是元器件性能的微弱變化導(dǎo)致電器參數(shù)的的變動(dòng),如開關(guān)管放大能力的些微降低、或開關(guān)變壓器因輕度受潮使Q值變化、或3844B輸出內(nèi)阻有所增大,或阻容元件有輕微變異,上述原因的查找與確認(rèn)委實(shí)不易,或者是有一種,甚至有可能是數(shù)種原因參與其中。但上述多種原因只導(dǎo)致了一個(gè)后果:開關(guān)管不能被有效啟動(dòng),電路不能起振!解決的辦法是轉(zhuǎn)變掉現(xiàn)有狀態(tài),往促成開關(guān)管起振的方面下力氣,在起動(dòng)支路并聯(lián)電阻是比較省力也是比較有效的一個(gè)方法。
順便說明一下,該機(jī)的啟動(dòng)支出路電阻為300k,再加上其它環(huán)節(jié)的電阻,實(shí)際加到開關(guān)管柵極的啟動(dòng)電流僅1mA多一點(diǎn)。雖然場效應(yīng)管為電壓控制器件,理論上不吸取電流,但能使其導(dǎo)通的結(jié)電容充電電流,恰恰是使其導(dǎo)通的硬指標(biāo)。從此一角度來講,場效應(yīng)管仍為電流驅(qū)動(dòng)器件。當(dāng)電路參數(shù)產(chǎn)生變動(dòng)后,原啟動(dòng)支路的供給電流不足以使開關(guān)管導(dǎo)通乃至微導(dǎo)通,所以電路不能起振。將此啟動(dòng)電流值稍稍加大,電路便有可能起振。300k啟動(dòng)電阻有阻值偏大之嫌,我認(rèn)為稍稍減小其阻值有利無弊。
因而高效率的修理方法不妨走以下的路子:檢查開關(guān)管不壞,4個(gè)支路大致無異常,先在啟動(dòng)支路上并聯(lián)電阻試驗(yàn),無效后,再換用3844B,再無效,才下功夫細(xì)查電路。往往第一、二個(gè)步驟,故障就已經(jīng)排除了。
例二:佳靈JP6C-9開關(guān)電源故障一例。(歡迎來電咨詢 鄭州變頻器 手機(jī):15515598858 )
上電,操作面板無顯示,檢測主電路輸入、輸出端子電阻均正常。判斷為控制板開關(guān)電源故障。細(xì)聽有輕微的間隔的嗒、嗒聲,顯然為電源起振困難。據(jù)經(jīng)驗(yàn),此種現(xiàn)象多為電源負(fù)載異常引起。查各路電源的整流、濾波及負(fù)載電路,均無異常;先后脫開散熱風(fēng)扇電源、逆變驅(qū)動(dòng)電源、操作面板顯示電源等電流較大的電源支路,故障現(xiàn)象依舊。
檢查并聯(lián)在開關(guān)變壓器一次繞組的尖峰電壓吸收網(wǎng)絡(luò)(由電阻與電容并聯(lián)后與二極管串聯(lián)),用指針式萬用表測量二極管正反向電阻均為15歐姆,感覺異常。將兩只并聯(lián)二極管拆開檢測,正常。細(xì)觀察,電容器有細(xì)微裂紋,測其引腳,查出為2kV 103電容擊穿短路。更換后,機(jī)器恢復(fù)正常。
此電容短路引起開關(guān)電源起振困難的故障殊不多見。
此電壓尖峰電壓吸收網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置,本是為了吸收開關(guān)管截止期間產(chǎn)生的異常的危及開關(guān)管安全的尖峰電壓,但電容擊穿后,開關(guān)變壓器一次繞組相當(dāng)于并聯(lián)了二極管。對開關(guān)變壓器來說,開關(guān)變壓器在開關(guān)管導(dǎo)通期間吸入的能量在開關(guān)管截止期間,被二極管快速瀉放,不能夠積累產(chǎn)生振蕩能量,同時(shí)二極管相當(dāng)開關(guān)變壓器一個(gè)過重的負(fù)載,因而造成開關(guān)電源起振困難的故障現(xiàn)象。
例三:臺(tái)安N2-1013變頻器開關(guān)電源故障
上電即跳OC故障,檢測逆變輸出模塊未損壞,六塊逆變驅(qū)動(dòng)IC已損壞大半。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),開關(guān)電源有一奇特現(xiàn)象:甩開CPU主板供電時(shí),測+5V正常,但其它支路的供電較正常偏高,如+15V為+18V,22V的驅(qū)動(dòng)供電為26V,擔(dān)插上CPU主板的接線排時(shí),測+5V仍正常,但其它支路的供電較則出現(xiàn)異常升高現(xiàn)象!如22V的驅(qū)動(dòng)供電甚至于上升為近40V(PC923、PC929的供電極限電壓為36V),驅(qū)動(dòng)IC的損壞即源于此。
重點(diǎn)檢查穩(wěn)壓環(huán)節(jié),IC202、PC9等外圍電路皆無異常。進(jìn)一步查找其它電路也無“異常”,檢修陷入僵局。
分析:電路的穩(wěn)壓環(huán)節(jié)是起作用的。穩(wěn)壓電路的電壓采樣取自+5V電路,拔掉CPU主板的接線排時(shí),相當(dāng)于+5V輕載或空載,+5V的上升趨勢使電壓負(fù)反饋量加大,電源開關(guān)管驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比減小,開關(guān)變壓器的激磁電流減小,其它支路的輸出電壓相對較低;當(dāng)插入CPU主板的接線排時(shí),相當(dāng)于+5V帶載或重載,+5V的下降趨勢使電壓負(fù)反饋量減小,電源開關(guān)管驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比加大,開關(guān)變壓器的激磁電流上升,使其它支路的輸出電壓幅度上升。現(xiàn)在的狀況是,+5V電路空載時(shí),其它供電雖輸出較低,但仍偏高。+5V加載后,其它供電支路則出現(xiàn)異常高的電壓輸出!故障環(huán)節(jié)要么是電源本身故障導(dǎo)致帶載能力變差,要么是負(fù)載電路異常,兩者的異常都使得穩(wěn)壓電路進(jìn)行了恪盡職守的“誤”調(diào)節(jié),結(jié)果是維護(hù)了+5V故障電路的“電壓穩(wěn)定”,出現(xiàn)了其它供電支路“異常的電壓變化”!
下手檢修+5V電路,拔下電源濾波電容C239,220u10V,檢測:容量僅十幾個(gè)微法,存在明顯的漏電電阻。一只電容的失效正好滿足了兩個(gè)條件:容量變小使電源帶載能力差,漏電使負(fù)載變重。
更換此電容后,試機(jī)正常。
例四:東元7200GA-30kW變頻器
開關(guān)電源故障一例。(歡迎來電咨詢 鄭州變頻器 電話:0371- 56700815 手機(jī):15515598858 )
該機(jī)在遭受雷擊損壞修復(fù)后,運(yùn)行了一個(gè)多月,又出現(xiàn)了奇怪的故障現(xiàn)象:運(yùn)行當(dāng)中有隨機(jī)停機(jī)現(xiàn)象,可能幾天停機(jī)一次,也可能幾個(gè)小時(shí)停機(jī)一次;起動(dòng)困難,起動(dòng)過程中電容充電短接接觸器噠噠跳動(dòng),起動(dòng)失敗,但操作面板不顯示故障代碼。費(fèi)些力氣起動(dòng)成功后又能運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間。
將控制板從現(xiàn)場拆回,將熱繼電器的端子短接,以防進(jìn)入熱保護(hù)狀態(tài)不能試機(jī);將電容充電接觸器的觸點(diǎn)檢測端子短接以防進(jìn)入低電壓保護(hù)狀態(tài)不能試機(jī),進(jìn)行全面檢修,檢查不出什么異常,都是好的呀。
又將控制板裝回機(jī)器,上電試機(jī),起動(dòng)時(shí)接觸器噠噠跳動(dòng),不能起動(dòng)。拔掉12CN插頭散熱風(fēng)扇的連線后,情況大為好轉(zhuǎn),起動(dòng)成功率上升。仔細(xì)觀察,起動(dòng)過程中顯示面板的顯示亮度有所降低,判斷故障為控制電源帶負(fù)載能力差。
各路電源輸出空載時(shí),輸出電壓為正常值。將各路電源輸出加接電阻性負(fù)載,電壓值略有降低;+24V接入散熱風(fēng)扇和繼電器負(fù)載后,+5V降為+4.7V,此時(shí)屏顯及其它操作均正常。但若使變頻器進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài),則出現(xiàn)繼電器噠噠跳動(dòng),間或出現(xiàn)“直流電壓低”、“CPU與操作面板通訊中斷”等故障代碼,使操作失敗。測量中,當(dāng)+5V降為+4.5V以下時(shí),則變頻器馬上會(huì)從啟動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)。詳查各電源負(fù)載電路,均無異常。
分析:控制電源帶負(fù)載能力差的判斷是正確的。由于CPU對電源的要求比較苛刻,不低于4.7V時(shí),尚能勉強(qiáng)工作;但當(dāng)?shù)陀?.5V時(shí),則被強(qiáng)制進(jìn)入“待機(jī)狀態(tài)”;在4.7V到4.5V之間時(shí),則檢測電路工作發(fā)出故障警報(bào)。
可是意想不到的是此故障的檢修竟然相當(dāng)棘手,遍查開關(guān)電源的相關(guān)元器件竟“無一損壞”!無奈之下,試將U1(KA431AZ)的基準(zhǔn)電壓分壓電阻之一的R1(5101)并聯(lián)電阻試驗(yàn),其目的是改變分壓值而使輸出電壓上升。測輸出電壓略有上升,但帶載能力仍差。細(xì)觀察線路板,分流調(diào)整管Q1似有焊接痕跡,但看其型號(hào)為原型號(hào),即使更換也是從同類機(jī)中拆換的。該機(jī)的開關(guān)管Q2為高反壓和高放大倍數(shù)的雙極型三極管,市場上較難購到,況電路對這兩只管子的參數(shù)有較嚴(yán)格的要求。再結(jié)合故障分析,分流調(diào)整管的工作點(diǎn)有偏移,對Q2基極電流的分流太強(qiáng),將導(dǎo)致電源帶載能力差。試將與電壓反饋光耦串接的電阻R6(330歐)串聯(lián)47歐電阻以減小Q1的基極電流,進(jìn)而降低其對Q2的分流能力,使電源的帶載能力有所增強(qiáng)。上電試機(jī),無論加載或啟動(dòng)操作,+5V均穩(wěn)定輸出5V,故障排除!
故障推斷:開關(guān)管Q1有老化現(xiàn)象,放大能力下降,故經(jīng)分流后的Ib值不足使其飽合導(dǎo)通(導(dǎo)通電阻增大)而使電源帶載能力變差;分流支路有特性偏移現(xiàn)象,使分流過大,開關(guān)管得不到良好驅(qū)動(dòng),從而使電源帶載能力差。
例五:英威騰P9/G9-55kW變頻器
開關(guān)電源檢修一例
在雷雨天氣中突然停機(jī),面板無顯示,疑遭雷擊損壞。。(歡迎來電咨詢 鄭州變頻器 手機(jī):15515598858 )
檢查:輸入整流模塊與輸出逆變模塊俱無損壞。開關(guān)電源無輸出,開關(guān)管損壞,電源引入銅箔條及開關(guān)管漏極回路的銅箔條都已與基板脫離,說明此回路承受了大電流沖擊。
更換開關(guān)管與振蕩塊3844B后,給開關(guān)電源先送入交流220V整流電源,不起振,也驗(yàn)明了無短路現(xiàn)象;再送入500V直流電源,上電即燒電源引入保險(xiǎn)絲F1。停電測量檢查,無短路現(xiàn)象,更換保險(xiǎn)絲后上電,低于300V直流時(shí),不起振,送入500V時(shí)仍燒保險(xiǎn)絲。分析電源的負(fù)載電路有短路故障時(shí),電源往往不能起振;懷疑起振后開關(guān)管回路存在短路故障,但測量檢查,確實(shí)無短路現(xiàn)象。檢修進(jìn)入死胡同。
仔細(xì)觀察開關(guān)電源的線路板,開關(guān)電源的約550V直流電源通過主直流回路引入,線路板為雙面線路板。電源引入端子在線路板的邊緣,正面為+極引線銅箔條,反面為-極引線銅箔條,發(fā)現(xiàn)線路板邊緣
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