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    變頻器的維護和老化檢查技巧
    發布時間:2018-09-04 10:15:34


     變頻器維護保養和老化檢查技巧

    變頻器器件的損壞,如功率模塊的炸裂、短路或開路,電容器的噴液、鼓頂,IC電路的擊穿性損壞,電阻元件的斷路等,不但用萬用表從元件的電阻值或在線電壓值,能方便地檢測出來,而且有些損壞,是僅憑肉眼觀察其外形的色形與形變,即能得出明確的判斷。而元器件的性能劣變,并非為短路或斷路的“明顯損壞”的狀態,不但從器件外形上看不出明顯異常,而且在有時候,甚至萬用表及其它測量設備對其好壞,都無能為力。此類損壞,如大電容電解電容的引線電阻變大,小容量電容的介質損耗加大,高頻特性變壞,和晶體管放大能力變差,二極管的整流特性變壞等,我們用萬用表和電容表檢測都是好的,但故障元件在電路的實際工作中“表現不佳”,好像一個人帶著不良情緒在勉強地干工作,因而工作中必然漏洞百出,很難圓滿地完成工作任務。 元器件的性能變劣,不是一個質變現象,而是一個量變現象。經過多年使用的機器,像電容器的電解液干涸,三極管的放大能力降低,元器件引腳的氧化等,是隨著時間的推移而漸漸變化的,因而檢修“老機器”,更需要注意這方面的問題。 對這類元器件損壞的定義,用老化、低效、失效、性能變劣比較適宜,用擊穿、斷路等就不合適了。元器件的性能劣變,其劣變的程度往往差異甚大,表現出的故障現象和檢測難度也千變萬化,不易掌握,而往往表現為疑難故障,或稱為“軟故障”,讓人撓頭——查不出壞件,但電路顯然又不是正常狀態!檢修這類故障,需要檢修者電子電路基本功的扎實、多年積累的經驗,甚至對檢修者的心理素質,也是一種考驗。 好在這類故障畢竟是少數,一般還是元件“硬性損壞”的為多。如果維修者樂于接受這種挑戰,對這種軟故障的檢修,也會轉化為一種樂趣,檢修的過程甚至也可以成為一種享受的過程(普通故障上來就換件,有啥子樂趣可言呢?),讓人非常有成就感。我們在長期的檢修工作中,總會遭遇這樣的故障,可以干脆不修此類機器,也可以接受下來,享受一把,有什么不好呢? 有些元件器,廠家已給出使用年限,如變頻器中的散熱風扇和電解電容,廠家給出的更換年限為8-10年。風扇是個旋轉部件,旋轉部件如軸承,長期使用總有磨損的;為了提升電容量,電解電容內部注有電解液,因而有反而漏電流產行,安裝使用時應注意其極性。同時,隨使用年限增多,電解液必然逐漸干涸,使電容量下降。到達使用年限后,即使變頻器未壞,從原則上講,也應將風扇和電解電容換掉,以防患于未然。 風扇損壞,比較直觀,這里以故障實例談一下直流回路儲能電容的損壞。 

    一、大容量電解電容老化所表現出的故障現象及檢修思路: 

    [故障實例一臺富士5000 G9型90KW變頻器,運行中跳欠電壓故障。該變頻器連續工作已近十年,接手后,先用電容表測試直流回路儲能電容的容量,儲能電容共6只,每只電容量為8200UF,檢測其容量為8000-8300UF之間,感覺電容都沒有問題。從調壓器送入可調三相電源,檢查電壓檢測電路并監測面板顯示直流電壓值,說明直流電壓檢測電路也沒有問題。測直流回路電壓,在輸入電壓為380V時,直流電壓為540V左右(輕載),檢查不出問題所在。 將變頻器拖動37KW電機,滿載運行,未路欠電壓故障。還是感覺不放心,后來又找一個工廠,用變頻器拖動75KW電機,滿載運行,跳欠電壓故障停機,運行中檢測直流回路電壓,已跌至430V。變頻器確實存在故障! 帶載情況下直流回路電壓低,只有兩部分可懷疑元件:一是三相整流電路,本機由六塊100A整流模塊構成三相整流電路,每二塊相并聯使用。用數字萬用表的二極管檔,測整流橋的正向壓降,在430(0.43V)左右,用指針式萬用表,測其正反向電阻,都沒有問題。該款變頻器有個特點,整流模塊與逆變模塊的使用,在功率上有相當大的余量,整流模塊的穩定性也優于電解電容。因而還是不能排除電容的嫌疑。想要代換試驗的話,但手頭又沒有這么多整流模塊和電容備件。只有確定是整流橋還是電容的問題,購件后才驗證故障所在。 顯然,電容器的損壞,并不是因使用年限過長造成的容量下降,用電容表測試容量也是滿足要求的。但本機故障表現,又確實像是儲能電容的容量下降,起不到應有的儲能作用,而使直流回路的電壓下降,導致電壓檢測電路報出欠電壓故障。 電容的容量減小,輕者表現為帶負載能力差,負載加重時往往跳直流回路欠電壓故障,電容的進一步損壞,還有可能使直流回路電壓波蕩,形成對逆變模塊的致命打擊。此類故障往往又較為隱蔽,不像元件短路容易引人重視,檢查起來有時也頗費周折,尤其是大功率變頻器中的電容,運行多年后,其引出電極常年累月經受數百赫茲的大電流充、放電沖擊,出現不同程度的氧化現象,用電容表測量,容量正常;用萬用表測量,也有鮮明的充、放電現象,反向漏電流阻值也在容許范圍內,但接在電路中,則因充、放電內阻增大,相當于電容充、放電回路串接了一定阻值的電阻!電容的瞬態充、放電電流值大為降低,實質上電容的儲電能力下降,相當于電容量嚴重減小。因儲電能力下降,致使直流回路電壓跌落,變頻器不能正常工作,檢修人員可能會作出誤判! 若非負載狀態下,同時監測直流回路的電壓值,在維修部的輕載條件下,很難判定和分析到是儲能電容的問題。


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