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安川變頻器維修要點及技巧
隨著交流變頻器技術(shù)的日趨完善，港口起重機械的直流驅(qū)動器已逐漸被交流驅(qū)動器所取代。交流驅(qū)動器在應(yīng)用上維護簡便，能適應(yīng)惡劣工況，對電機的要求低，若使用帶PG矢量控制方式，控制精度更可達(dá)0.002%,在港機應(yīng)用上還有很高的儲備精度，能適應(yīng)港機對控制要求的不斷提高。
變頻器自身有完善的監(jiān)測保護程序，能根據(jù)電機參數(shù),判斷出電機運轉(zhuǎn)中的異常，自動記錄發(fā)生異常時電機的各項參數(shù)及變頻器的運轉(zhuǎn)參數(shù)（電流,電壓,頻率,功率,輸入輸出端子狀態(tài)等），便于維修人員判斷分析故障。并根據(jù)保護參數(shù)的設(shè)定，執(zhí)行不同模式的運轉(zhuǎn)保護。雖然說變頻器的自身保護是很完善的，但實際應(yīng)用中，變頻器的正常運轉(zhuǎn)還是要依賴于高質(zhì)量的日常維護。
通過對多例變頻器故障的分析，發(fā)現(xiàn)變頻器的功率輸出元件IGBT，快速熔斷器，驅(qū)動板是故障發(fā)生時的易損元件，總結(jié)故障原因主要為以下兩類：
1：變頻器輸出側(cè)短路（變頻器至電機引線對地或相間短路，電機繞組絕緣損壞）損壞IGBT，快速熔斷器，驅(qū)動板。
變頻器自身有完善的監(jiān)測保護程序，能根據(jù)電機參數(shù),判斷出電機運轉(zhuǎn)中的異常，自動記錄發(fā)生異常時電機的各項參數(shù)及變頻器的運轉(zhuǎn)參數(shù)（電流,電壓,頻率,功率,輸入輸出端子狀態(tài)等），便于維修人員判斷分析故障。并根據(jù)保護參數(shù)的設(shè)定，執(zhí)行不同模式的運轉(zhuǎn)保護。雖然說變頻器的自身保護是很完善的，但實際應(yīng)用中，變頻器的正常運轉(zhuǎn)還是要依賴于高質(zhì)量的日常維護。
通過對多例變頻器故障的分析，發(fā)現(xiàn)變頻器的功率輸出元件IGBT，快速熔斷器，驅(qū)動板是故障發(fā)生時的易損元件，總結(jié)故障原因主要為以下兩類：
1：變頻器輸出側(cè)短路（變頻器至電機引線對地或相間短路，電機繞組絕緣損壞）損壞IGBT，快速熔斷器，驅(qū)動板。
2：主控板因結(jié)露碳粉過多造成誤觸發(fā)，損壞IGBT，快速熔斷器，驅(qū)動板。
它們的故障現(xiàn)象一般為變頻器數(shù)字操作器顯示PUF（熔斷器斷開）
經(jīng)過多次維修經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)報PUF故障時，快速熔斷器損壞的同時，IGBT也會損壞，甚至損壞驅(qū)動板。這是因為IGBT是高頻開關(guān)元件，工作頻率高，動態(tài)響應(yīng)快，以保證變頻器的良好的輸出特性，當(dāng)故障發(fā)生時，因短路或誤觸發(fā)產(chǎn)生一個瞬時尖峰電流，變頻器監(jiān)測回路從監(jiān)測，判斷，到執(zhí)行雖然很快，但速度還是低于IGBT的動態(tài)響應(yīng)，IGBT一般在這個過程損壞擊穿，IGBT擊穿后，直流母線與輸出相之間的快速熔斷器會動作，來避免故障范圍的擴大，但熔斷器是熱熔元件，參數(shù)特性*性不是很好，所以當(dāng)熔斷器的動作時間稍有延遲，會造成短路電流急劇上升，IGBT炸裂，輸出極（C極）與控制極（G極）短路損傷驅(qū)動板。在維修中，要仔細(xì)測量，認(rèn)真分析，準(zhǔn)確判斷出故障發(fā)生的原因，以免更換元件再次損壞。具體排除過程應(yīng)嚴(yán)格按以下步驟實施：
當(dāng)變頻器報PUF時，先斷開變頻器輸入電源，從操作器屏幕查看一下U3和U2參數(shù)（故障歷史及故障發(fā)生時電機的各項狀態(tài)）判斷出故障時電機的狀態(tài)，然后斷開控制電源，待變頻器的充電指示燈熄滅，拆下變頻器輸出線，用萬用表（是指針式）10K檔分別測量變頻器輸出端（U，V，W三相）對直流母線（＋，-）的阻值，正常時U，V，W三相對直流母線的阻值（正向，反向）應(yīng)平衡，若U，V，W其中任意一相對母線的阻值趨于零則說明此相橋臂的IGBT已擊穿，應(yīng)進(jìn)一步檢查變頻器內(nèi)部，觀察IGBT是否炸裂，測量IGBT的G極對C極的阻值應(yīng)不小于10歐姆，可初步判斷出驅(qū)動板大致完好，下一步檢查RC阻容吸收模塊及浪涌吸收電阻（10歐姆），看有無擊穿現(xiàn)象，只有這些環(huán)節(jié)全部檢查完畢，確認(rèn)后再更換損壞件，不可盲目更換熔斷器，通電試車，以免造成更大損失。此過程中，驅(qū)動板的判斷比較困難，若時間不允許測量無把握，且有備品的話，建議更換驅(qū)動板，送專業(yè)部門檢修，以保證生產(chǎn)，避免故障擴大。元件更換完，測量無誤后，不要急于送電，應(yīng)找出故障原因，并*排除，這一重要環(huán)節(jié)極易被忽視，當(dāng)變頻器輸出線路正常時，應(yīng)仔細(xì)檢查主控板接口部位元件管腳有無銹蝕痕跡，表面碳粉是否過多，以判斷出故障原因，待變頻器恢復(fù)后有針對性地采取措施。
IGBT的測量：按圖1連接表筆與元件，正常時阻值無窮大，這時用手同時觸摸C極與G極，表針應(yīng)停在中間位置左右，再用手同時觸摸G極與E極表針應(yīng)回到無窮大位置，表明IGBT能觸發(fā)導(dǎo)通和關(guān)斷。反之如阻值趨于零，觸發(fā)無效，關(guān)斷無效，都說明IGBT已損壞。還應(yīng)仔細(xì)檢查IGBT的關(guān)聯(lián)元件RC阻容模塊，浪涌吸收電阻。RC模塊結(jié)構(gòu)如圖2，測量判斷容易，這里不多述了。
變頻器在應(yīng)用上，故障點較少，效率高，在日常維護中，應(yīng)針對環(huán)境的變化，調(diào)整維護側(cè)重。針對*類故障，可在日常定期檢測電機及電纜的絕緣（必須將電機線從變頻器上拆下），戶外電機接線盒的密封，電纜易磨損處的外觀是否良好，提前發(fā)現(xiàn)并排除隱患。第二類故障現(xiàn)象不很明顯，根據(jù)多次維修經(jīng)驗，在夏季的悶熱天氣，空氣濕度大時，應(yīng)將電氣房內(nèi)空調(diào)做除濕運轉(zhuǎn)，并保證變頻器柜內(nèi)風(fēng)扇運轉(zhuǎn)正常，避免電氣房空氣過冷，造成潮濕空氣在變頻器內(nèi)部冷凝結(jié)露，流入主控板或驅(qū)動板，造成誤觸發(fā)。在長時間停機時，應(yīng)關(guān)閉空調(diào)器或使之工作在除濕狀態(tài)。第二類故障在夏季容易發(fā)生，但只要維護得當(dāng)，是可以避免的。
綜上所述，變頻器的正常工作，依賴于日常的精心維護，只要保養(yǎng)到位，就可降低變頻器的故障率，減少停機時間。使變頻器以*的工作狀態(tài)充分發(fā)揮效力。
它們的故障現(xiàn)象一般為變頻器數(shù)字操作器顯示PUF（熔斷器斷開）
經(jīng)過多次維修經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)報PUF故障時，快速熔斷器損壞的同時，IGBT也會損壞，甚至損壞驅(qū)動板。這是因為IGBT是高頻開關(guān)元件，工作頻率高，動態(tài)響應(yīng)快，以保證變頻器的良好的輸出特性，當(dāng)故障發(fā)生時，因短路或誤觸發(fā)產(chǎn)生一個瞬時尖峰電流，變頻器監(jiān)測回路從監(jiān)測，判斷，到執(zhí)行雖然很快，但速度還是低于IGBT的動態(tài)響應(yīng)，IGBT一般在這個過程損壞擊穿，IGBT擊穿后，直流母線與輸出相之間的快速熔斷器會動作，來避免故障范圍的擴大，但熔斷器是熱熔元件，參數(shù)特性*性不是很好，所以當(dāng)熔斷器的動作時間稍有延遲，會造成短路電流急劇上升，IGBT炸裂，輸出極（C極）與控制極（G極）短路損傷驅(qū)動板。在維修中，要仔細(xì)測量，認(rèn)真分析，準(zhǔn)確判斷出故障發(fā)生的原因，以免更換元件再次損壞。具體排除過程應(yīng)嚴(yán)格按以下步驟實施：
當(dāng)變頻器報PUF時，先斷開變頻器輸入電源，從操作器屏幕查看一下U3和U2參數(shù)（故障歷史及故障發(fā)生時電機的各項狀態(tài)）判斷出故障時電機的狀態(tài)，然后斷開控制電源，待變頻器的充電指示燈熄滅，拆下變頻器輸出線，用萬用表（是指針式）10K檔分別測量變頻器輸出端（U，V，W三相）對直流母線（＋，-）的阻值，正常時U，V，W三相對直流母線的阻值（正向，反向）應(yīng)平衡，若U，V，W其中任意一相對母線的阻值趨于零則說明此相橋臂的IGBT已擊穿，應(yīng)進(jìn)一步檢查變頻器內(nèi)部，觀察IGBT是否炸裂，測量IGBT的G極對C極的阻值應(yīng)不小于10歐姆，可初步判斷出驅(qū)動板大致完好，下一步檢查RC阻容吸收模塊及浪涌吸收電阻（10歐姆），看有無擊穿現(xiàn)象，只有這些環(huán)節(jié)全部檢查完畢，確認(rèn)后再更換損壞件，不可盲目更換熔斷器，通電試車，以免造成更大損失。此過程中，驅(qū)動板的判斷比較困難，若時間不允許測量無把握，且有備品的話，建議更換驅(qū)動板，送專業(yè)部門檢修，以保證生產(chǎn)，避免故障擴大。元件更換完，測量無誤后，不要急于送電，應(yīng)找出故障原因，并*排除，這一重要環(huán)節(jié)極易被忽視，當(dāng)變頻器輸出線路正常時，應(yīng)仔細(xì)檢查主控板接口部位元件管腳有無銹蝕痕跡，表面碳粉是否過多，以判斷出故障原因，待變頻器恢復(fù)后有針對性地采取措施。
IGBT的測量：按圖1連接表筆與元件，正常時阻值無窮大，這時用手同時觸摸C極與G極，表針應(yīng)停在中間位置左右，再用手同時觸摸G極與E極表針應(yīng)回到無窮大位置，表明IGBT能觸發(fā)導(dǎo)通和關(guān)斷。反之如阻值趨于零，觸發(fā)無效，關(guān)斷無效，都說明IGBT已損壞。還應(yīng)仔細(xì)檢查IGBT的關(guān)聯(lián)元件RC阻容模塊，浪涌吸收電阻。RC模塊結(jié)構(gòu)如圖2，測量判斷容易，這里不多述了。
變頻器在應(yīng)用上，故障點較少，效率高，在日常維護中，應(yīng)針對環(huán)境的變化，調(diào)整維護側(cè)重。針對*類故障，可在日常定期檢測電機及電纜的絕緣（必須將電機線從變頻器上拆下），戶外電機接線盒的密封，電纜易磨損處的外觀是否良好，提前發(fā)現(xiàn)并排除隱患。第二類故障現(xiàn)象不很明顯，根據(jù)多次維修經(jīng)驗，在夏季的悶熱天氣，空氣濕度大時，應(yīng)將電氣房內(nèi)空調(diào)做除濕運轉(zhuǎn)，并保證變頻器柜內(nèi)風(fēng)扇運轉(zhuǎn)正常，避免電氣房空氣過冷，造成潮濕空氣在變頻器內(nèi)部冷凝結(jié)露，流入主控板或驅(qū)動板，造成誤觸發(fā)。在長時間停機時，應(yīng)關(guān)閉空調(diào)器或使之工作在除濕狀態(tài)。第二類故障在夏季容易發(fā)生，但只要維護得當(dāng)，是可以避免的。
綜上所述，變頻器的正常工作，依賴于日常的精心維護，只要保養(yǎng)到位，就可降低變頻器的故障率，減少停機時間。使變頻器以*的工作狀態(tài)充分發(fā)揮效力。
