變頻器控制電路的維修詳解

變頻器控制電路的維修ppt課件目前一頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修一、本章基本內(nèi)容：1.變頻器控制電路功能框圖包括：變頻器保護電路框圖、驅(qū)動電路框圖、端子電路框圖等2.變頻器控制框圖應(yīng)用包括：跳閘停機、內(nèi)部損壞原因的判斷及處理3.變頻器故障跳閘和不顯示停機故障的判斷包括：偷停原因、端子的在線測量二、解決的問題解決變頻器報警跳閘和不報警停機故障的判斷；端子好壞的技能測量目前二頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修4.1變頻器的組成變頻器為了適應(yīng)工程需要，要有一系列控制端子，要有操作面板，要能夠進行程序的讀出寫入，變頻器內(nèi)部，為了進行工作時的保護，要設(shè)置相應(yīng)的保護電路。目前三頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修4.1.1變頻器結(jié)構(gòu)框圖任何品牌的變頻器，其內(nèi)部功能框圖是一樣的，因為變頻器要保證正常工作，必須要有相應(yīng)的功能。變頻器主要包括：主電路、電流保護電路、電壓保護電路、過熱保護電路、驅(qū)動電路、穩(wěn)壓電源、控制端子、接口電路、操作面板、CPU等。目前四頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修4.2.2功能電路分析1.過壓/欠壓保護電路1）電路功能該電路檢測的是直流母線電壓。①啟動時母線電壓接近正常值，啟動接觸器閉合，短路限流電阻。②當(dāng)電壓達到了過壓值，先開啟制動電阻，如沒有制動電阻，報警；電壓再升高，跳閘。③電壓低于了設(shè)定值，報欠壓，再低，跳閘。只要和直流母線電壓的變化相關(guān)的報警，就是該電路檢測的結(jié)果。目前五頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修2）取樣電路取樣電路有兩種形式：將直流母線515V通過分壓電阻，取出檢測電壓，由運算放大器放大。目前六頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修3）放大電路在變頻器中，模擬信號的放大都是采用的運算放大器。運算放大器通過不同的連接，可組成放大器、比較器、積分器、微分器等。目前七頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修4）電壓報警的判斷因為電壓報警是報的直流母線，所以最直接的方法就是測量直流母線的電壓。①直流母線電壓低：相線電壓低或變頻器整流電路故障；②直流母線電壓高：相線電壓高或電動機產(chǎn)生回饋電能。③直流母線電壓正常：誤報，檢測電路問題，需要修理。目前八頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修2.過流保護電路是保護逆變橋過流、過載等的保護電路。它由檢測、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等電路組成。電路的功能為：①限流；②過流報警、跳閘；③過載報警、跳閘。④接地報警。該電路出了故障，一是誤報；二是失去保護功能，造成逆變橋的損壞只要和輸出電流的變化相關(guān)的報警，就是該電路檢測的結(jié)果。目前九頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修1）取樣電路①分流電阻?、诨魻柶骷踊魻柶骷ぷ髟砟壳笆揬總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修2）故障維修①變頻器出現(xiàn)過流、過載、接地等報警，按報警內(nèi)容進行排除。②當(dāng)變頻器工作狀態(tài)正常，變頻器發(fā)出保護報警，或過載過流時變頻器不保護，則為保護電路出現(xiàn)了故障。重點檢查霍爾器件和放大電路。目前十一頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修3.過熱保護變頻器的過熱檢測器是檢測的變頻器的開關(guān)模塊溫度，裝在散熱器上，當(dāng)溫度達到設(shè)定值，變頻器報過熱。報警判斷：工作15分鐘以上報警為正常報警，通電就報警為檢測電路壞，出現(xiàn)誤報。目前十二頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修4.風(fēng)扇保護三線風(fēng)扇，其中一個端子為保護端子，當(dāng)風(fēng)扇出現(xiàn)故障時，變頻器報警。目前十三頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修5.數(shù)字輸入端子和隔離電路

1）電路功能變頻器有一系列的數(shù)字輸入端子，這些端子和CPU通過隔離電路交換數(shù)據(jù)。每個端子對應(yīng)一個獨立的光電耦合器，哪一只光電耦合器出了問題，那一路輸入端子不能正常工作。

說明：因為數(shù)字端子不設(shè)保護，產(chǎn)生的故障一般不報警。目前十四頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修2）測量維修測量原因：某端子原來工作正常，現(xiàn)在閉合無效。測量方法：①用電壓表的50V擋測量該端子到地的直流電壓。②用直流50mA電流擋測量該端子到地的直流電流。③斷電測量該端子到地的直流電阻。目前十五頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修故障判斷：如果測出的故障端子電流、電壓和電阻和好的端子不一樣，則故障端子損壞（比較法）。輸入端子一般都是多功能的，如果確定為某一端子損壞，可以由另一個端子替代，不必維修。安全注意事項：①停機測量；②表的檔位不要打錯；③測電阻時變頻器斷電。目前十六頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修故障案例1：某變頻器，用4~20mA電流控制變頻器的輸出頻率。發(fā)現(xiàn)只要給出控制電流，變頻器的輸出頻率就達到極限值，可控制電流只有8mA。故障檢查：測量控制電流只有8mA，改變該電流的大小，變頻器的輸出頻率仍然在極限值。測量該變頻器的端子輸入直流電阻，和同類型好的變頻器進行比較，明顯變小，判斷為變頻器端子內(nèi)部有問題。返廠維修，恢復(fù)正常。目前十七頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修目前十八頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修6.模擬輸入端子模擬輸入端子通過I-U轉(zhuǎn)換電路和CPU交換數(shù)據(jù)。該電路是模擬輸入電壓、電流端子，主要用于變頻器調(diào)速。該電路出現(xiàn)問題，會造成變頻器停機。該端子故障，一般不報警。目前十九頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修故障現(xiàn)象：模擬輸入電壓、電流端子是控制變頻器運行的端子。該端子出現(xiàn)的故障為失效、變頻器偷停、時通時斷等。當(dāng)該端子出現(xiàn)故障，測量故障端子的電壓和電流，可鑒別端子的好壞。判斷方法：電壓控制端子：測量該端子到地之間的電壓，電壓有并且可調(diào)，變頻器沒功能，端子內(nèi)部壞；沒電壓，查外線、查端子的供電電源。電流控制端子：測端子電流，有電流且可變，變頻器無功能，端子內(nèi)部壞；無電流，查外線，外線是否斷。目前二十頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修測量方法：測電壓兩表筆并聯(lián)在電路兩端，測電流兩表筆串聯(lián)在電路兩端。目前二十一頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修結(jié)論假如變頻器的運行、調(diào)速控制是由輸入控制端子、操作面板或通訊控制，電動機要想運行，運行控制信號和調(diào)速信號二者缺一不可。當(dāng)變頻器出現(xiàn)了停機不報警現(xiàn)象，重點檢查這兩個信號。故障原因：①外電路信號開路，查外線。②外電路信號有，變頻器不運行，可能是變頻器內(nèi)部有問題或受到了電磁干擾。特別是遠程控制或通訊控制受電磁干擾的可能性較大。目前二十二頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修案例1：本廠投料系統(tǒng)變頻器在遠程控制下，頻率突然降為5Hz，檢查變頻器設(shè)置參數(shù)和電動機運行情況，均無問題。重新啟動變頻器，頻率無法上升。最后檢查“本地/遠程”轉(zhuǎn)換開關(guān)，發(fā)現(xiàn)遠程信號不通，更換開關(guān)后，“本地/遠程”都可自動控制，頻率升降正常。結(jié)論：變頻器的頻率控制如果是由模擬端子控制，首先應(yīng)測量控制電壓是否正常。如果該控制電壓加不上，變頻器的輸出頻率就沒有。檢查的思路就是檢查頻率控制回路，有沒有斷路的地方。目前二十三頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修思考題：1.學(xué)習(xí)功能框圖有什么意義？2.變頻器內(nèi)部功能電路設(shè)置了保護電路和沒有設(shè)保護電路的分析對變頻器故障的判斷有什么幫助？3.變頻器輸入控制端子的測量方法掌握了嗎？目前二十四頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修7.DC/DC電源這是變頻器除了主電路之外所有電路的供電電源。它出了故障，整個變頻器停止工作。因為該電源的輸出端是分組輸出，哪一組出了問題，影響那一組所對應(yīng)的電路。目前二十五頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修1）電路結(jié)構(gòu)目前二十六頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修目前二十七頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修3）故障分析①穩(wěn)壓電源的故障分為整體損壞和局部損壞。整體損壞為電源的高壓部分損壞，整個電源沒有輸出，變頻器的表現(xiàn)為黑屏，所有功能都沒有。局部損壞為次級電路某一路沒有輸出。變頻器對應(yīng)的電路失去功能。次級電路的故障多為整流二極管壞、濾波電容失去容量、短路等。②某路電源出現(xiàn)故障，會使該路供電電源的輸出電壓不穩(wěn)定，造成變頻器報警不統(tǒng)一、變頻器時好時壞一些古怪現(xiàn)象。③測量與維修變頻器在外界可測量的電源端子有：輸入端子、輸出端子、操作面板等。因其他部分在變頻器內(nèi)部，必須解體才能測量。目前二十八頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修結(jié)論當(dāng)變頻器出現(xiàn)了黑屏、局部功能沒有，報警混亂，是變頻器低壓電源出現(xiàn)故障。目前二十九頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修例1：有一臺變頻器(MM4-30KW)，在使用的過程中經(jīng)常報欠壓停機。再次開機可能又正常。經(jīng)過較長時間的觀察，發(fā)現(xiàn)上電后主繼電器吸合不正常，有時會掉電，亂跳。查故障原因，發(fā)現(xiàn)開關(guān)電源到繼電器線圈的一路電源偏低且不穩(wěn)定，結(jié)果是濾波電容漏電造成的。更換后繼電器吸合正常。目前三十頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修例2：一臺M440-22KW變頻器，上電顯示正常，一給運行信號就出現(xiàn)“P----”或“-----”（硬件電源故障），經(jīng)過仔細觀察，發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速有些不正常。在維修的過程中有時報警較亂，還出現(xiàn)過F0021（接地）/F0001（過流）/A0501（電流限幅）等。在先給了運行信號然后再把風(fēng)扇接上去就不出現(xiàn)“P----”，但是，接上一個風(fēng)扇時，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速是正常的，輸出三相也正常，第二個風(fēng)扇再接上時風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速明顯不正常。于是分析問題在電源板上。結(jié)果是開關(guān)電源供風(fēng)扇的一路電源有問題，濾波電容漏電造成電壓不穩(wěn)，換上一個同樣的電容，問題就解決了。

目前三十一頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修8.驅(qū)動電路該電路是將CPU輸出的PWM信號進行放大，驅(qū)動IGBT開關(guān)工作。該電路和主電路緊密相連，是很重要，又容易出故障的一部分電路目前三十二頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修1）驅(qū)動電路隔離放大、驅(qū)動放大電路、驅(qū)動電路電源①光耦隔離電路圖中IC為PWM輸出和驅(qū)動電路的隔離電路。當(dāng)驅(qū)動電路損壞不至于將故障擴大到PWM發(fā)生電路。②V1為第一級放大；V2、V3為輸出跟隨器，提高輸出能力。③圖中穩(wěn)壓管DZ使電源電壓穩(wěn)定在20V。注：隔離電路中的光電耦合器容易損壞。目前三十三頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修4）實際電路目前三十四頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修結(jié)論驅(qū)動電路損壞：①可造成變頻器輸出電壓不平衡，電動機工作噪聲大，電動機不能起機；②損壞后輸出高電平，造成橋臂直通，上下兩只開關(guān)管同時損壞。目前三十五頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修故障案例：一臺22kW變頻器，報欠壓跳閘。故障檢查：測量整流二極管，有兩只損壞，更換。通電時變頻器逆變模塊爆裂，又進行檢查。發(fā)現(xiàn)損壞逆變模塊為同一橋臂，懷疑此橋臂直通。用示波器測量驅(qū)動信號，上橋臂驅(qū)動信號始終為高電平，確定為該路驅(qū)動電路損壞。故障維修：將6路驅(qū)動信號檢查一遍，只此一路有問題，更換驅(qū)動集成電路，驅(qū)動信號正常。更換逆變模塊，開機正常。結(jié)論：因為一路驅(qū)動信號常通，造成逆變模塊短路電流，該電流燒壞了整流管，變頻器報欠壓跳閘，逆變管躲過了一劫。更換整流管，第二次通電，逆變管再沒有那么幸運，擊穿爆機。兩次損壞根子在驅(qū)動電路。目前三十六頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修9.操作面板操作面版是采用接插件連接，接觸不良，會引起個別功能消失，供電不良會引起黑屏。個別功能部件失靈，可能是按鍵接觸虛。目前三十七頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修10.開路集電極輸出端子該端子由隔離電路（與CPU隔離）。因為使用的原因損壞率較高。一般屬于開路晶體管過流所致。判斷較容易，因為其他幾路如果是好的，只此一路有問題，可斷定該只管子有問題；如果各只管子都有問題，則可能問題出在單片機。目前三十八頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修11.輸出接點端子該端子是通過繼電器的觸點閉合或斷開發(fā)信號，損壞原因多為觸點燒聯(lián)或接觸不良。用萬用表的電阻擋測量：①不該導(dǎo)通導(dǎo)通，燒聯(lián)；②該導(dǎo)通不通，接觸不良。目前三十九頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修12.單片機單片機又稱CPU，是整個變頻器的核心器件，如同人的大腦，輸出各種控制信號和處理輸入、檢測等信號。①自檢不過②自身故障目前四十頁\總數(shù)四十四頁\編于十一點第4章：控制電路的測量維修總結(jié)通過