廣州郡控自動(dòng)控制技術(shù)有限公司
搶修熱線(xiàn) 15013099188 13316289417 公司微信號:W15013099188
搶修熱線(xiàn) 15013099188 13316289417 公司微信號:W15013099188
聯(lián)系我們
維修電話(huà)：15013099188
業(yè)務(wù)電話(huà)：13316289417
Q Q在線(xiàn)：2521138606
微信查找：15013099188
公司郵箱：2521138606@qq.com
公司網(wǎng)站：http://www.zhuniang.cn
公司地址：廣州市中山市黃圃鎮佳雪路6號首層1號鋪
開(kāi)車(chē)導航：中山豐田集成廚衛有限公司 （廠(chǎng)門(mén)口右側變頻器店鋪）
收件地址：廣東深中山市黃圃鎮大岑工業(yè)區風(fēng)田集成廚衛有限公司（廠(chǎng)門(mén)口右側變頻器店鋪） 禮拜1——禮拜6，早上9點(diǎn)至下午5.30在。收件人：王欲郡 15013099188
工程師維修日志
四象限變頻器的維修實(shí)例
- 作者: 郡控王工
- 來(lái)源: www.gzjunk
- 日期: 2022-07-27
- 點(diǎn)擊次數: 716 次
一、維修需要知道的
四象限變頻器由于成本的關(guān)系，一直以來(lái)，市場(chǎng)保有量都不大。關(guān)于四象限變頻器的維修文章很少，今天在這里寫(xiě)篇文章，算是拋磚引玉，期待更多有見(jiàn)解的文章。四象限變頻器的原理和功能，這里就不去探討，功能介紹的文章一大堆，百度上講得比我清楚。我涉及的知識點(diǎn)都是維修，跳過(guò)理論，都可以實(shí)操和變現的。至于更深入的邏輯關(guān)系，程序代碼，我也沒(méi)這個(gè)水平說(shuō)清楚的。
既然是維修，我們就找一臺大功率的四象限變頻器來(lái)做例子。用一臺近期維修的美國瑞恩電氣的產(chǎn)品，lf200900ccp四象限變頻器來(lái)做參考,LF200代表系列，900代表輸出電流ccp代表用途。瑞恩（RELIANCE ELECTRIC）是美國羅克韋爾旗下的驅動(dòng)產(chǎn)品，知名度并不高。但在驅動(dòng)器圈內，Allen-Bradley羅克韋爾的產(chǎn)品屬于高端產(chǎn)品，功能強大，控制精確，缺點(diǎn)是使用邏輯關(guān)聯(lián)性太強，文件夾方式的使用界面，也讓很多維修技術(shù)人員摸不著(zhù)頭腦。比如該公司的Ab700系列變頻器，用戶(hù)使用程序的復雜程度，真的讓人很抓狂。打個(gè)比方，沒(méi)有接觸過(guò)該品牌產(chǎn)品的技術(shù)人員，一個(gè)面板啟動(dòng)功能，都得研究半天。
但歐美驅動(dòng)產(chǎn)品，技術(shù)的連貫性比較強，也就是說(shuō)，你花時(shí)間吃透它一款最主要的產(chǎn)品，他的邏輯，他的控制思路，大抵都是一脈相承的。這好比abbacs800系列，西門(mén)子6se70系列一樣，搞懂一個(gè)系列，修別的的系列，就可以舉一反三。技術(shù)嘛，都會(huì )有傳承的。
瑞恩（RELIANCE ELECTRIC）lf200900ccp動(dòng)力電輸入，ac380-480v，功率最大590kw，整流饋電，和功率逆變一共采用了八個(gè)英飛凌三聯(lián)模塊fs450r12ke3模塊（整流四張，逆變四張），并聯(lián)驅動(dòng)，每相均有驅動(dòng)保護檢測功能。對大功率模塊來(lái)說(shuō)，橋臂互鎖驅動(dòng)也是必需的設計。這款變頻器從尾綴可以看出，是一款專(zhuān)用的驅動(dòng)，由于是給中央空調壓縮機組一起配套的，散熱方式就利用了空調的冷媒進(jìn)行液冷，這可比一般的水冷效果要好得多。所以這款四象限變頻器做得相當的纖薄，占地面積并不大，直接掛在壓縮機組上就可以了。
四象限變頻器維修，大致通路可以這樣分：進(jìn)線(xiàn)側開(kāi)關(guān)，三相濾波繞組，預充電電路，變頻器整流饋電igbt，蓄能電容（母線(xiàn)）和功率逆變這幾個(gè)部分組成。如果去掉電進(jìn)線(xiàn)側的濾波電感和整流饋電igbt（換成整流橋），整個(gè)變頻器也就是一個(gè)普通的驅動(dòng)器。四象限變頻器比較龜毛的地方是：進(jìn)線(xiàn)側多了個(gè)濾波電感，這個(gè)電感個(gè)頭都挺大。作用是：當變頻器工作的時(shí)候，igbt根據同步檢測信號，同步開(kāi)關(guān)載波，達到整流濾波的作用。（注：如果igbt不同步工作只靠igbt的續流二極管工作，那就會(huì )發(fā)生爆模塊的事）。當機組快速減速時(shí)，由于慣性，這時(shí)馬達變成了發(fā)電機，這個(gè)電壓會(huì )導致母線(xiàn)電壓升高。根據預先設定的母線(xiàn)電壓閾值，進(jìn)線(xiàn)側的igbt切換成饋電器，（50HZ同頻同相交流弦波），把多余的電力反饋給電網(wǎng)。
這里需要說(shuō)明關(guān)鍵的一點(diǎn)：同頻同相??！問(wèn)，怎么同頻同相？答，四象限變頻器必須有同步相位檢測電路，這個(gè)電信號必須從進(jìn)線(xiàn)濾波器前取樣。修四象限變頻器，要試機的話(huà)，這個(gè)是原則，沒(méi)搞懂這個(gè)通路就不要試機！說(shuō)起來(lái)好像蠻復雜，其實(shí)一點(diǎn)也不復雜，你可以參考，可控硅單向或雙向整流電路，就會(huì )明白了?？煽毓桦p向整流也是建立在同步同相的基礎上的。說(shuō)的更清楚一點(diǎn)就是：當弦波正半周來(lái)時(shí)，載波打開(kāi)對應上橋的IGBT導通，弦波負半周來(lái)時(shí)，打開(kāi)下橋IGBT。運算程序中，載波是一直有的，但該什么時(shí)候打開(kāi)和關(guān)斷，得同步信號說(shuō)了算！否則，如果弦波上半周打開(kāi)了下橋igbt，那就短路了，是要炸模塊的。
饋電不能直接加到電網(wǎng)，電網(wǎng)也無(wú)法設別載波，干擾太重，怎么辦呢？這時(shí)候進(jìn)線(xiàn)側的濾波器就器作用了。大家都知道，電感有一大功能是什么？通直阻交！電感的作用相當于給弦波蓄能+整形。進(jìn)線(xiàn)電感不是想當然加上去的，得經(jīng)過(guò)周密計算的，才能達到理想的效果。給交流電濾波整形，除了感抗，還有頻率，這個(gè)頻率就是載波。所以修四象限變頻器，不要輕易的去更改載波頻率。（關(guān)于載波于整形原理，可以參考大功率岸電文獻）。四象限的反饋就是：當變頻器經(jīng)過(guò)逆變了的電壓，需要經(jīng)過(guò)濾波整形，得到和電網(wǎng)同頻同步交流電壓，返回給電源電網(wǎng)。
二、維修實(shí)例講解
通路分析了半天，都是為維修做準備。我一直以為，高價(jià)值設備的維修，首先應該先分析再動(dòng)手。掌握一定元器件的基本功能，能判斷好壞，這是最基本的。很多設備是看不出故障點(diǎn)的，這需要原理+儀器去輔助分析，至于維修速度，我覺(jué)得主要還是在經(jīng)驗上。別東西拆解了，卻沒(méi)法判斷好壞，那就比較尷尬！維修電子電路的東西，肯定要燒腦一點(diǎn)，業(yè)內不是有句話(huà)么：機械設備發(fā)現問(wèn)題簡(jiǎn)單，但維修困難。電子電路發(fā)現問(wèn)題困難，但維修簡(jiǎn)單。
說(shuō)回案例中的這臺變頻器，到我這里時(shí)，這臺變頻器已經(jīng)轉修了兩次，原故障是：進(jìn)線(xiàn)饋電整流模塊炸機。更換全新件后，啟動(dòng)就報輸入缺相，馬達只有很小的激勵電流，但無(wú)法啟動(dòng)。于是再次轉修，第二次更慘，開(kāi)機直接報警AFD輸出短路，afd就是整流部分。由于該中央空調服役于數據中心，并聯(lián)使用，雖然有冗余設計，但時(shí)間還是比較近急。網(wǎng)上交談后驅車(chē)去現場(chǎng)看機。
四象限我當然修過(guò)一些，比如一些索道的驅動(dòng)變頻器，采用的就是四象限變頻器。瑞恩品牌的東西修得很少，也修過(guò)一些老樣式直流調速器，但既然是羅克韋爾旗下的產(chǎn)品，使用方式和功能應該大抵一樣，羅克韋爾變頻器，經(jīng)我的手治好的就不在少數。但中央空調壓縮機的第一次接觸，現場(chǎng)看了以后，我的建議是整機送修，我的理由是：這種配套的變頻器，還走的通訊控制，我需要時(shí)間弄懂那本厚厚的英文說(shuō)明書(shū)?？蛻?hù)問(wèn)我，成功的把握多大？我說(shuō)不敢給您保證100%，但80%+肯定是有的。在技術(shù)方面，我不認為別人都是吃素的，像這種轉修了兩次的設備，我必須全部跟一下電路吧，跟電路很花時(shí)間。還有，電容是不是也要做一下平衡……，時(shí)間一個(gè)禮拜。
客戶(hù)考慮再三，同意了我的要求，那就送修吧！
不過(guò)我還是低估了他的工程量，瑞恩這種液冷的變頻器，一體化設計，無(wú)軟管無(wú)閥門(mén)。也就是說(shuō)，拆機需要把700-800斤的冷媒放出來(lái)放到壓力容器里，裝機時(shí)還得抽真空，加冷媒，著(zhù)實(shí)麻煩。這樣一番折騰下來(lái)，讓我感覺(jué)很有壓力，要真沒(méi)修好，那還不得找個(gè)地縫鉆進(jìn)去。機子送修沒(méi)有問(wèn)題，我說(shuō)過(guò)，四象限變頻器進(jìn)線(xiàn)側有一個(gè)濾波電感的，這個(gè)電感個(gè)頭不小，幾乎和變頻器等重，變頻器可以拉走維修，但這個(gè)電感是不可能拉走的。
沒(méi)有這個(gè)電感，試機就比較困難。瑞恩變頻器也不能像ABB變頻器一樣，關(guān)閉同步整流功能，把它調到輸出啟動(dòng)，帶電機一樣可以確定功能是好的。但如果四象限不開(kāi)起來(lái)，就沒(méi)有絕對把握，到現場(chǎng)就被動(dòng)了，這樣的事最好別做。我把維修方法分三步：1. 電源驅動(dòng)板檢測，模塊檢測，電容檢測。這一步是硬件維修。2. 花時(shí)間研究說(shuō)明書(shū)，屏蔽通訊，面板啟動(dòng)，單獨驅動(dòng)電機。3、 四現象試機工作，監測輸入輸出相電壓、相電流。
第一部分花了我三天，將電源驅動(dòng)板的圖紙測繪了出來(lái)。像這種別人修過(guò)的機子，這個(gè)步驟我認為很有必要。我的分析是：不管是第一次故障還是第二次故障，故障點(diǎn)都出在饋電整流部分，不管是輸入缺相還是輸入短路，故障在驅動(dòng)部分的可能性都很大。經(jīng)過(guò)繪圖分析，也大致看出了這個(gè)變頻器板卡的功能：驅動(dòng)板采用階梯電壓設計，+500v變正負24V供電，正負24v供電變正負12v放供電，正24v變5v供電。48v（正負24v）變驅動(dòng)供電。這樣的設計雖然可以減少很多連帶的電源故障，但有一個(gè)問(wèn)題就是，維修時(shí)，不同的電壓共地，容易發(fā)生干擾，這種情況在測試光耦驅動(dòng)時(shí)尤為明顯。
驅動(dòng)電路采用hcpl-316j光耦，自帶故障檢出功能，像這種大功率的驅動(dòng)，不光輸出電流有要求，小信號部分的差分互鎖電路也是必須的，什么是差分互鎖，就是上下橋只能有一個(gè)橋臂導通，測試時(shí)你就是隨便觸發(fā)，上下橋也只能導通一組。光耦初級觸發(fā)，6個(gè)橋臂完全正常，接著(zhù)往后推，一級一級的向后排查，最后在排線(xiàn)和光耦之間還真發(fā)現了故障，更換芯片后，屏蔽故障檢測電路。直到從排線(xiàn)處，可以正確的觸發(fā)每個(gè)單獨通道。同時(shí)用示波器進(jìn)行邏輯監視，也全部正常。接著(zhù)測試模塊，檢測電容容量（將上下電容的位置調換，直到上下電容容量基本平衡）
第二步：瑞恩lf200900ccp變頻器既然是羅克韋爾公司旗下產(chǎn)品，那瑞恩的軟件基本和羅克韋爾ab700有共通之處，不同的是一個(gè)變頻器里面有三套獨立的軟件：整流、逆變和通訊！只不過(guò)三套軟件是相互打通和關(guān)聯(lián)的，要動(dòng)態(tài)試機，就得弄懂這些參數，否則怎么試機。不過(guò)干工控就是這樣，沒(méi)有你白忙的活，上一次的難，都是你下一次的基礎。那些頂尖的維修大拿，那個(gè)沒(méi)有熬過(guò)九九八十一難，才能舉重若輕的呢？
桌面上測試好辦，把功能分成幾個(gè)段，分開(kāi)進(jìn)行就得了。比如驅動(dòng)，檢測，i/o這些都單獨測試，可是要綜合起來(lái)，還得變頻器運行起來(lái)?；藘商熳聊?，熟悉邏輯關(guān)系，決定先屏蔽饋電整流功能，把四象限變頻器當兩象限用，先啟動(dòng)變頻器的逆變通路。這個(gè)順序是：裝好所有板卡---------預充電--------變頻器上電--------修改控制方式（主要是整流模式和啟動(dòng)模式）----------匹配馬達---------啟動(dòng)電機。
這個(gè)過(guò)程比較順利，電機運行正常，將面板的監控數據和實(shí)測數據相對比，一切正常。走完這一步，代表這臺四象限變頻器的逆變和控制功能基本正常，維修算成功了一般。
第三步：為什么說(shuō)變頻器的輸出功能都一切正常，表示成功了一半？！這就是修四象限變頻器不同的地方，四象限變頻器不管是軟件和硬件，都是一機兩套（四象限變頻器價(jià)格貴一半也是有他原因的），而在實(shí)際維修中，整流部分的故障比逆變部分要高得多。這主要是整流部分運行更復雜，需要在整流和饋電兩種狀態(tài)中不停的切換，而功率逆變部分只需要執行驅動(dòng)的功能，輸出變化也比較線(xiàn)性。
對于大功率四象限來(lái)說(shuō)，測試四象限，這還不是難點(diǎn)，難點(diǎn)在于維修公司沒(méi)有進(jìn)線(xiàn)側的濾波電感組件。我說(shuō)過(guò)沒(méi)有這東西，接四象限試機，啟動(dòng)就跳閘是必須的。IGBT都是工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，其本身也沒(méi)有二極管整流的鉗位功能。而這個(gè)“開(kāi)關(guān)”功能的實(shí)現，是建立在載波上完成的，載波會(huì )發(fā)生干擾。更要命的是，這個(gè)干擾會(huì )打亂取樣弦波脈沖，如果取樣弦波脈沖識別變形，燒模塊就是以毫秒計算的事。有朋友可能會(huì )想，模塊功率大??！這和模塊功率無(wú)關(guān)，只要模組定義了橋臂，不管大與小，上下橋就不能同時(shí)導通的，同時(shí)導通就是短路。而干擾脈沖，隨時(shí)會(huì )讓這個(gè)同步信號發(fā)生錯亂！
那難道就沒(méi)有辦法測試了嗎？辦法當然是有的。我的方法是：找一臺大功率的電機，打開(kāi)三角接線(xiàn)，把l1/l2/l3頭接進(jìn)線(xiàn)（到電源），尾接輸出（到變頻器），當濾波器用。但我這種做法，記住兩點(diǎn)：1，只能測試，輸出馬達容量小于電感馬達的容量，實(shí)操，6：1的容量可以正常輸出（空載）。2，當電感用的電機容量要大，接線(xiàn)時(shí)進(jìn)線(xiàn)和檢測線(xiàn)必須同頻同相，這點(diǎn)非常重要。一般來(lái)說(shuō)，檢測線(xiàn)相位接錯了，軟件都有故障信息出現，但進(jìn)線(xiàn)相位接錯了，是沒(méi)有報警信息的。而要保證設備正確的整流恒流，同頻同相就是關(guān)鍵。
幾百kw的四象限變頻器，確認接線(xiàn)正確后，還得先預充電，待母線(xiàn)電壓達到直流300v以后，斷開(kāi)充電部分，接著(zhù)上三相交流電。這時(shí)面板已經(jīng)自檢完成，先別急著(zhù)啟動(dòng)，看一看監控程序里的相電壓，三相是不是都有？母線(xiàn)是不是正常？確定完這些信息和實(shí)測數據吻合，就可以啟動(dòng)了。
啟動(dòng)時(shí)進(jìn)線(xiàn)側（當濾波器使用）電機同樣會(huì )旋轉的，這個(gè)旋轉會(huì )抵消相應的感抗，但基本可以將諧波信號濾除掉，變頻器能正常工作。這里再說(shuō)一遍，取樣信號：三相同步信號，必須在電機（濾波器）的進(jìn)線(xiàn)端取，千萬(wàn)別再濾波器輸出端取樣，這個(gè)順序如果搞錯了，一定會(huì )燒饋電整流的IGBT模組。這個(gè)，本人慘痛的交過(guò)學(xué)費！
四象限變頻器由于成本的關(guān)系，一直以來(lái)，市場(chǎng)保有量都不大。關(guān)于四象限變頻器的維修文章很少，今天在這里寫(xiě)篇文章，算是拋磚引玉，期待更多有見(jiàn)解的文章。四象限變頻器的原理和功能，這里就不去探討，功能介紹的文章一大堆，百度上講得比我清楚。我涉及的知識點(diǎn)都是維修，跳過(guò)理論，都可以實(shí)操和變現的。至于更深入的邏輯關(guān)系，程序代碼，我也沒(méi)這個(gè)水平說(shuō)清楚的。
既然是維修，我們就找一臺大功率的四象限變頻器來(lái)做例子。用一臺近期維修的美國瑞恩電氣的產(chǎn)品，lf200900ccp四象限變頻器來(lái)做參考,LF200代表系列，900代表輸出電流ccp代表用途。瑞恩（RELIANCE ELECTRIC）是美國羅克韋爾旗下的驅動(dòng)產(chǎn)品，知名度并不高。但在驅動(dòng)器圈內，Allen-Bradley羅克韋爾的產(chǎn)品屬于高端產(chǎn)品，功能強大，控制精確，缺點(diǎn)是使用邏輯關(guān)聯(lián)性太強，文件夾方式的使用界面，也讓很多維修技術(shù)人員摸不著(zhù)頭腦。比如該公司的Ab700系列變頻器，用戶(hù)使用程序的復雜程度，真的讓人很抓狂。打個(gè)比方，沒(méi)有接觸過(guò)該品牌產(chǎn)品的技術(shù)人員，一個(gè)面板啟動(dòng)功能，都得研究半天。
但歐美驅動(dòng)產(chǎn)品，技術(shù)的連貫性比較強，也就是說(shuō)，你花時(shí)間吃透它一款最主要的產(chǎn)品，他的邏輯，他的控制思路，大抵都是一脈相承的。這好比abbacs800系列，西門(mén)子6se70系列一樣，搞懂一個(gè)系列，修別的的系列，就可以舉一反三。技術(shù)嘛，都會(huì )有傳承的。
瑞恩（RELIANCE ELECTRIC）lf200900ccp動(dòng)力電輸入，ac380-480v，功率最大590kw，整流饋電，和功率逆變一共采用了八個(gè)英飛凌三聯(lián)模塊fs450r12ke3模塊（整流四張，逆變四張），并聯(lián)驅動(dòng)，每相均有驅動(dòng)保護檢測功能。對大功率模塊來(lái)說(shuō)，橋臂互鎖驅動(dòng)也是必需的設計。這款變頻器從尾綴可以看出，是一款專(zhuān)用的驅動(dòng)，由于是給中央空調壓縮機組一起配套的，散熱方式就利用了空調的冷媒進(jìn)行液冷，這可比一般的水冷效果要好得多。所以這款四象限變頻器做得相當的纖薄，占地面積并不大，直接掛在壓縮機組上就可以了。
四象限變頻器維修，大致通路可以這樣分：進(jìn)線(xiàn)側開(kāi)關(guān)，三相濾波繞組，預充電電路，變頻器整流饋電igbt，蓄能電容（母線(xiàn)）和功率逆變這幾個(gè)部分組成。如果去掉電進(jìn)線(xiàn)側的濾波電感和整流饋電igbt（換成整流橋），整個(gè)變頻器也就是一個(gè)普通的驅動(dòng)器。四象限變頻器比較龜毛的地方是：進(jìn)線(xiàn)側多了個(gè)濾波電感，這個(gè)電感個(gè)頭都挺大。作用是：當變頻器工作的時(shí)候，igbt根據同步檢測信號，同步開(kāi)關(guān)載波，達到整流濾波的作用。（注：如果igbt不同步工作只靠igbt的續流二極管工作，那就會(huì )發(fā)生爆模塊的事）。當機組快速減速時(shí)，由于慣性，這時(shí)馬達變成了發(fā)電機，這個(gè)電壓會(huì )導致母線(xiàn)電壓升高。根據預先設定的母線(xiàn)電壓閾值，進(jìn)線(xiàn)側的igbt切換成饋電器，（50HZ同頻同相交流弦波），把多余的電力反饋給電網(wǎng)。
這里需要說(shuō)明關(guān)鍵的一點(diǎn)：同頻同相??！問(wèn)，怎么同頻同相？答，四象限變頻器必須有同步相位檢測電路，這個(gè)電信號必須從進(jìn)線(xiàn)濾波器前取樣。修四象限變頻器，要試機的話(huà)，這個(gè)是原則，沒(méi)搞懂這個(gè)通路就不要試機！說(shuō)起來(lái)好像蠻復雜，其實(shí)一點(diǎn)也不復雜，你可以參考，可控硅單向或雙向整流電路，就會(huì )明白了?？煽毓桦p向整流也是建立在同步同相的基礎上的。說(shuō)的更清楚一點(diǎn)就是：當弦波正半周來(lái)時(shí)，載波打開(kāi)對應上橋的IGBT導通，弦波負半周來(lái)時(shí)，打開(kāi)下橋IGBT。運算程序中，載波是一直有的，但該什么時(shí)候打開(kāi)和關(guān)斷，得同步信號說(shuō)了算！否則，如果弦波上半周打開(kāi)了下橋igbt，那就短路了，是要炸模塊的。
饋電不能直接加到電網(wǎng)，電網(wǎng)也無(wú)法設別載波，干擾太重，怎么辦呢？這時(shí)候進(jìn)線(xiàn)側的濾波器就器作用了。大家都知道，電感有一大功能是什么？通直阻交！電感的作用相當于給弦波蓄能+整形。進(jìn)線(xiàn)電感不是想當然加上去的，得經(jīng)過(guò)周密計算的，才能達到理想的效果。給交流電濾波整形，除了感抗，還有頻率，這個(gè)頻率就是載波。所以修四象限變頻器，不要輕易的去更改載波頻率。（關(guān)于載波于整形原理，可以參考大功率岸電文獻）。四象限的反饋就是：當變頻器經(jīng)過(guò)逆變了的電壓，需要經(jīng)過(guò)濾波整形，得到和電網(wǎng)同頻同步交流電壓，返回給電源電網(wǎng)。
二、維修實(shí)例講解
通路分析了半天，都是為維修做準備。我一直以為，高價(jià)值設備的維修，首先應該先分析再動(dòng)手。掌握一定元器件的基本功能，能判斷好壞，這是最基本的。很多設備是看不出故障點(diǎn)的，這需要原理+儀器去輔助分析，至于維修速度，我覺(jué)得主要還是在經(jīng)驗上。別東西拆解了，卻沒(méi)法判斷好壞，那就比較尷尬！維修電子電路的東西，肯定要燒腦一點(diǎn)，業(yè)內不是有句話(huà)么：機械設備發(fā)現問(wèn)題簡(jiǎn)單，但維修困難。電子電路發(fā)現問(wèn)題困難，但維修簡(jiǎn)單。
說(shuō)回案例中的這臺變頻器，到我這里時(shí)，這臺變頻器已經(jīng)轉修了兩次，原故障是：進(jìn)線(xiàn)饋電整流模塊炸機。更換全新件后，啟動(dòng)就報輸入缺相，馬達只有很小的激勵電流，但無(wú)法啟動(dòng)。于是再次轉修，第二次更慘，開(kāi)機直接報警AFD輸出短路，afd就是整流部分。由于該中央空調服役于數據中心，并聯(lián)使用，雖然有冗余設計，但時(shí)間還是比較近急。網(wǎng)上交談后驅車(chē)去現場(chǎng)看機。
四象限我當然修過(guò)一些，比如一些索道的驅動(dòng)變頻器，采用的就是四象限變頻器。瑞恩品牌的東西修得很少，也修過(guò)一些老樣式直流調速器，但既然是羅克韋爾旗下的產(chǎn)品，使用方式和功能應該大抵一樣，羅克韋爾變頻器，經(jīng)我的手治好的就不在少數。但中央空調壓縮機的第一次接觸，現場(chǎng)看了以后，我的建議是整機送修，我的理由是：這種配套的變頻器，還走的通訊控制，我需要時(shí)間弄懂那本厚厚的英文說(shuō)明書(shū)?？蛻?hù)問(wèn)我，成功的把握多大？我說(shuō)不敢給您保證100%，但80%+肯定是有的。在技術(shù)方面，我不認為別人都是吃素的，像這種轉修了兩次的設備，我必須全部跟一下電路吧，跟電路很花時(shí)間。還有，電容是不是也要做一下平衡……，時(shí)間一個(gè)禮拜。
客戶(hù)考慮再三，同意了我的要求，那就送修吧！
不過(guò)我還是低估了他的工程量，瑞恩這種液冷的變頻器，一體化設計，無(wú)軟管無(wú)閥門(mén)。也就是說(shuō)，拆機需要把700-800斤的冷媒放出來(lái)放到壓力容器里，裝機時(shí)還得抽真空，加冷媒，著(zhù)實(shí)麻煩。這樣一番折騰下來(lái)，讓我感覺(jué)很有壓力，要真沒(méi)修好，那還不得找個(gè)地縫鉆進(jìn)去。機子送修沒(méi)有問(wèn)題，我說(shuō)過(guò)，四象限變頻器進(jìn)線(xiàn)側有一個(gè)濾波電感的，這個(gè)電感個(gè)頭不小，幾乎和變頻器等重，變頻器可以拉走維修，但這個(gè)電感是不可能拉走的。
沒(méi)有這個(gè)電感，試機就比較困難。瑞恩變頻器也不能像ABB變頻器一樣，關(guān)閉同步整流功能，把它調到輸出啟動(dòng)，帶電機一樣可以確定功能是好的。但如果四象限不開(kāi)起來(lái)，就沒(méi)有絕對把握，到現場(chǎng)就被動(dòng)了，這樣的事最好別做。我把維修方法分三步：1. 電源驅動(dòng)板檢測，模塊檢測，電容檢測。這一步是硬件維修。2. 花時(shí)間研究說(shuō)明書(shū)，屏蔽通訊，面板啟動(dòng)，單獨驅動(dòng)電機。3、 四現象試機工作，監測輸入輸出相電壓、相電流。
第一部分花了我三天，將電源驅動(dòng)板的圖紙測繪了出來(lái)。像這種別人修過(guò)的機子，這個(gè)步驟我認為很有必要。我的分析是：不管是第一次故障還是第二次故障，故障點(diǎn)都出在饋電整流部分，不管是輸入缺相還是輸入短路，故障在驅動(dòng)部分的可能性都很大。經(jīng)過(guò)繪圖分析，也大致看出了這個(gè)變頻器板卡的功能：驅動(dòng)板采用階梯電壓設計，+500v變正負24V供電，正負24v供電變正負12v放供電，正24v變5v供電。48v（正負24v）變驅動(dòng)供電。這樣的設計雖然可以減少很多連帶的電源故障，但有一個(gè)問(wèn)題就是，維修時(shí)，不同的電壓共地，容易發(fā)生干擾，這種情況在測試光耦驅動(dòng)時(shí)尤為明顯。
驅動(dòng)電路采用hcpl-316j光耦，自帶故障檢出功能，像這種大功率的驅動(dòng)，不光輸出電流有要求，小信號部分的差分互鎖電路也是必須的，什么是差分互鎖，就是上下橋只能有一個(gè)橋臂導通，測試時(shí)你就是隨便觸發(fā)，上下橋也只能導通一組。光耦初級觸發(fā)，6個(gè)橋臂完全正常，接著(zhù)往后推，一級一級的向后排查，最后在排線(xiàn)和光耦之間還真發(fā)現了故障，更換芯片后，屏蔽故障檢測電路。直到從排線(xiàn)處，可以正確的觸發(fā)每個(gè)單獨通道。同時(shí)用示波器進(jìn)行邏輯監視，也全部正常。接著(zhù)測試模塊，檢測電容容量（將上下電容的位置調換，直到上下電容容量基本平衡）
第二步：瑞恩lf200900ccp變頻器既然是羅克韋爾公司旗下產(chǎn)品，那瑞恩的軟件基本和羅克韋爾ab700有共通之處，不同的是一個(gè)變頻器里面有三套獨立的軟件：整流、逆變和通訊！只不過(guò)三套軟件是相互打通和關(guān)聯(lián)的，要動(dòng)態(tài)試機，就得弄懂這些參數，否則怎么試機。不過(guò)干工控就是這樣，沒(méi)有你白忙的活，上一次的難，都是你下一次的基礎。那些頂尖的維修大拿，那個(gè)沒(méi)有熬過(guò)九九八十一難，才能舉重若輕的呢？
桌面上測試好辦，把功能分成幾個(gè)段，分開(kāi)進(jìn)行就得了。比如驅動(dòng)，檢測，i/o這些都單獨測試，可是要綜合起來(lái)，還得變頻器運行起來(lái)?；藘商熳聊?，熟悉邏輯關(guān)系，決定先屏蔽饋電整流功能，把四象限變頻器當兩象限用，先啟動(dòng)變頻器的逆變通路。這個(gè)順序是：裝好所有板卡---------預充電--------變頻器上電--------修改控制方式（主要是整流模式和啟動(dòng)模式）----------匹配馬達---------啟動(dòng)電機。
這個(gè)過(guò)程比較順利，電機運行正常，將面板的監控數據和實(shí)測數據相對比，一切正常。走完這一步，代表這臺四象限變頻器的逆變和控制功能基本正常，維修算成功了一般。
第三步：為什么說(shuō)變頻器的輸出功能都一切正常，表示成功了一半？！這就是修四象限變頻器不同的地方，四象限變頻器不管是軟件和硬件，都是一機兩套（四象限變頻器價(jià)格貴一半也是有他原因的），而在實(shí)際維修中，整流部分的故障比逆變部分要高得多。這主要是整流部分運行更復雜，需要在整流和饋電兩種狀態(tài)中不停的切換，而功率逆變部分只需要執行驅動(dòng)的功能，輸出變化也比較線(xiàn)性。
對于大功率四象限來(lái)說(shuō)，測試四象限，這還不是難點(diǎn)，難點(diǎn)在于維修公司沒(méi)有進(jìn)線(xiàn)側的濾波電感組件。我說(shuō)過(guò)沒(méi)有這東西，接四象限試機，啟動(dòng)就跳閘是必須的。IGBT都是工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，其本身也沒(méi)有二極管整流的鉗位功能。而這個(gè)“開(kāi)關(guān)”功能的實(shí)現，是建立在載波上完成的，載波會(huì )發(fā)生干擾。更要命的是，這個(gè)干擾會(huì )打亂取樣弦波脈沖，如果取樣弦波脈沖識別變形，燒模塊就是以毫秒計算的事。有朋友可能會(huì )想，模塊功率大??！這和模塊功率無(wú)關(guān)，只要模組定義了橋臂，不管大與小，上下橋就不能同時(shí)導通的，同時(shí)導通就是短路。而干擾脈沖，隨時(shí)會(huì )讓這個(gè)同步信號發(fā)生錯亂！
那難道就沒(méi)有辦法測試了嗎？辦法當然是有的。我的方法是：找一臺大功率的電機，打開(kāi)三角接線(xiàn)，把l1/l2/l3頭接進(jìn)線(xiàn)（到電源），尾接輸出（到變頻器），當濾波器用。但我這種做法，記住兩點(diǎn)：1，只能測試，輸出馬達容量小于電感馬達的容量，實(shí)操，6：1的容量可以正常輸出（空載）。2，當電感用的電機容量要大，接線(xiàn)時(shí)進(jìn)線(xiàn)和檢測線(xiàn)必須同頻同相，這點(diǎn)非常重要。一般來(lái)說(shuō)，檢測線(xiàn)相位接錯了，軟件都有故障信息出現，但進(jìn)線(xiàn)相位接錯了，是沒(méi)有報警信息的。而要保證設備正確的整流恒流，同頻同相就是關(guān)鍵。
幾百kw的四象限變頻器，確認接線(xiàn)正確后，還得先預充電，待母線(xiàn)電壓達到直流300v以后，斷開(kāi)充電部分，接著(zhù)上三相交流電。這時(shí)面板已經(jīng)自檢完成，先別急著(zhù)啟動(dòng)，看一看監控程序里的相電壓，三相是不是都有？母線(xiàn)是不是正常？確定完這些信息和實(shí)測數據吻合，就可以啟動(dòng)了。
啟動(dòng)時(shí)進(jìn)線(xiàn)側（當濾波器使用）電機同樣會(huì )旋轉的，這個(gè)旋轉會(huì )抵消相應的感抗，但基本可以將諧波信號濾除掉，變頻器能正常工作。這里再說(shuō)一遍，取樣信號：三相同步信號，必須在電機（濾波器）的進(jìn)線(xiàn)端取，千萬(wàn)別再濾波器輸出端取樣，這個(gè)順序如果搞錯了，一定會(huì )燒饋電整流的IGBT模組。這個(gè)，本人慘痛的交過(guò)學(xué)費！
廣東省中山市黃圃鎮佳雪路6號首層1號鋪 粵ICP備17089978號 （工商）統一社會(huì )信用代碼91442000MA56QK3741