变频器主电路与电源电路、驱动电路、MCU主板(控制信号)电路联系紧密,针对某一故障表现很难将主电路完全独立剥离检修。同一故障现象可能有多种成因,检修者应在整机电路大环境下以全局眼光审视故障,逐步强化对电路故障点的辨别能力,并将主电路及相关章节内容贯通理解。
如上电后机器无反应(与未上电相同),故障既可能在主电路整流、充电电路,也可能是电源电路停振或MCU未正常工作等。检修者应利用有效手段逐步缩小故障范围、排除非故障电路,直至找到故障点并修复。
(1)变频器无法送电、上电即跳闸。电源进线前一般接空气断路器作电源开关,其具有严重过载(短路)跳闸保护功能,上电跳闸说明负载(变频器)有短路故障。主电路三相整流电路中任一只或多只二极管击穿短路,都会造成相间短路、引发前级开关跳闸。对已送维修部的故障变频器不可贸然上电以免扩大故障,应先测量主端子间电阻,确定并排除短路后再上电。
(2)变频器上电无反应(或无指示)。限流充电电阻开路使开关电源失去供电,或开关电源电路本身故障使整机控制电源丢失,表现为面板指示灯不亮、显示无、控制端子24 V/10 V辅助电源电压为零。第一步区分是充电电阻开路还是开关电源无输出:断电测量充电接触器主触点两端电阻,一般应为几欧至几十欧;若呈千欧以上,说明充电电阻断路;若限流电阻正常(或上电后DC 550 V正常),则上电无反应系开关电源故障。第二步,限流电阻故障不能一换了之——充电电阻损坏往往与充电接触器主触点状态相关:若充电接触器未吸合或主触点接触不良,运行电流经充电电阻,投入启动信号后可能在欠压报警前即烧毁限流电阻。故更换限流电阻后应在空载下确认充电接触器KM0工作状态正常方可交付。
(3)运行中报欠电压故障、保护停机,涉及多个环节:1)三相380 V电源电压偏低或有断相;2)直流回路储能(滤波)电容容量减小或失效,使DC 530 V降至某值(如450 V)为检测电路侦测而报警停机;3)充电接触器主触点接触不良形成接触电阻,使DC 530 V跌落后报警停机;4)后续检测电路本身故障产生误报警(留待后文)。检修方法:先现场测量电源电压是否正常(不应低于350 V);再在带负载运行中测量主电路P、N端直流电压(正常约500 V以上)。若测量正常,说明为直流电压检测电路误报,应检修检测电路;若偏低(500 V以下),说明主电路方面原因。主电路原因主要有:a充电接触器主触点严重烧灼形成接触电阻,运行中跳火进一步恶化形成恶性循环,最终虚接(主触点彻底烧毁时工作电流全经限流电阻,又引发限流电阻断路);b直流回路储能电容容量减小或整流模块内二极管损坏——储能电容为大容量电解电容,长期运行电解液干涸致容量减小,可用数字电容表测试确定。
(4)启动或运行中报“IGBT模块故障”“输出端短路”等,面板报出相应故障代码(SC、OC、OC1、OC2等)。OC故障来源广泛,电流检测电路检修中有详细说明;逆变功率电路的工作与报警同开关电源、驱动电路直接关联,须结合检修(可参考主电路、驱动电路、开关电源相关内容)。逆变功率电路本身故障一般表现:a IGBT集电极开路或模块内集电极与发射极间断路——此类故障具有隐蔽性,模块外形无变形、U/V/W与P/N端子间电阻测不出异常,但在正常6路脉冲作用下输出缺相,可判断模块损坏;b IGBT栅—射结因损坏冲击而漏电——单独测量栅—射结电阻呈数百至数千欧,或测电容量出现异常微法级值,均说明IGBT损坏。