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變頻器的常見故障及維修對策(臺灣產)
2018-06-25

   變頻器的發展應該說經歷了一段很漫長的時間,中國變頻器市場也經歷了從80年代初--90年代中期日本變頻器獨領風騷,到現在的歐美變頻器漸占主導地位的局面。在這中間我們不得不提到臺灣產的變頻器。作為一個半導體電子產品的集結地和加工中心,變頻器這個和半導體IC業密切相關的行業在臺灣也取得了巨大的發展。為臺灣變頻器在市場上也贏得了一席之地。并以其低廉的價格和較好的性能受到了中低檔用戶的青睞。

   臺灣變頻器相對來說功能較簡單,特別是早期的產品,像臺安歐林主要功能就是調速,簡單而實用。如臺安早期的N1系列,和歐林的OL—2001系列OL—4001系列。但隨著半導體技術的發展,以及用戶客觀使用場合使用要求的提高,變頻器的功能也越來越豐富。臺灣變頻器也有了長足的發展,隨著控制理論的成熟,控制方式也由原來的V/F控制提升至電壓矢量控制,主要的功率器件也由大功率雙極型晶體管GTR改善為絕緣柵雙極型晶體管IGBT,變頻器性能大為提高。

   在功能上,臺灣產變頻器雖然無法和歐美及日本變頻器相提并論,但功能上也越來越完善。臺安,臺達都有RS232/485通訊功能,內置PID功能,臺達變頻器還帶有PG卡選件,參數里更帶有電子齒輪設置,調速更精確。(VFD-V系列)。由于紡織行業的一些特殊性,臺安變頻器推出了內建擺頻功能的SV300系列變頻器。對于東元變頻器來說由于采用了安川變頻技術,東元無論從外形還是內部參數都和安川極為接近,功能也極其相近。由于是安川變頻的成熟技術,質量還是相當可靠。分類也和安川變頻接近。功能也十分強大,包括多種通訊方式的選擇,內置簡易PLC功能等等。

   在型號分類上幾大臺灣品牌也更詳細。如臺達變頻器就包括通用型的VFD-A系列,風機水泵專用的VFD-F系列,以及簡易型的VFD-S系列,以及可用于直接轉矩控制的VFD-V系列。臺安變頻器主要有通用型的N2系列,電流矢量型的V2系列,經濟型的E2系列,以及功能完善的SV300系列。東元變頻器主要包括大功率的7200GA系列,7200PA系列。以及中小功率的7200MA,7200CV系列。以及和臺安變頻器極為相近的E2,N2系列。
    以下我們就從維修的角度,結合幾個常見品牌變頻器的常見故障和大家做一個探討。
對于臺安變頻器我們現在碰到故障比較多的是N2系列,常見故障代碼有過電流OC,原因有多種,電機故障,加速時間過短,檢測CT損壞,都有可能導致過電流故障的出現。其實在維修中碰到最多引起過電流報警的就是PIM模塊的損壞,有時往往由于驅動電路上的短路,導致上電就顯示過電流報警,也有可能由于大功率晶體管的損壞,導致三相輸出電壓不平衡,變頻器運行就顯示過電流報警。我們常用的確定故障源的辦法就是在不拖動電機的情況下運行變頻器,并測量輸出電壓,確定是電機有問題,還是變頻器故障。假如是變頻器故障我們還得判斷是PIM模塊損壞引起的故障還是檢測電路誤檢引起的故障。我們通過測量,就能判斷出PIM模塊的好壞,但值得注意的是我們不能忽略對驅動電路波形的測量。臺安N2系列變頻器下橋驅動采用的是帶有短路保護的PC929驅動光藕,PIM模塊的損壞也容易導致驅動光藕的損壞。檢測電路的損壞主要是霍爾傳感器損壞也會引起過流報警。
    N2系列變頻器的開關電源的設計是目前開關電源較流行做法,用一塊uc3842作為波形發生器,調整開關管k1317的占空比,達到調整輸出的目的。整個線路設計簡單可靠,被廣泛采用。但由于開關電源所帶負載的短路,或開關電源工作電壓的突變也會導致開關電源的損壞。問題一般出在UC3842芯片上,但假如是外部電源發生突變,也有可能導致脈沖變壓器的損壞。在臺安N1系列變頻器中脈沖變壓器的損壞還是比較多的但原因則和N2系列變頻器的損壞有所區別。多與脈沖變壓器繞制時的工藝有關。
    臺達變頻器我們碰到最多的就是開關電源的損壞了。如臺達的VFD-A系列變頻器。它的開關電源采用了一種對稱的設計結構,有兩個開關管共同調整輸出電壓,問題往往都出在開關管的驅動電路上。此外此開關電源的脈沖變壓器也是一個易壞部分。
東元的7200GA采用的則是安川616G3系列變頻器的技術。我們碰到較多的就是SC故障以及CPF00—CPF04故障。當然開關電源的損壞也是常見故障之一。對于SC短路故障多是由于功率模塊的損壞而導致的,功率模塊觸發極的短路往往會導致上電就顯示短路故障。驅動電路的損壞也會引起SC故障。往往是一運行,SC故障就出現了。那我們就只能通過測量功率模塊,檢測驅動波形來排除故障了
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