丹佛斯變頻器常見(jiàn)故障分析與解決手段
1、 alarm29—過(guò)熱
過(guò)熱，也是我們平時(shí)會(huì)碰到的一個(gè)故障。那我們首先會(huì)想到散熱風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)，丹佛斯在風(fēng)扇控制上采用了on/off控制方式，通過(guò)溫度傳感器采樣溫度信號(hào)，用斬波電路調(diào)整輸出電壓達(dá)到控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的目的，即省了電，又延長(zhǎng)了風(fēng)扇的壽命。其次我們也要檢查散熱通道是否暢通，有無(wú)堵塞現(xiàn)象。對(duì)于大功率45kw以上的變頻器在安裝上一定要注意機(jī)器必須安裝在平整，垂直無(wú)間隔物的表面，原因在于丹佛斯變頻器出廠時(shí)不提供背板，所以風(fēng)道是敞開(kāi)的，不利于散熱，我們發(fā)現(xiàn)很多丹佛斯變頻器過(guò)熱都是由于安裝問(wèn)題而導(dǎo)致的。
2、 限流運(yùn)行
在平時(shí)運(yùn)行中我們可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限。對(duì)于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn)時(shí)不能正常平滑的工作，電壓(頻率)首先要降下來(lái)，直到電流下降到允許的范圍，一旦電流低于允許值，電壓(頻率)會(huì)再次上升，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制，在不超過(guò)預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn)，并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn)，并將警告信號(hào)反饋客戶，依據(jù)警告信息我們?cè)偃z查負(fù)載和電機(jī)是否有問(wèn)題。
3、 alarm8—欠壓故障
欠壓故障，當(dāng)出現(xiàn)欠壓故障時(shí)，我們首先應(yīng)該檢查輸入電源是否缺相，假如輸入電源沒(méi)有問(wèn)題那我們就要檢查整流回路是否有問(wèn)題，丹佛斯小功率37kw以下的變頻器采用的是單個(gè)的全橋不可控整流器，而45kw以上的變頻器則采用了半控全橋整流，整流橋缺相可能導(dǎo)致欠壓報(bào)警。對(duì)于小功率機(jī)器預(yù)充電回路接觸器有問(wèn)題也有可能導(dǎo)致欠壓報(bào)警。
4、開(kāi)關(guān)電源損壞
這是眾多變頻器最常見(jiàn)的故障，通常是由于開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器uc2844來(lái)調(diào)整開(kāi)關(guān)電源的輸出，同時(shí)uc2844還帶有電流檢測(cè)，電壓反饋等功能，當(dāng)發(fā)生無(wú)顯示，控制端子無(wú)電壓，dc12v,24v風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開(kāi)關(guān)電源損壞了。
5、 alarm 37—igbt模塊損壞
igbt模塊損壞，這也是變頻器損壞的常見(jiàn)故障之一，電機(jī)抖動(dòng)，三相電流，電壓不平衡，有頻率顯示卻無(wú)電壓輸出，這些都是igbt模塊損壞的常見(jiàn)現(xiàn)象。igbt模塊損壞的原因有多種，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致igbt模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路，堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真，或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致igbt損壞,在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上丹佛斯應(yīng)該是做的相當(dāng)優(yōu)秀的，每一路驅(qū)動(dòng)電路丹佛斯都使用了獨(dú)立的帶變壓器隔離的電源，控制信號(hào)也是通過(guò)門極驅(qū)動(dòng)變壓器提供，所以可靠性相當(dāng)高。
三、丹佛斯變頻器維修案例
1、一臺(tái)FCM300變頻器上電不運(yùn)行的故障及其維修
丹佛斯FCM300以及FCD300系列變頻器是變頻器家族中比較特殊的成員。它們是背包式變頻器—變頻器與電機(jī)甚至減速機(jī)組合在一起的，做到變頻器與電機(jī)的完美結(jié)合。它們有著眾多的優(yōu)點(diǎn)：防護(hù)等級(jí)比較高，可以降低維護(hù)工作量，同時(shí)也無(wú)需為控制器預(yù)留安裝空間；電機(jī)電纜沒(méi)有長(zhǎng)度的限制；安裝靈活及簡(jiǎn)便；在性能方面速度精度比較高，啟動(dòng)力矩也比較高。它們有標(biāo)準(zhǔn)RS485串行通訊來(lái)控制，可擴(kuò)展PROFIBUS DP現(xiàn)場(chǎng)通訊總線。
外接FCM300專用遠(yuǎn)程液晶操作面板以后，上電觀察到具體故障現(xiàn)象如下：
變頻器上電以后，遠(yuǎn)程操作面板顯示變頻器處于上電自檢狀態(tài)，然后黒屏，沒(méi)有任何顯示，變頻器也無(wú)法運(yùn)行。
通常懷疑這樣的故障是由于變頻器控制電源異常或變頻器內(nèi)部控制板與功率板交互通訊有故障引起的。因此首先檢查面板的供電電源是否正常，用示波器測(cè)量，控制電源穩(wěn)定在＋5V，這是控制板工作的正常電壓，24V、15V和-10V輔助控制電源電壓也正常，說(shuō)明此故障并不是由于工作電源不穩(wěn)定而導(dǎo)致的；然后檢查控制板和功率板之間的通訊芯片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此組芯片和輔助線路也工作正常。
最后經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，真正的故障原因?yàn)榭刂瓢錏2PROM數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致MCU上電自檢時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，自檢無(wú)法通過(guò)。找一臺(tái)好的丹佛斯變頻器，拷貝了里邊的芯片數(shù)據(jù)，更換芯片以后，變頻器工作恢復(fù)正常。
2、VLT5011變頻器運(yùn)行中顯示alarm4 故障及其維修
丹佛斯VLT? 5000 變頻器系列功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定。廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如:食品、飲料、印刷、造紙、石化、紡織、鋼鐵、機(jī)械、起重、電梯、建材以及暖通空調(diào)等等。
（1）檢查過(guò)程: VLT5011變頻器分為書本型和緊湊型2種，該機(jī)器屬于書本型。檢查該變頻器的流程是：先拆操作面板，然后拆上蓋板、側(cè)板，知道可以看見(jiàn)變頻器的電源卡，測(cè)試電源卡發(fā)現(xiàn)：其上整流模塊，逆變模塊，電解電容，開(kāi)關(guān)電源，驅(qū)動(dòng)線路工作正常。說(shuō)明該機(jī)器主要部件并未受損。
（2）故障原因分析： 根據(jù)ALARM 4故障解釋，導(dǎo)致變頻器顯示故障的原因可能有三個(gè)，a、主電源缺相，b、整流模塊損壞，c、電解電容損壞。由于檢查變頻器時(shí)候已近排除了整流模塊和電解電容損壞的可能性。因此可以懷疑輸入電源是否缺相。仔細(xì)檢查結(jié)構(gòu)件，發(fā)現(xiàn)整流模塊到底板（BOTTOM COVER）的連接線底板側(cè)有一插頭（S插頭）打火痕跡，將輸入端子插入插頭后，S插頭插不到位，導(dǎo)致電源松動(dòng)后缺相。與客戶取得了聯(lián)系獲得的現(xiàn)場(chǎng)使用情況是：由于接入不當(dāng)該機(jī)器曾出現(xiàn)過(guò)輸入端子燒壞，更換輸入端子重新接線后運(yùn)行中顯示ALARM 4故障。因此我們可以判定：由于輸入側(cè)端子（S端子）沒(méi)有擰緊，導(dǎo)致輸入端子和插頭打火，把輸入端子燒壞，插頭處打火氧化，無(wú)法插到新的插頭，導(dǎo)致變頻器跳故障。
(3) 維修過(guò)程: 更換變頻器輸入側(cè)插頭，依次安裝好變頻器的電源卡，底板，側(cè)板，控制卡，上蓋板，操作面板等。測(cè)量變頻器的二極管特性及對(duì)地絕緣，符合送電的標(biāo)準(zhǔn)。將變頻器送電，自檢通過(guò)后，測(cè)量輸入側(cè)電源電壓，開(kāi)機(jī)輸出電壓平衡。帶負(fù)載測(cè)量輸入和輸出電流平衡，變頻器修復(fù)。
(4)、 維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié): 使用變頻器一定要注意將變頻器輸入輸出線擰緊，安裝要符合丹佛斯標(biāo)準(zhǔn)。平時(shí)要多注意維護(hù)保養(yǎng)。
3、丹佛斯變頻器VLT8000變頻器報(bào)“ALARM
VLT8500是丹佛斯大功率變頻器的柜式機(jī)器，該機(jī)器的封裝等級(jí)是IP54，直接安裝在空調(diào)間。現(xiàn)場(chǎng)有一臺(tái)VLT8500變頻器報(bào)"ALARM29"報(bào)警，將變頻器的兩扇柜門打開(kāi)，檢查變頻器的主回路，發(fā)現(xiàn)主回路的整流模塊，逆變模塊特性良好。由于變頻器顯示故障之前還在運(yùn)行中，因此不懷疑主回路損壞。然后檢查變頻器的控制回路和散熱回路，依次拆下變頻器的POWER。CARD、GATEDRIVE CARD、CONTROL CARD、SOFTCHARGE CARD。測(cè)試發(fā)現(xiàn)該變頻器的POWER CARD 上風(fēng)機(jī)控制回路線路損壞，并且有明顯的線路打火的痕跡，POWER CARD 到自藕變壓器之間的快速熔斷器損壞，同時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器的風(fēng)機(jī)損壞二個(gè)。其它板卡完好。
（1）、故障原因分析： 變頻器的損壞器件分別是風(fēng)機(jī)、快速熔斷器、POWER CARD。因此仔細(xì)檢查風(fēng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)損壞的散熱風(fēng)機(jī)上有很多的石灰附著在散熱葉片上，而沒(méi)有損壞的風(fēng)機(jī)散熱片上沒(méi)有石灰。從現(xiàn)場(chǎng)的工作人員得知，該變頻器的頂部房屋天花板上裝修時(shí)間不長(zhǎng)，推測(cè)是施工時(shí)候?qū)⑹也簧鞯舻阶冾l器的散熱風(fēng)機(jī)上。因此導(dǎo)致變頻器損壞的原因就是：散熱風(fēng)機(jī)葉片上有石灰，破壞了風(fēng)機(jī)的動(dòng)平衡。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中振動(dòng)就會(huì)增加，從而大大的縮減了風(fēng)機(jī)的軸承使用壽命，從而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損壞。由于丹佛斯變頻器的風(fēng)機(jī)是智能控制的，風(fēng)機(jī)損壞也容易引起POWER CARD上的控制回路損壞。
（2）、 維修過(guò)程: 首先打開(kāi)頂部風(fēng)機(jī)蓋板，取出頂部4個(gè)散熱風(fēng)機(jī)，露出散熱片，用空壓氣體清理散片。將散熱片清理干凈后，更換兩個(gè)損壞的風(fēng)機(jī)同時(shí)將剩下的兩個(gè)散熱風(fēng)機(jī)也清理干凈。安裝好風(fēng)機(jī)后，蓋好風(fēng)機(jī)蓋板。將好的SOFTCHARGE CARD 、GATEDRIVE CARD安裝好，換上新的快速熔斷器和POWER CARD。最后將CONTROL CARD裝好。變頻器安裝完畢。再次檢查變頻器的各個(gè)部分器件好壞，檢查變頻器的外圍線路，確認(rèn)滿足變頻器送電條件。給變頻器送電，發(fā)現(xiàn)變頻器散熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，開(kāi)機(jī)輸出電壓平衡，帶負(fù)載運(yùn)行正常。變頻器成功修復(fù)。
（3）、 維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié):該機(jī)器出現(xiàn)ALARM 29（散熱器溫度過(guò)高）故障，基本上風(fēng)機(jī)損壞或者是風(fēng)機(jī)的散熱通道不良導(dǎo)致。因此要保證變頻器的正常運(yùn)行，一定要多注意變頻器運(yùn)行環(huán)境，千萬(wàn)不要有異物掉入變頻器的散熱通道。同時(shí)需要給變頻器做定期的維護(hù)保養(yǎng)工作。
4、VLT5302變頻器行時(shí)前級(jí)空開(kāi)跳閘，并且聽(tīng)到變頻器內(nèi)部有異常響動(dòng)處理方法
檢查過(guò)程中，依次拆下變頻器的CONTROL CARD ，INTERFACE CARD ，POWER CARD，GATEDRIVE CARD，電容箱2組后，發(fā)現(xiàn)變頻器的IGBT模塊損壞，原本固定在IGBT模塊上的IGBT吸收板已經(jīng)炸毀。經(jīng)過(guò)對(duì)相關(guān)板卡的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)GATEDRIVE CARD損壞，測(cè)量其他板塊正常。
在拆卸變頻器板卡時(shí)發(fā)現(xiàn)其POWER CARD 和DRIVE CARD上有很多的油污和灰塵。打開(kāi)變頻器的散熱片風(fēng)機(jī)，看到散熱片上也粘滿了油污和雜物，將變頻器的散熱通道完全堵死。由此可以推斷：變頻器的IGBT模塊無(wú)法散熱導(dǎo)致?lián)p壞。
維修過(guò)程如下：首先將變頻器完全拆開(kāi)，將散熱通道散熱片拆下，用空壓氣體清理散片，將散熱片清理干凈，同時(shí)將變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和板卡全部清理干凈。安裝IGBT模塊，安裝IGBT模塊時(shí)候要按照模塊的要求，順序安裝，力矩適度。然后依次安裝連接電抗器的結(jié)構(gòu)件和HF卡，IGBT吸收電容，連接端子的結(jié)構(gòu)件。接下來(lái)要安裝電容箱2組，POWER CARD，GATEDRIVE CARD， INTERFACE CARD，CONTROL CARD 。安裝結(jié)束后進(jìn)行靜態(tài)的測(cè)試，靜態(tài)測(cè)試結(jié)果良好后進(jìn)行上電測(cè)試和帶負(fù)載試驗(yàn)。帶負(fù)載試驗(yàn)合格，順利完成維修。
經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：綜合不同的送修單位和不同的使用環(huán)境中數(shù)臺(tái)丹佛斯大功率P407結(jié)構(gòu)機(jī)型變頻器維修情況，總結(jié)出變頻器IGBT模塊損壞的主要原因是：使用環(huán)境的惡劣，使得門極驅(qū)動(dòng)卡上電子元件損壞以及變頻器的散熱通道堵賽。
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