“深度解析”變頻器無輸出故障

1、“深度解析”變頻器無輸出故障         變頻器無輸出的故障，是一個(gè)具有普遍性的故障，其故障機(jī)理和涉及電路層面也是較為寬泛的。本文特指在操作與顯示都正常的前提下，在變頻器的U、V、W輸出端子得不到輸出電壓的故障，從面板的數(shù)碼顯示器（顯示正常的輸出頻率值）、狀態(tài)指示燈（接受運(yùn)行指令后，RUN指示燈正常點(diǎn)亮）看，變頻器已經(jīng)進(jìn)入“正常的工作狀態(tài)”，主板MCU也作出如此判斷，因而并不報(bào)出相關(guān)故障代碼或作出異常指示。變頻器此一智能化程度較高的設(shè)備，怎么會對這種無輸出故障不能作出正常反應(yīng)呢？再就是，對此一故障的檢

2、修，涉及主板單片機(jī)MCU的6路PWM輸出脈沖，中間緩沖電路、驅(qū)動IC電路、驅(qū)動電源和逆變功率模塊等多個(gè)環(huán)節(jié)，而檢修的結(jié)果是多個(gè)電路環(huán)節(jié)，都“表現(xiàn)正常”，故障由此令人撓頭：電路正常，但無輸出，不易查找出故障環(huán)節(jié)！    檢修者與此種故障的遭遇率又非常之高，變頻器維修論壇上就有大量這類求助帖子，說明這類故障非常有代表性，也有必要作出較為深入的剖析，故本文破天荒第一次地用了“深度*”這一吸收人眼球的題目，希望本文的推出能引起大家的注意和討論，并能從中有所獲益。這類帖子多了，感覺我的個(gè)別性解答無法觸及主旨，早就想著寫一篇專文探討這個(gè)問題，但苦于抽不出大塊時(shí)間，嗨

3、，但這個(gè)事成了壓在心頭的一塊石頭，不搬開還真是不舒服，還是以此文將此事徹底了結(jié)吧。    先看一下論壇網(wǎng)友們有關(guān)這個(gè)故障的幾個(gè)帖子，對這類故障的表現(xiàn)出能有個(gè)清楚的認(rèn)識：    1）請教  紫日變頻器維修后有輸入頻率無輸出前兩天接了臺紫日變頻器（恒壓供水用的），被雷擊了，整流器、開關(guān)管、變壓器、還有幾個(gè)小件，都換了?，F(xiàn)在通電試顯示正常，接負(fù)載（燈泡）無顯示無電壓      請大俠指點(diǎn)指點(diǎn)！    2

4、）富士G9變頻器有頻率顯示卻沒有電壓輸出富士G9變頻器啟動運(yùn)行，面板上有頻率顯示也可以查看到電壓顯示，但輸出端子卻沒有電壓輸出(頻率輸出顯示二十多HZ)，且用直流擋測輸出對正有五百多伏直流電壓，對負(fù)沒有電壓，不知是什么原因肯求高手告知，且更換主板也一樣    3）三菱A540    5.5 kw變頻器能運(yùn)行無輸出故障手頭有一臺三菱A540的5.5kw的變頻器，現(xiàn)在已經(jīng)確定模塊沒有壞，上電顯示正常，也能運(yùn)行運(yùn)行起來到達(dá)50HZ后看面板的輸出電壓是在0V慢慢升到360V左右，顯示基本上都是正常的?？墒禽敵鼍褪?/p>

5、一點(diǎn)電壓都沒有，而且也沒有報(bào)警，測試驅(qū)動IC根本沒有接收到脈沖。請遇到了類似故障的老師給指點(diǎn)下，這臺機(jī)器一開始時(shí)報(bào)欠壓。上電就抱是7800壞了換上就好了，但是運(yùn)行起來后就沒輸出，因?yàn)闆]有1302H02的資料所以不好確定到底是哪里壞了，所以請熟悉的給指點(diǎn)下或者那位老師能告訴我一個(gè)簡單的方法判斷是主板壞了還是底板壞了，現(xiàn)在我就是懷疑1302H02可手頭沒有配件所以還請有經(jīng)驗(yàn)的老師指點(diǎn)一下謝謝    4）iG5系列變頻器沒有輸出？大家好！請教一臺iG5系列變頻器工作時(shí)有頻率顯示就是沒有輸出，負(fù)載是風(fēng)機(jī)。給變頻器斷電復(fù)位后變頻器工作正常也有電壓輸出。小弟接觸的少

6、還請各位大師請指教！    5）康沃變頻正常啟動運(yùn)行指示燈亮但沒有輸出是什么問題？康沃變頻正常啟動運(yùn)行指示燈亮但沒有輸出是什么問題？    6）為什么輸出沒電輸出？220V輸入，能開機(jī)，能工作，但U  V  W沒電輸出。    下面看一個(gè)驅(qū)動脈沖傳輸通道的電路圖。    這是一例HLPP001543B型15kW變頻器，驅(qū)動脈沖的傳輸通道，由MCU引腳輸出的6路PWM脈沖，經(jīng)U5（HC365三態(tài)同相

7、緩沖門）中間緩沖/驅(qū)動級電路、驅(qū)動IC隔離、末級功率放大電路，放大后輸入IGBT的柵、射極。電路工作原理不再贅述。        上圖畫得好（先王婆賣瓜地夸一下）！這是一個(gè)完整的逆變脈沖的傳輸通道和供電回路，難得（只有我不嫌麻煩，是按信號流程如此畫圖啊）。    主板MCU輸出的6路PWM脈沖信號，往往要經(jīng)中間一級緩沖/驅(qū)動電路，再輸入末級驅(qū)動電路（有光電隔離作用），若需驅(qū)動大功率（一般指100A以上功率模塊）模塊，驅(qū)動IC輸出的脈沖信號還要經(jīng)后級功率放大電路，放大后，再直接

8、驅(qū)動IGBT。驅(qū)動IC的的輸出側(cè)供電，通常采用4路或6路想到隔離的供電電源；而輸入側(cè)供電，往往采用+5V或由+5V經(jīng)穩(wěn)流電路處理所供給的電源，驅(qū)動IC為光耦合器件，輸入、輸出側(cè)各有獨(dú)立的供電電源，和形成獨(dú)立的供電回路，這是電路原理分析和故障檢修中，尤其需要注意的地方。    本例驅(qū)動電路采用PC923、PC929的經(jīng)典電路結(jié)構(gòu)，由PC929將下三臂IGBT的故障檢測信號，經(jīng)3只光耦合器，饋回MCU主板電路。    對驅(qū)動電路的故障檢修，有一例極普遍又有代表性的故障現(xiàn)象是：變頻器的相關(guān)起動、停止操作控制都正常，面板也

9、能正常顯示工作狀態(tài)，RUN指示燈能正常指示運(yùn)行狀態(tài)，顯示器能正常顯示輸出頻率值，變頻器的表現(xiàn)“一切正常”，不報(bào)OC、SC、輸出缺相等故障，但就是沒有3相輸出電壓，變頻器其實(shí)又明顯地處于“罷工狀態(tài)”。檢測驅(qū)動IC和驅(qū)動電源，往往都是正常的，檢測MCU輸出的6路脈沖，也有，說明前級緩沖/驅(qū)動電路（上圖中的U5）也是正常工作的，有些檢修人員就撓頭了：問題到底出在哪里呢？    1）由驅(qū)動IC的供電電源和驅(qū)動IC的損壞造成無輸出故障的原因，基本上是可以排除的，6路驅(qū)動電源的驅(qū)動IC同時(shí)損壞的可能性幾乎是不存在的。    2

10、）U5芯片壞掉或控制端1、15腳電平狀態(tài)，都會切斷脈沖傳輸通道，表現(xiàn)出無輸出的故障現(xiàn)象，但通過測量輸入、輸出腳的脈沖電壓值，便能方便判斷出該級電路的故障。    3）驅(qū)動IC輸入側(cè)的供電電源異常，是造成U、V、W輸出端電壓為零的故障原因，是變頻器操作顯示均正常但無輸出的 “第一肇事者”。晶體管T16、穩(wěn)壓二極管Z7構(gòu)成穩(wěn)流輸出電路，對+5V處理后，作為6路驅(qū)動IC的供電電源，當(dāng)穩(wěn)壓二極管Z7短路或T16短路損壞，雖然電路的穩(wěn)流作用消失，但驅(qū)動電路仍能得到工作電源而正常工作。當(dāng)T16、Z7或R79、R80斷路或虛焊時(shí)，驅(qū)動IC輸入側(cè)的供電消失，驅(qū)動電路全部

11、停止工作，變頻器產(chǎn)生無輸出故障。                   驅(qū)動IC輸入側(cè)電源丟失后，但測量驅(qū)動IC的輸入端（如PC5的2、3腳）似乎仍有“信號電壓”輸入，這是一個(gè)較易迷惑人、易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷的地方！由前級電路來的脈沖信號，是一個(gè)最低電平為0V，最高電壓為+5V的矩形脈沖信號，其直流平均值約為2.5V左右。當(dāng)驅(qū)動IC輸入側(cè)的供電正常時(shí)，逆變脈沖的負(fù)向脈沖電壓到來，提供了驅(qū)動IC輸入側(cè)內(nèi)部發(fā)光二極管的正向?qū)?/p>

12、流，由此完成了脈沖信號的傳輸。而當(dāng)T16電路損壞后，當(dāng)正向脈沖信號到來時(shí)，經(jīng)R15、R16、R81到地，形成驅(qū)動IC輸入側(cè)內(nèi)部發(fā)光二極管的反向截止偏壓，并在R16上形成較大壓降（也即是在驅(qū)動IC兩輸入引腳上形成電壓降），此時(shí)檢測驅(qū)動IC兩引腳之間的脈沖電壓，會使檢修者誤認(rèn)為前級電路的脈沖信號已經(jīng)正常加到驅(qū)動IC的輸入端，而忽略對T16供電電路的檢查，致使檢修工作進(jìn)入了“死胡同”！    如果用交流電壓檔，則PC5輸入端2、3腳之間的信號，則隨啟動、停止操作，變化明顯，好像脈沖信號已經(jīng)“正常到來”；換用直流檔測量，如果注意一下PC5輸入端2、3腳之間的電壓

13、極性，故障原因即暴露無遺：T16供電正常時(shí)，脈沖信號電壓極性為2腳為正，3腳為負(fù)。T16供電消失后，測得脈沖電壓極性為3腳為正，2腳為負(fù)，PC5內(nèi)部發(fā)光二極管處于反向偏置，驅(qū)動IC就無法向后級電路傳輸脈沖信號了。    4）驅(qū)動IC輸出側(cè)的共用供電電源消失，造成無輸出故障。       有些變頻器的驅(qū)動電路，下三臂IGBT因驅(qū)動信號共地，故共用一路驅(qū)動電路，如上圖中的PC3、PC8、PC11，假定其共用一路驅(qū)動電源，當(dāng)電源供電因故障消失后，即驅(qū)動PC3、PC8、PC11同時(shí)失掉供電電源，IGBT

14、三相橋式逆變功率電路中，上三臂IGBT能獲得正常的觸發(fā)信號，而下三臂IGBT則同時(shí)失掉觸發(fā)信號，因不能形成輸出電流回路，在U、V、W輸出端，也不能測得輸出電壓。      同樣，會造成操作顯示正常，但變頻器無輸出的故障，同驅(qū)動IC輸入側(cè)的供電異常，所造成的故障現(xiàn)象幾乎是一樣的。         這里藏著一個(gè)問號啊（讓我索性說破一個(gè)機(jī)密吧），變頻器無輸出時(shí)，驅(qū)動電路為何不能向主板MCU返回OC信號呢？    1）當(dāng)驅(qū)動IC輸出側(cè)供電丟失后，如PC3、PC8、PC11的供電同時(shí)失去，其內(nèi)部IGBT故障檢測電路當(dāng)然也同步“罷工”，下三臂的3只IGBT不能正常開通的故障信號，也就無法傳輸至MCU電路；    2）PC929是由內(nèi)部IGBT故障檢測電路實(shí)質(zhì)上是檢測IGBT開通時(shí)管壓降信號。檢測動作或檢測時(shí)機(jī)，是在接受正向激勵(lì)脈沖信號期間實(shí)施的，當(dāng)驅(qū)動IC輸入側(cè)的供電電源消失，PC929內(nèi)部檢測電路認(rèn)為一直處于停機(jī)狀態(tài)，無脈沖信號來到，也就不會向MCU回饋OC信號。