sd5000變頻器故障代碼分析淺談變頻器故障檢修

　　本文主要是關于sd5000變頻器的相關介紹，并著重對sd5000變頻器故障代碼以及變頻器的故障檢修進行了詳盡的闡述。

　　變頻器

　　變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

　　工作原理

　　概述

　　主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類

　　變頻功率分析儀

　　電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路

　　整流器

　　大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進行再生運轉。

　　平波回路

　　在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。

　　逆變器

　　同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。

　　控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。

　　（1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。

　?。?）電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。

　　（3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。

　?。?）速度檢測電路：以裝在異步電動機軸機上的速度檢測器（tg、plg等）的信號為速度信號，送入運算回路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。

　　（5）保護電路：檢測主電路的電壓、電流等，當發(fā)生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和異步電動機損壞

　　sd5000變頻器故障代碼分析

　　 sd5000變頻器故障代碼分析淺談變頻器故障檢修

　　變頻器故障檢修

　　變頻器通電前的重要步驟

　　判斷主回路是否損壞。用萬用表二極管檔，黑筆接“+”，紅筆分別接R、S、T、U、V、W，如果值都為0.3－0.5V左右則說明整流、逆變的上橋是好的；反之，紅筆接“—”，黑筆分別接R、S、T、U、V、W，如果值為0.3－0.5V左右說明整流、逆變的下橋也是好的。如果所測值相差很大或是嚴重不平衡則說明模塊某相已經損壞，此情況千萬不可上電。在判斷主回路正常后一般情況下就可以進行上電檢查了，由于變頻器本身內部電路比較復雜加之保護電路較多，在某些情況下這些電路極易發(fā)生故障導致變頻器報相關故障。

　　下面以英威騰變頻器為列，詳解英威騰變頻器常見故障代碼：

　　1、逆變單元故障（OUT）

　　此故障包括OUT1、OUT2、OUT3，它們分別代表逆變單元U相、V相、W相故障。此故障一般只出現在驅動光耦使用PC929的機器中，代表驅動板有1270系列、1290AV03、1250AVS系列、1258AVS系列等。

　　【檢修思路】OUT故障一般分有上電跳OUT；運行跳OUT；帶載加載跳OUT。此原因一般都是因為檢測電路檢測到逆變管VCE電壓異常輸出告警信號，當控制板檢測到此信號后馬上停止驅動輸出并顯示出故障代碼。當然不排除因保護電路本身異常導致的誤保護。值得注意的是在某些情況下會因為開關電源輸出不穩(wěn)定影響驅動電路供電導致機器無規(guī)律跳OUT故障，如因散熱風扇啟動電流過大，每次運行風扇啟動瞬間即跳OUT。檢修時需注意區(qū)分。

　?。?）對于上電跳OUT故障：此問題一般都是因為保護電路本身不良或者驅動部分，模塊門極有明顯的短路、斷路情況?？梢酝ㄟ^屏蔽相應相OUT保護信號判斷。如果屏蔽后其它一切正常，則說明問題是因保護電路本身不良引起。屏蔽后運行，如果有三相不平衡，則說明驅動電路或者模塊有問題。

　?。?）對于運行跳OUT故障：此問題一般都是驅動電路和模塊本身不良引起。首先可以用萬用表電阻檔測試驅動電路相關部位及模塊門極有無明顯短路、斷路現象。屏蔽相關相OUT保護信號運行，測試驅動波形是否正常（無示波器時可使用萬用表交流電壓檔對比測試各路驅動波形）。重點關注波形的形狀、幅度、死區(qū)時間等，最后檢測IGBT是否損壞。對比其它相測試驅動門極結電容是否正常（萬用表電容檔）。

　?。?）對于帶載加載跳OUT故障：此情況相對前兩種來說檢修難度稍大。首先，檢測保護電路本身是否有元件性能不良。正確檢測前提下，對懷疑有問題的二極管、貼片電容采取替換法代換之（注意判斷控制板上OUT信號檢測電路是否正常，可用替換法）。第二，對比檢測驅動電路驅動光耦供電是否正常，門極驅動電阻是否變值。第三，不加載測試驅動波形是否正常。最后仔細判斷，測試IGBT本身是否有問題。

　　2、電流檢測故障（ITE）

　　此故障相對比較簡單，一般都是電流檢測電路發(fā)生故障導致。目前公司主要使用的電流檢測電路有兩種形式：霍爾傳感器檢測和7840光耦隔離檢測。

　?。?）霍爾傳感器檢測：對于使用霍爾傳感器的電流檢測電路上電跳ITE故障只需測試關鍵點電壓即可判斷出故障部位。

　　【霍爾好壞判斷】在霍爾±15V供電正常的情況下，霍爾的信號輸出腳靜態(tài)（不帶載）電壓應為零，如異常則說明霍爾損壞。

　　【運放電路檢測】目前公司所采用的運放IC型號為TL082，其內部包含兩路獨立運算放大器，1腳，7腳為輸出腳，4腳，8腳為±15V供電腳，2，3，5，6腳為信號輸入腳。正常情況下，TL082輸出腳靜態(tài)（不帶載）電壓為零。

　?。?）7840光耦隔離檢測：7840光耦隔離檢測后級同樣使用TL082，檢測方法同前。

　　【光耦7840的檢測】7840光耦熱冷端分別有一組5V供電，實際檢修中發(fā)現熱端的5V供電較容易出現故障導致跳ITE。該5V電源是由相應相的驅動電源通過78L05穩(wěn)壓后加到7840的1，4腳。其中7840的2，3腳為檢測信號輸入腳。5，8腳為冷端5V供電腳（跟控制板5V為同一電源）。6，7腳為信號輸出腳，靜態(tài)電壓（不帶載）為2.5V。若檢測到5，6腳電壓輸出不平衡，一般都為熱端5V供電異?；?840本身損壞。值得注意的是：7840熱，冷端的5V供電非開關電源開關變壓器同一繞組提供，所以在檢測電壓時注意正確選擇接地點。

　　下圖為1240AV08驅動板U相電流檢測電路。V，W相與之相同。

　　3、POFF故障

　　顯示POFF故障一般情況只有三種原因：（1）機器檢測到的直流母線電壓嚴重偏低。（2）缺相信號異常。（3）220V機器電壓等級參數設錯。

　　【判斷方法】使用鍵盤或者面膜上的移位鍵將顯示內容切換到顯示母線電壓狀態(tài)。用顯示值與實測值對比如果偏差較大說明母線檢測電路異常。反之，如果兩值偏差極小或者相等說明缺相信號異常。目前我們公司所使用母線檢測電路有兩種：電阻分壓和運算比較放大（TL082）。對應關系為檢測電路輸出的0—3.3V對應實際母線的0—1000V，兩種電路相對比較簡單，維修時只需測試電路中關鍵點電壓即可輕易找到故障點。

　　檢測缺相電路時直接測試缺相板，驅動板上的PL信號是否正常。正常情況PL為低電平，缺相時為方波，掉電時為高電平。需注意：驅動板或者缺相板輸出的PL信號在主控板上還經過了電平切換后才送入CPU，維修時需注意判斷故障是由主控板還是缺相板引起。