變頻器輔助控制電路的三種故障維修

    變頻器驅動電路、保護信號檢測及處理電路、脈沖發生及信號處理電路等控制電路稱為輔助電路。輔助電路發生故障后，其故障原因較為復雜，除固化程序丟失或集成塊損壞（這類故障處理方法一般只能采用控制板整塊更換或集成塊更換）外，其他故障較易判斷和處理。

    （1）驅動電路故障

    驅動電路用于驅動逆變器IGTR，也易發生故障。一般有明顯的損壞痕跡，諸如器件（電容、電阻、三極管及印刷板等）爆裂、變色、斷線等異常現象，但不會出現驅動電路全部損壞情況。處理方法一般是按照原理圖，每組驅動電路逐級逆向檢查、測量、替代、比較等方法；或與另一塊正品（新的）驅動板對照檢查、逐級尋找故障點。處理故障步驟：首先對整塊電路板清灰除污。如發現印刷電路斷線，則補線處理；查出損壞器件即更換；根據筆者實踐經驗分析，對懷疑的元器件，進行測量、對比、替代等方法判斷，有的器件需要離線測定。驅動電路修復后，還要應用示波器觀察各組驅動電路信號的輸出波形，如果三相脈沖大小、相位不相等，則驅動電路仍然有異常處（更換的元器件參數不匹配，也會引起這類現象），應重復檢查、處理。大功率晶體管工作的驅動電路的損壞也是導致過流保護功能動作的原因之一。驅動電路損壞表現出來最常見的現象是缺相，或三相輸出電壓不相等，三相電流不平衡等特征。

    （2）開關電源損壞

    開關電源損壞的一個比較明顯的特征就是變頻器通電后無顯示。如：富士G5S變頻器采用了兩級開關電源，其原理是主直流回路的直流電壓由500V以上降為300V左右，然后再經過一級開關降壓，電源輸出5V，24V等多路電源。開關電源的損壞常見的有開關管擊穿，脈沖變壓器燒壞，以及次級輸出整流二極管損壞，濾波電容使用時間過長，導致電容特性變化（容量降低或漏電電流較大），穩壓能力下降，也容易引起開關電源的損壞。富士G9S則使用了一片開關電源專用的波形發生芯片，由于受到主回路高電壓的竄入，經常會導致此芯片的損壞，由于此芯片市場很少能買到，引起的損壞較難修復。 另外，變頻器通電后無顯示，也是較常見的故障現象之一，引起這類故障原因，多數也是由于開關電源的損壞所致。如MF系列變頻器的開關電源采用的是較常見的反激式開關電源控制方式，開關電源的輸出級電路發生短路也會引起開關電源損壞，從而導致變頻器無顯示。

    （3）反饋、檢測電路故障 在使用變頻器過程中，經常會碰到變頻器無輸出現象。驅動電路損壞、逆變模塊損壞都有可能引起變頻器無輸出，此外輸出反饋電路出現故障也能引起此類故障現象。有時在實際中遇到變頻器有輸出頻率，沒有輸出電壓（實際輸出電壓非常小，可認為無輸出），這時則應考慮一下是否是反饋電路出現了故障所致。在反饋電路中用于降壓的反饋電阻是較容易出現故障的元件之一；檢測電路的損壞也是導致變頻器顯示OC（+pA或+pd或+pn）保護功能動作的原因，檢測電流的霍爾傳感器由于受溫度，濕度等環境因素的影響，工作點容易發生飄移，導致OC報警。

    總之，變頻器常見故障有過流、過壓、欠壓以及過熱保護，并有相應的故障代碼，不同的機型有不同的代碼，其代碼含義可查閱隨機使用說明書，參考處理措施進行解決。過流經常是由于GTR（或IGBT）功率模塊的損壞而導致的，在更換功率模塊的同時，應先檢查驅動電路的工作狀態，以免由于驅動電路的損壞，導致GTR（或IGBT）功率模塊的重復損壞；欠壓故障發生的主要原因是快速熔斷器或整流模塊的損壞，以及電壓檢測電路的損壞，電壓檢測采樣信號是從主直流回路直接取樣，經高阻值電阻降壓，并通過光耦隔離后送到CPU處理，由高低電平判斷是欠壓還是過壓；過熱停機，多數原因是由冷卻風扇散熱不足引起的。如我廠鋁電解車間環境惡劣，高粉塵、高溫（夏季廠房上部氣溫高達56℃）、高氧化鋁粉塵、氟化氫腐蝕氣體使多功能天車上變頻器內電路板易積塵、風扇粘死、電子器件老化迅速、GTR(或IGBT模塊過熱燒壞，故經常出現過熱保護，特別是在夏季，這種現象更加頻繁，而且模塊燒壞率很高，即使進口機型（如Siemens、senken、fuji等）情況也是如此。為解決這個問題，我們通過加大天車上使用變頻器容量，才初步降低了變頻器的故障率和報廢率，但效果并不理想。