變頻器修理的（de）基本（běn）方（fāng）法

    變頻器是一種綜合性的高科（kē）技電子產品。它涉及微電子（zǐ）、電子（zǐ）、電力電子三塊領域，具（jù）有結（jié）構（gòu）複雜的（de）硬件電路和軟件（jiàn）程序，專（zhuān）業（yè）性很強（qiáng）。同（tóng）時，各（gè）地（dì）區、各（gè）國（guó）家、各品牌、各型號的（de）變頻器設計思維、電路結（jié）構、工藝特色（sè）各不（bù）相同（tóng）。東南亞地區（qū）生（shēng）產的（de）變頻器和西歐北美地區（qū）生（shēng）產的變頻器差異很大。特別是，幾乎所有的（de）變頻器生（shēng）產廠商，僅可（kě）能（néng）提供其外（wài）部接線和控製電路原理圖，而（ér）對修理（lǐ）至關重要的變頻器內部詳細的原理圖卻幾乎沒有。

    這些為變頻器的（de）修理帶來極大的挑戰。對於一（yī）般用戶，主要是變頻器的維護和簡單故障的處理（lǐ），進行（xíng）常規（guī）的（de）日常檢查和定期檢查，屬維護保養性質（zhì）。維修也隻是局限於找（zhǎo）出（chū）故障單元（yuán）或模塊（kuài），更（gèng）換電路板（bǎn）、模塊（kuài）、電解電容、繼電器、冷（lěng）卻風機（jī）等一（yī）些（xiē）直（zhí）觀性的（de）維修。具有（yǒu）一定基礎的用戶（hù）E3Z-T61 2M BY OMC，可進而根據故障現象，對電路板上（shàng）的（de）電路和元件（jiàn）進行分析（xī）檢查，解決故障問題。對於專業修理技術人員，硬件、破壞性故障基（jī）本上（shàng）都能（néng）排除，使變頻器恢複正常。軟件（jiàn）破壞性故障通常隻能送交生產廠商作（zuò）恢複處理。

    修理（lǐ）變頻器是一門技（jì）術，要具有（yǒu）較高的（de）修理水平，必須做到掌握變頻調速技（jì）術的基（jī）本理（lǐ）論和（hé）變頻器的（de）工（gōng）作原理（lǐ）（細分（fēn）到各部分電路的（de）工作（zuò）原理），並實（shí）踐中積累經驗。

    (1)修理變頻器的（de）理論準備工作。變頻器是一（yī）種牽涉知識麵較寬、專業性較強、科技含（hán）量較高的較複雜的電子產（chǎn）品。修理變頻器，僅靠實踐，憑經（jīng）驗，隻能解決一般性的簡單故障。變頻器的修理（lǐ）水平要達到（dào）一（yī）定高度是較困難的。隻有努（nǔ）力學習，掌握變頻器的相關理論知識，理論分（fēn）析與修理經驗相結合，才能達到較高（gāo）的（de）修理水（shuǐ）平。

    變頻器的（de）修理（lǐ）人（rén）員應學（xué）習和（hé）掌握以（yǐ）下（xià）幾方麵的理論知識：

    1)異步電動機基（jī）本（běn）工作（zuò）原理。異步電動機的變頻調速控（kòng）製理（lǐ）論依據、機械性能（néng）、控製要求（qiú）和（hé）方（fāng）法，異步（bù）電動機（jī）製動的（de）相關知識。

    2)變頻器的基（jī）本（běn）構成。變頻器內部電路的基本功（gōng）能（néng），逆變電路的基本工作原理（lǐ）。

    3)變頻器U/f控製方式（shì）、轉差頻率控製方式和矢量控製方（fāng）式（shì）的基（jī）本原理，以（yǐ）及各（gè）種控（kòng）製方（fāng）式（shì）的（de）特點和（hé）優缺點。

    4)變頻器主回（huí）路的（de）結（jié）構（gòu）EE-SX670P。包括整流電路、逆變電路、直（zhí）流中間電路、製動電路等。變頻器控製電路的基本結構包（bāo）括主控（kòng）製電路、驅動電路、信（xìn）號檢測電路、保護電路、外接口電路、數字（zì）操作（zuò）盤等。

    5)變頻器的（de）主要功能。係統具（jù）有的功（gōng）能（néng）：頻率設定功（gōng）能、保護功能（néng）、狀態監測功能及其（qí）他（tā）功（gōng）能。

    6)變頻器的安（ān）裝、調試和使用方法。

    (2)修理（lǐ）變頻器的（de）主（zhǔ）要檢測儀器。在變頻器修理過程中，經常需測量一（yī）些參數，如輸入／輸出（chū）電壓、電流，主（zhǔ）回路直流電壓，各（gè）電路點的電壓，驅動信（xìn）號的電壓與波形等。根據參數和波形（xíng）情況來分（fēn）析（xī）、判斷故障所在。最基本的儀器設備有（yǒu）指針式（shì）萬用（yòng）表、數字式（shì）萬用表、示波器、頻率計、信（xìn）號發（fā）生器、直流電壓源（yuán）、驅動電路檢測儀、電動機（jī）帶負載等。

    1)輸出電壓不要用數（shù）字萬用（yòng）表（biǎo）測量。數字式萬用表的交（jiāo）流電壓擋，設計時用以測量50Hz的正弦波信（xìn）號的電壓。它是首先對被測量電壓進行采樣，然後模（mó）／數轉（zhuǎn）換，再（zài）由（yóu）芯片（piàn）進行相關處理（lǐ），數字顯示（shì）被測電壓的數（shù）值（zhí）。

    由（yóu）於變頻器的輸出電壓是由PWM調製過的係列（liè）脈衝波，電壓的平（píng）均（jūn）值是通過脈衝占（zhàn）空比（bǐ）來進行調節的。而（ér）數（shù）字（zì）式萬用（yòng）表（biǎo）采樣的信（xìn）號正是係列（liè）脈衝的峰值，峰值是不變的，故數（shù）字（zì）式萬用表（biǎo）電壓擋不可（kě）能（néng）準確地（dì）測出係列脈衝波的平（píng）均值（zhí）。

    同時，變頻器的（de）載波頻率為1.5—15kHz，這樣的（de）頻率將導致采（cǎi）樣和（hé）模／數轉換工作（zuò）紊亂，也就（jiù）不可能測出正（zhèng）確的（de）變頻器輸出電壓值。

    2)示波器主要用（yòng）來觀察各相關電路中，PWM信號的波形和（hé）變頻器的輸出（chū）波形。

    3)信號發生器要選擇具（jù）有方波波形（xíng）輸出（chū）的（de）型號，在檢查驅動電路是否正常工（gōng）作時E52-CA1D M6 2M，以（yǐ）方波來代（dài）替PWM信（xìn）號的。

    4)直流電壓源的製作可用（yòng）已無修理價值（zhí），但主（zhǔ）回路中（zhōng）的整流和（hé）平（píng）滑電路又（yòu）正常的（de）變頻器作廢物利用，也可自己裝置專（zhuān）用直（zhí）流電壓源。

    5)驅動電路檢測儀。它與示波器配合，用來查尋驅動電路故障的專（zhuān）用儀器。使（shǐ）用這種驅動電路檢測儀後，可以（yǐ）把（bǎ）驅動電路從變頻器機（jī）內取出（chū），單獨對驅動電路進行檢測，修理（lǐ）起來很方便。

    6)通信接口電路檢測儀。變頻器除用操作麵板控（kòng）製和（hé）外部控製外（wài），在許多情況下，變頻器的控製是通過PLC或其（qí）他（tā）上位機（jī）進行（xíng）。通信（xìn）接口（kǒu）電路的故障時有發（fā）生（shēng），通過通信（xìn）接口電路檢測儀，來檢查通信接口電路，是否正（zhèng）常。或修理（lǐ）後，是否恢複正常。

    7)電動機（jī）帶負載。變頻器的一些（xiē）故障，如（rú）過電流故障、過電壓故障、過熱故障等，電動機（jī）空載是反（fǎn）映不（bù）出的，修理過的變頻器通過電動機（jī）帶負載運（yùn）行以後，方能鑒定出是否（fǒu）排除了（le）所（suǒ）有故障。

    8)紅外（wài）線測溫儀14PFA。用（yòng）以（yǐ）測量變頻器內相關部分（fēn）和（hé）部件在運（yùn）行過程中（zhōng）的（de）實際溫度。    

    (3)變頻器修理的通常方（fāng）法。變頻器的（de）修理（lǐ）既有（yǒu）修理一（yī）般電子（zǐ）產品（pǐn）的共性，又有變頻器的特性。電子（zǐ）產品的修理通常采用（yòng）逐步（bù）縮小法、順藤摸瓜法或直（zhí）接切入（rù）法。

    所（suǒ）謂逐步（bù）縮小法，就是通過對故障現象進行分析（xī），對參數進行測量，然後作出（chū）判（pàn）斷，把故障產生的範（fàn）圍一步一步地縮小（xiǎo），最後落實（shí）到故障產生（shēng）的（de）具體電路或元器件（jiàn）上。實（shí）質（zhì）上是一（yī）個肯定、否定、再肯（kěn）定、再（zài）否定，最後做到肯（kěn）定（判定）的判斷過程。

    例（lì）如，一台變頻器通電後，發現操作（zuò）盤上（shàng）無顯示。首先判（pàn）斷肯定是無直流供電（可（kě）用萬用（yòng）表（biǎo）測量其直（zhí）流電源（yuán）電壓，進一步（bù）證（zhèng）實），發現（xiàn）高（gāo）壓指示燈是亮的（de）（測量PN電壓進一步證（zhèng）實），否（fǒu）定主（zhǔ）回（huí）路高壓電路有故障，肯定是開關電源有問題。測得其（qí）他電路的（de）直流電壓正常，否定整個開（kāi）關電源（yuán）的（de）問題，肯定了（le）開關電源中給操作（zuò）盤供電的一路電源（yuán）有（yǒu）問題。測該路電源的交流電壓正（zhèng）常，無直流輸出，則可以斷定是該電源（yuán）電路的整流管元件（jiàn）損壞。

    這個例（lì）子（zǐ）是典（diǎn）型的（de）逐步縮小（xiǎo）法。它（tā）的整個過程，就是通過分析和參數測量，判斷、肯定、否（fǒu）定幾個回合（hé），最後判斷肯定是整流元件（jiàn）損壞。

    順藤摸瓜法也（yě）是一（yī）種尋找（zhǎo）故障產生處的方法。

    例如，一（yī）台（tái）變頻器輸出電壓三相不平（píng）衡。這種故障顯然是由兩種可能（néng）性造（zào）成（chéng）。一（yī）種可能是，逆變橋內6個單元，至少有一（yī）個單元（yuán）損壞（開路）。另一（yī）種可能（néng）是，6組驅動信號中（zhōng），至少（shǎo）有（yǒu）一組損壞。假設，已（yǐ）確定有（yǒu）一個逆變單元輸入端上無驅動信（xìn）號。進一步確定驅動電路中故障產（chǎn）生（shēng）處MM4XP DC100/110，可（kě）采用（yòng）順藤摸瓜（guā）法來尋找。

    具體到（dào）這個例（lì）子，可（kě）從上（shàng）而下地查。即從驅動信（xìn）號的源頭，也（yě）就（jiù）是CPU的（de）輸出（chū）起，往（wǎng）下（xià）查。

     可判斷出（chū）驅動電源（yuán）有問題，或放大（dà）管（guǎn）或（huò）相關元（yuán）件損壞，然後進一步落實（shí）就很容易了。

    也（yě）可以從下（xià）而（ér）上（shàng）地（dì）查。即從驅動信（xìn）號最後點，就是逆變元件（jiàn）的（de）輸入端往上查。
   
    對於基本原理、各（gè）電路工作（zuò）原理的（de）作用，各元（yuán）器件的作（zuò）用（yòng）等，理論方麵掌握的比較紮實（shí），又（yòu）有豐富的修理經（jīng）驗，修理水（shuǐ）平（píng）較高的人員，通常采用直（zhí）接切入法。

    明（míng）確了變頻器的（de）故障現（xiàn）象以後，不（bù）是先（xiān）忙於動手（shǒu），而（ér）是先（xiān）思考。根據（jù）故障現象，進行（xíng）理論分（fēn）析（xī）。結合（hé）修理（lǐ）經（jīng）驗，直接判斷故障發生（shēng）處。在該處再核實判（pàn）斷，或更換元（yuán）件或（huò）處理（lǐ）線路，準確、快速地修理好（hǎo）。有（yǒu）誌於變頻器修理工（gōng）作者（zhě），隻要不斷地（dì）學習，不斷地（dì）實踐，都能（néng）達到較高的（de）修理水（shuǐ）平。

    變頻器修理有（yǒu）其（qí）特殊性，通常可（kě）以（yǐ）按（àn）下列步驟進行：

    (1)第一（yī）步：測量。修理變頻器的（de）第一步（bù），首先要對變頻器進行靜態參數（shù）的（de）測量。對靜態參數（shù）測量後，確定該變頻器的整流模（mó）塊和逆變模塊是否損壞。這是與修理（lǐ）其他電子產品不（bù）同的地（dì）方（fāng）。變頻器中（zhōng）的（de）整流模塊和（hé）逆變模（mó）塊是主回路裏的大（dà）功（gōng）率、高（gāo）電壓、價格最高昂的（de）元（yuán）器件（jiàn）。初測可（kě）以判斷變頻器的（de）損壞程度。若整流模（mó）塊、逆變模（mó）塊損壞的就屬於大故障（這裏所（suǒ）說的（de）大故障，是指變頻器的損壞程度大，並非（fēi）是故障難排除）。

    更（gèng）重要的是，若逆變模塊（kuài）、整流模（mó）塊（kuài）損壞後，不（bù）允（yǔn）許再接通電源（yuán）。不（bù）然，往（wǎng）往會（huì）發（fā）生嚴重後果，修理人員切（qiē）勿疏忽。

    測出逆變模（mó）塊（kuài）D4MC-5040、整流模塊已損壞，不（bù）再接通電源（yuán）。直接拆（chāi）下相關部件，直（zhí）至（zhì）可以拆（chāi）卸、重新安裝逆變模（mó）塊、整流模塊（kuài），分析（xī）、判（pàn）斷模塊損壞的原因。經修理恢複正（zhèng）常後，更（gèng）換新模塊，作進一步的（de）修理（lǐ）工（gōng）作（zuò）。切（qiē）忌未找出損壞原因，未（wèi）作（zuò）任何處理（lǐ），就（jiù）直接更（gèng）換模塊。否（fǒu）則，往（wǎng）往（wǎng）會繼續（xù）損壞模塊（kuài）。

    (2)第二步：通電。變頻器經（jīng）過測量，整流模（mó）塊、逆變模塊都正（zhèng）常的（de）情況下（xià），第二（èr）步接通電源。接通電源幾秒鍾，認真觀察高壓指示（shì）燈是否亮；是否聽到繼電器的（de）動作（zuò）聲音（有些變頻器用（yòng）晶閘管（guǎn），無此聲）；操作（zuò）盤是否有顯示；查看操作（zuò）盤內存儲的（de）曆史故障顯示。試運行（xíng），測量輸入、輸出電壓等。根據這一（yī）過程中的各種現象，可（kě）以（yǐ）初步（bù）確定變頻器故障的範（fàn）圍。

    (3)第三（sān）步：清洗。通過上述（shù）過程，對變頻器的（de）故障初步（bù）確定後，不（bù）要急於著手修理（lǐ）。應該拆卸大部件，然後進行清洗工（gōng）作（zuò）。除掉塵埃，特別是冷（lěng）卻風扇和（hé）散熱板的風（fēng）導處。除油汙，重點是冷卻風扇、主控（kòng）板（bǎn）、驅動板（bǎn）等部件。通常用（yòng）工業酒精清洗，清洗後擦幹。

    (4)第四（sì）步：更換易（yì）老化（huà）元件（jiàn）。整個變頻器已經清洗幹淨後，仍然不要去修理。國內的（de）變頻器用（yòng）戶（hù）絕大（dà）部分（fēn）隻使用不保養，沒有（yǒu）做到日常檢查和定期檢修。因此，一（yī）些易（yì）老化變質的（de）元（yuán）件可能（néng）已（yǐ）老（lǎo）化（huà），或接近於老（lǎo）化。這些（xiē）都是變頻器故障發（fā）生（shēng）的原因之一（yī），或者（zhě）將由這些老化元件（jiàn）造（zào）成的潛在（zài）故障。在修理（lǐ）實（shí）踐中，會（huì）出（chū）現（xiàn）一（yī）些故障，從理（lǐ）論上講似乎（hū）與這些老（lǎo）化（huà）元（yuán）件沒有（yǒu）直接關係，但（dàn）將其更換之後，故障就消失（shī），變頻器恢複正（zhèng）常。

    這些（xiē）易（yì）老（lǎo）化（huà）元件（jiàn）主要是指低（dī）壓電源（yuán）濾波電容。表（biǎo）麵有異常，或使用（yòng）一年（nián）以上的變頻器，最好全部更（gèng）換新（xīn）的（de）。

    1)主（zhǔ）回（huí）路濾波電容表麵有異常，或（huò）測量其（qí）容量下（xià）降到85%左右，或（huò）已使（shǐ）用5年（nián）左右（yòu），必須更（gèng）換新的。

    2)冷（lěng）卻風扇運（yùn）行（xíng）時有異常聲音、異常振動或已使用（yòng）2年（nián）左（zuǒ）右，需更換。

    3)繼電器觸點有氧化、發（fā）黑現象，或（huò）開關次數已（yǐ）接近極限，需更（gèng）換。
 

    4)功率電阻（zǔ）表（biǎo）麵已發黃，或（huò）阻值與標準阻值（zhí）相差較大（dà），要更換新的。

    (5)第五步：故障診斷。這足修理（lǐ）的主（zhǔ）要內容，是花精力最多的（de）工（gōng）作。根據（jù）故障現（xiàn）象進行分（fēn）析、測量、檢查等工作，最後把（bǎ）故障發生（shēng）處確定出來。具（jù）體可采取前麵介（jiè）紹過的幾種方法。

    (6)第六（liù）步：問題的處理。當故障發生處已確定，具（jù）體處理問題，主（zhǔ）要是更換損壞的（de）元器件RM4-TR32。這裏要注意是，更換元器件既要堅持原則，又（yòu）要靈活處理（lǐ）。

    更換的新（xīn）元（yuán）件（jiàn）最好（hǎo）用原品牌（pái）、原規（guī）格、原參數（shù）的器件。但由（yóu）於目前變頻器的（de）品牌型號實在太多（duō），有（yǒu）許多（duō）元器件在（zài）國內市場難以（yǐ）買到（dào）。所謂堅持原則，是更換元（yuán）件（jiàn）時盡量選用（yòng）與舊元件相同品（pǐn）牌、規格參數的元（yuán）件。靈活處理，是指可用其他品牌（或（huò）國產或（huò）自（zì）製）參數相同或（huò）相近（不（bù）影響使用（yòng））的元（yuán）件更換。

    更（gèng）換元（yuán）器件還具（jù）有技（jì）術性的靈活性。例如（rú），主回路中（zhōng）的（de）限流電阻（zǔ）隻是在（zài）接通電源（yuán）時，為了（le）減少平滑電容的充電電流。當電壓升到一定值（zhí），充（chōng）電電流較小時，這個限流電阻（zǔ）是要被短接的。通常是用繼電器觸點動合和晶閘管（guǎn）導通，來短接限流電阻（zǔ）。在（zài）修理變頻器過程中，可以靈活地將繼電器和（hé）晶閘管相互替代。

    假設一台變頻器原來用的（de）是晶閘管來短接限流電阻的，而晶閘管損壞，一時不易買到（dào）。就可以考（kǎo）慮用繼電器來取代它。具（jù）體（tǐ）處理（lǐ）時，要注意改變控製信號和（hé）空間等問題。

    還有一（yī）些變頻器的（de）整流、逆變、晶閘管製作（zuò）在（zài）同（tóng）一（yī）模（mó）塊（kuài）中，如果（guǒ）這三種元件僅有（yǒu）一（yī）種元（yuán）件損壞，為了（le）節省修理成（chéng）本，可以把損壞的一種元（yuán）件（jiàn）在（zài）模（mó）塊（kuài）外麵用（yòng）類似（sì）的元件（jiàn）取代。如（rú）晶閘管（guǎn）損壞，可以在（zài）模塊外（wài）麵用晶閘管或（huò）繼電器取代，能（néng）達到同（tóng）樣的效（xiào）果（guǒ）。

    (7)第七步：試運（yùn）行（xíng）。變頻器修理完畢，一定要通電試運（yùn）行（xíng），而（ér）且最好用電動機（jī）帶負載運（yùn）行（xíng）。在（zài）試運行中，檢查各種數據（jù），主（zhǔ）要指三相輸出（chū）電壓、電頻比（bǐ）是否符合要求；檢查各（gè）種功能（néng）是否（fǒu）正（zhèng）常。在一切正常的情況下（xià），運（yùn）行0. 5h以上（shàng）。

    (8)第八（bā）步：總結。詳細地填寫修理（lǐ）單。修理單內容主要有：變頻器品牌（pái）機（jī）號，故障內容，內部故障原因，故障處理（lǐ）內容（更（gèng）換元稀件、電路處理情況等），備注等。對於遇到新問題和特殊情況，詳細地把（bǎ）故障現象、故障診斷處理（lǐ）、體（tǐ）會記下來，以（yǐ）便今後遇到（dào）同樣問題，少走彎路，提高修理效率。
 

若轉載請注明文（wén）章來源（yuán）於海量庫存（cún）（源代（dài）碼<a href="http://www.aandhcontruction.com/">海量庫存</a>），非（fēi）常感謝。