变频器电路故障排除技巧

1.实训目的

（1）熟悉变频器的故障诊断显示数据。

（2）掌握变频器的故障诊断方法。

（3）掌握变频器的故障排除方法。

2.实训设备及仪器

（1）实施地点： 变频器实训室。

（2）准备器材： 三菱FR-E500 系列变频器、断路器、接触器、交流电抗器、连接导线、滤波电抗器、工具箱。

3.实施内容与步骤

1）变频器有故障诊断显示数据

当变频器发生故障后，如果变频器有故障诊断显示数据，其处理方法是： 查找变频器使用说明书当中有关指示故障原因的内容，找出故障部位。用户可根据变频器使用说明书指示部位重点进行检查，排除故障元件。

2）变频器无故障诊断显示数据

当变频器发生故障，而又无故障显示时，不能再贸然通电以免引起更大的损坏。这时应在断电后，做电阻特性参数测试，初步查找问题所在。

（1）主电路的检查。

以三菱FR-E500 系列变频器为例，打开变频器端盖，去掉所有端子的外部引线。检查N、P、R1、T1、R、S、T、U、V、W 等端子之间的导通情况及电阻特性参数，这些端子与主电路之间的联系如图6.13 所示。把指针式万用表置于1 Ω 或10 Ω 挡，如果测试状态正常，其测试结果如表6.4 所示，所谓导通，即电阻为几欧至几十欧； 不导通，则电阻很大，在十几千欧以上。

图6.13　主电路原理图

表6.4　测试状态正常表_

对相同的元件做测量时，如果发现测试结果不一致或差别很大，则说明某元件出现了问题。例如： 测量Qvp时，在P、V 之间用黑红表笔不管怎么测量都导通，则说明这只GTR 已坏，应再细查。

以下情况需注意： 检测中发现Drp、Dsp、Dtp的R、P 之间，S、P 之间，T、P 之间，用黑红表笔调换测量都不通，可以判断是整流桥损坏或充电电阻Rl烧坏； 在Qup、Qvp、Qwp的检测中，若P、U 之间，P、V 之间，P、W 之间用黑红表笔调换测量均不导通，则判断可能是GTR 损坏或FUSE 烧断； 在对Qun、Qvn、Qwn检测时，发生上述情况，除GTR 可能损坏外，电阻R8也可能烧坏。其测试结果如表6.4 所示。

上述检查后，若进一步判断，则应将控制板拆下，对主回路R1进行测量，其电阻值为几十欧至150 Ω，如果导通则说明短路开关损坏或继电器粘连。

初判损坏的元件应拆下来单独检查，如果损坏则需更换。75 kV·A 以上的变频器的GTR 一般并联使用，更应逐个检查。

（2）驱动电路的检查。

在主回路检修后，接上控制板，拔下GTR 基极的插座，将外部连线接上。通电，观察数显是否正常，CHARGE 灯是否亮。

无数字显示时，检查R1与T1间是否加上了380 V 电压。如果R1与T1之间有电压，检查3052 稳压块是否有5 V 电压，没有电压可能是变压器损坏，也可能是稳压块损坏。

CHARGE 灯不亮时，可能是主电路无电，检查N、P 之间电压是否为540 V，如果是540 V，那么可能是CHARGE 灯损坏或CHARGE 灯电路有问题。

数字显示正常后，把U/f 设定在0 挡，将频率升至50 Hz，校测Bu1、Bv1、Bw1和Bu2、Bv2、Bw2波形。示波器探头的测试点如表6.5 所示，标准波形如图6.14 所示，其电压幅值为参考数值，变频器不同电压幅值也不同。

表6.5　示波器探头的测试点

图6.14　GTR 驱动波形(www.xing528.com)

如果波形异常，说明被检测驱动电路有问题，应细查驱动管，驱动电路中的元件及电源部分的电压。

3）大功率晶体管（GTR）的简易测量

如果怀疑大功率晶体管GTR 有问题，在没有GTR 的测试设备条件下，可用万用表简易判断，检查步骤如下：

（1）关断输入电源，确保CHARGE 灯不亮后，拆除端子上的R、S、T、U、V、W 接线。

（2）拆除控制电路板上的连接件，将电路板连同附件板一起从设备上拆下。

（3）如果模块是并联使用的情况，拔出模块B2、E2x、E2x中的并联端子（捏拔电线的端子插头，不要拔电线本身），然后测试每个模块。GTR 模块的原理图和端子平面图如图6.15所示。

图6.15　GTR 模块的原理图和端子平面图

（4）把万用表调至1 Ω 或10 Ω 挡，如图6.16 所示，其为正常。

图6.16　使用万用表检查GTR 模块

注意： 不导通时电阻值为无穷大，导通时电阻值为几欧至几十欧，用这种方法可初步判断选用的GTR 是否可用。

4）大功率晶体管（GTR）的更换

如果检查出有损坏的GTR，可按下列步骤更换损坏的GTR 模块：

（1）拆除损坏模块上的主电路接线。

（2）拔出损坏模块上的基极控制信号线（拔时手拿端子插头）。

（3）把固定模块的螺钉拧下，取出损坏模块。

（4）选择与被换的GTR 参数相同的器件，测量合格后，在该GTR 的底部涂少量导热硅胶，涂抹均匀，将底部覆盖住。

（5）再将变频器底板座清理干净，把已涂过硅胶的GTR 放在更换的位置上，拧紧固定螺钉，拧4 个螺钉时用力要均衡。

（6）将基极信号隐线脚插在GTR 的基极上。

（7）恢复控制电路和主电路接线。

（8）连完线后，用万用表测PN 端子及每个输出线之间的电阻，确定无短路的现象发生。

在更换器件过程中，对标有“不能用手触摸部件”的地方不要去触摸，手应先与大地接通的金属接触后，再去处理那些器件。

[评价标准]

教师根据对学生的观察记录结果及提问，按表6.6 评价。

表6.6　任务6.5.2 综合评价表

续表