郑州变频器维修OC故障跳闸停机的隐蔽原因
在对阿尔法小功率变频器维修的过程中,发现该变频器有*个通病――容易跳OC故障。其表现为:多在启、停操作过程中跳故障,但有时也在运行中跳故障;有时候莫名其妙地又好了,能运行长短不*的*段时间。在以为已经没有问题的时候,又开始频繁跳OC故障;空载时用表笔测量U、V、W输出电压时,易跳故障,但接入电机后起动运行,又不跳了,再过*阵子,接入电机还是跳OC故障。�*喙收系拇硐嗟奔郑赡茉诓馐怨讨泄收弦丫率共�*所据。即使在故障频繁发生的当口,测试硬件电路(保护电路),却怎么也*查不出什么问题,搞不清此故障的来龙去脉,此故障困惑了我有两个多月的时间。??
硬件保护电路,主要由U22和U24两片LM393双运放电路来完成,其信号又经**反相器倒相后,送入CPU的16脚,U22和U24共输入了两路输出电流信号、1路由逆变驱动IC返回的过载OC信号,*路直流电压*测信号,分别加至4路运放的输入端,经开环放大处理(运放电路在这里实际上作为开关电路来应用)后,将四路故障信号并联在*起,再经**倒相处理后,送入了CPU的16脚。我先是切断了由逆变驱动IC返回的过载OC信号,后又切断了倒相输出的“总”故障信号,但均*效,故障现象依旧。难道别处还有串入OC信号的途径吗?不可能!
可能电路存在说不清道不明的某种干扰,但干扰的来源与起因又很难查找。绞尽脑汁用尽了*切手段,在故障信号电路中,加装电容、电阻滤波元件,以提高电路的抗干扰性能,但*效果。莫非是启/停瞬间――逆变驱动模块的“加载和卸载”期间,导致了CPU供电的波动而跳故障吗?测量CPU供电为4.98V,很稳定,满足要求呀。
*来由地灵机*动,将4.98V调整为5.02V,再作起/停试验,故障竟然排除了
试分析和猜测故障原因如下:CPU外部或内部静态电压工作点的设置不当或偏低,恰在信号干扰电平的临界点上,故易出现让人摸不着头脑的随机性的跳OC故障的现象。将其5V供电略调高后,其工作点的电压值也相应抬高,避开了干扰电平的临界点,变频器便由“神经”变为“正常”了。5 @% n% ^$ i& D& y8 v
机器在出厂时,CPU供电调整值略高*点的,机器便能长时间正常运行。调整值偏低*点的,或在使用过程中因某种原因(如元件变值、温飘等)使5V略有下降,便出现频繁跳OC的故障。在确保硬件保护电路*问题时,调整5V供电,便能轻易解决问题了。不是出于*个偶然的因素,则此故障的隐蔽性之深,让人很难将此*故障“调理”好。郑州中鑫自动化设备有限公司 *业销售维修变频器、郑州直流调速器维修、郑州软启动器维修、郑州PLC(可编程序控制器)、 维修电话:0371-60133978 13837132021 网址:http://www.hnzkwx.com
阿尔法变频器跳OC故障的又*个原因
*般来讲,OC故障的来源有以下两个方面:
1、当逆变模块运行电流超大,达额定电流的3倍以上时,IGBT管子的管压降上升到7V以上时,由驱动IC返回过载OC信号,通知CPU,实施快速停机保护;
从变频器输出端的三只电流互感器(小功率机型有的采用两只),采集到急剧上升的异常电流后,由电压比较器(或由CPU内部电路)输出*个OC信号,通知CPU,实施快速停机保护。
当然,当驱动IC或电流采样电路异常时,变频器会误报OC故障。
??小功率机种往往采用在输出端直接串接分流电阻,来采集电流信号,经前*放大处理后,由光耦运算放大器隔离后输送至CPU。其前*放大器的供电取自驱动IC的悬浮电源,这样当模块损坏后(或拆除后),经由逆变模块连接的供电支路断路,使得电流采样电路输出*高的负压,CPU误认为有大电流信号,而报OC故障。此种情况,变频器*上电即跳OC故障,致使*法*修驱动IC电路是否能输出六路正常触发脉冲。
?? 另外,驱动IC的外围电路异常或其本身损坏,也会误报OC故障,因而在*修时须区分是电流采样电路还是驱动IC报的故障,是电路损坏误报还是模块损坏,真的存在过流故障?并采取措施解除报警状态,以方便*修。
但下面原因引起的跳OC故障往往不被人注意。*修*台阿尔法变频器,因主直流回路电压*测电路损坏,使端子8脚电压为0(正常时应为3V左右),变频器跳欠压故障,不能投入运行。将该端子人为送入+5V电压时,变频器上电即跳OC故障。经实验证明,该电压低于2.5V时跳欠压故障代码,电压高于3.8V时跳OC故障,由此发现直流回路电压过高时或直流*测电路异常,是变频器跳OC故障的又*个原因。
在*修或作应急处理时,将接线排CN1的8脚取5V电压用分压电阻固定*个3V电压,则变频器能方便*修或能应急运行。
*台英威腾GS小功率机
跳SC故障*例
意为变频器输出负载短路。停电状态下测U、V、W之间和U、V、W与直流P、N之间*短路现象,为区别是CPU主板上电流*测电路故障还是驱动IC返回的信号,将信号返回光耦器件的二*管*侧用导线短接,上电后操作RUN键,面板显示输出频率正常。说明SC信号是由驱动IC返回的,故障原因有二:*是逆变模块损坏,二是驱动IC本身不良。
切断逆变模块供电后,再上电查驱动IC的六路脉冲信号,发现U上上臂驱动IC有输入脉冲而*输出脉冲(静态负压正常),更换驱动IC后,输出正常。查U下臂驱动IC静态负压仅零点几伏,更换后,故障依旧。将其与逆变模块触发端连接的100欧电阻焊开后,静态负压上升为正常值。测模块U下臂端子正向电阻与其它触发端子电阻*致,但其反向电阻偏小于其它触发端子,证明模块U相触发端子内电路损坏!
这是*查模块故障的*个要点所在:不能粗略地测其主端子电阻正常,即判断模块是好的,触发端子内电路损坏也屡见不鲜,但表现得较为隐蔽!变频器报SC或OC故障时,*测模块主端子*异常时,不应遗漏对触发端子正、反向电阻的*查!
模块的损坏与驱动IC的损坏通常还具有关联关系:当U相主电路损坏时,则U相的上下臂驱动IC往往也受强电压冲击而同时损坏;而当*查出该相的驱动IC损坏时,则往往隐藏着该相触发端子的内电路损坏。所以二者坏其*,*定要作全面*查。当然,模块和驱动IC单*损坏的情况,也是有的,但*为少见。
在*修中还发现了英威腾GS小功率机型,驱动IC故障的另*现象:当变频器上电即有SC故障信号输出时,CPU进行自*、复位、清零结束后,面板只显示H:00,操作*面板按键均失效,当短接相应光耦电路使SC信号消除后,则面板操作*切正常。说明该机型在上电时若*测有SC故障信号输出时,可能会进行“程序锁定”而拒绝操作!当出现此*现象时,应对故障信号输出电路进行*查,并采取相应措施暂时消除故障信号,以利操作和判断,并进而解决故障。
英威腾INVT-G9-004T47
小功率机又*例“死机”故障
用户反映:此台变频器当时并未开机,但三相电源侧的其它机器有所异常,出现短路跳闸,波及到此台机器也出现电源开关跳闸,但重合闸后,发现操作面板已*显示,故此送修。
*测:R、S、T与主直流回路P、N之间呈开路现象,拆机观察,模块引入铜箔条已被电弧烧断,测模块三相电源引入端子,短路。!
故障原因:因电源测其它负载支路的瞬时短路与跳闸的扰动,导致三相电源产生了异常的电压尖峰冲击,此危险电压导致了变频器模块内的整流电路的击穿短路,短路产生的强电弧烧断了三相电源引入的铜箔条,同时引起了电源开关的保护跳闸。
测模块逆变部分尚正常,观察模块也*鼓出、变形现象,故采取切断模块整流部分、另外加装三相整流桥,仍利用原模块内三相逆变电路的低成本修复方案,进行修复试验。0 C" o! p" {0 g9 y( B
*查:为防异常现象的发生,先切断模块逆变部分的供电;从外修理电源加*500V直流电压,上电,操作面板显示H.00,*操作全*效,据经验,本型号变频器当模块损坏时,其上电模块短路*测功能生效,CPU拒绝*操作,于是解除掉逆变部分的返回的OC信号,再上电现象依旧。测量故障信号汇集处理电路U7-HC4044的4、6的过流信号,皆为负电压,而正常时静态应为6V正电压。顺电流*测电路往前查找,测电流信号输入放大U12D的的8、14脚电压为0V,正常;U13D的14脚为负8V,有误过流信号输出。将R151焊开,断开此路过流故障信号,操作面板的*参数设置均正常,但启/停操作*反应。8
莫非还�*穆饭收闲藕盼磁懦淦灯魅源τ诒;ぷ刺校蚨芫�/停操作?测得模块热报警端子电压为3V,从电路分析,此压正常时当为5V 左右。是否模块内三相整流电路损坏后,此电路便输出热报警信号呢?或是整流电路的损坏,导致了该电路的同时损坏,而误输出热报警信号呢?试将热报警输出的铜箔条切断后,操作面板的启/停操作生效了!
英威腾G9/P9变频器的保护次序大概是这样的:上电*测功率逆变输出部分有故障时,即使未接收启/停信号,仍跳SC--输出端短路故障代码,*操作均被拒绝;上电*测到由电流*测电路来的过流信号时,显示H.00,此时*操作仍被拒绝;上电*测有热报警信号时,其它大部分操作可进行,但启动操作被拒绝,或许CPU认为输出模块仍在高温升状态下,等待其恢复常温后,才允许启动运行。而对模块短路故障和过流性故障,为保障运行安全,索性拒绝*操作!但此*保护性措施,常被人误认为是程序进入了死循环,或是CPU外围电路故障,如复位电路、晶振电路异常等。
修复:切断三相电源铜箔条引线,并做好清洁和绝缘处理。外接三相整流电路,将其直流输出引入到P、N端子上;加装了热保护电路:手头有*只60℃常闭点的热继电器,串入NPN型三*管基*到5V地回路中,用*只10k电阻接入+5V和基*,将三*管射*接5V地,集电*接热报警电路信号输出端。模块温升正常时,三*管*驱动电压而截止,不传送热报警信号。当模块温升异常时,热继电器常闭点断开,三*管得到驱动电流,饱合输出,使热报警信号输出端子电压降到3V以下,发送热报警停机保护信号,防止了模块的过热烧毁。郑州中鑫自动化设备有限公司 *业销售维修变频器、郑州直流调速器维修、郑州软启动器维修、郑州PLC(可编程序控制器)、 维修电话:0371-60133978 13837132021 网址:http://www.hnzkwx.com
在*修或作应急处理时,将接线排CN1的8脚取5V电压用分压电阻固定*个3V电压,则变频器能方便*修或能应急运行。
*台英威腾GS小功率机
跳SC故障*例
意为变频器输出负载短路。停电状态下测U、V、W之间和U、V、W与直流P、N之间*短路现象,为区别是CPU主板上电流*测电路故障还是驱动IC返回的信号,将信号返回光耦器件的二*管*侧用导线短接,上电后操作RUN键,面板显示输出频率正常。说明SC信号是由驱动IC返回的,故障原因有二:*是逆变模块损坏,二是驱动IC本身不良。
切断逆变模块供电后,再上电查驱动IC的六路脉冲信号,发现U上上臂驱动IC有输入脉冲而*输出脉冲(静态负压正常),更换驱动IC后,输出正常。查U下臂驱动IC静态负压仅零点几伏,更换后,故障依旧。将其与逆变模块触发端连接的100欧电阻焊开后,静态负压上升为正常值。测模块U下臂端子正向电阻与其它触发端子电阻*致,但其反向电阻偏小于其它触发端子,证明模块U相触发端子内电路损坏!
这是*查模块故障的*个要点所在:不能粗略地测其主端子电阻正常,即判断模块是好的,触发端子内电路损坏也屡见不鲜,但表现得较为隐蔽!变频器报SC或OC故障时,*测模块主端子*异常时,不应遗漏对触发端子正、反向电阻的*查!
模块的损坏与驱动IC的损坏通常还具有关联关系:当U相主电路损坏时,则U相的上下臂驱动IC往往也受强电压冲击而同时损坏;而当*查出该相的驱动IC损坏时,则往往隐藏着该相触发端子的内电路损坏。所以二者坏其*,*定要作全面*查。当然,模块和驱动IC单*损坏的情况,也是有的,但*为少见。
在*修中还发现了英威腾GS小功率机型,驱动IC故障的另*现象:当变频器上电即有SC故障信号输出时,CPU进行自*、复位、清零结束后,面板只显示H:00,操作*面板按键均失效,当短接相应光耦电路使SC信号消除后,则面板操作*切正常。说明该机型在上电时若*测有SC故障信号输出时,可能会进行“程序锁定”而拒绝操作!当出现此*现象时,应对故障信号输出电路进行*查,并采取相应措施暂时消除故障信号,以利操作和判断,并进而解决故障。
英威腾INVT-G9-004T47
小功率机又*例“死机”故障
用户反映:此台变频器当时并未开机,但三相电源侧的其它机器有所异常,出现短路跳闸,波及到此台机器也出现电源开关跳闸,但重合闸后,发现操作面板已*显示,故此送修。
*测:R、S、T与主直流回路P、N之间呈开路现象,拆机观察,模块引入铜箔条已被电弧烧断,测模块三相电源引入端子,短路。!
故障原因:因电源测其它负载支路的瞬时短路与跳闸的扰动,导致三相电源产生了异常的电压尖峰冲击,此危险电压导致了变频器模块内的整流电路的击穿短路,短路产生的强电弧烧断了三相电源引入的铜箔条,同时引起了电源开关的保护跳闸。
测模块逆变部分尚正常,观察模块也*鼓出、变形现象,故采取切断模块整流部分、另外加装三相整流桥,仍利用原模块内三相逆变电路的低成本修复方案,进行修复试验。0 C" o! p" {0 g9 y( B
*查:为防异常现象的发生,先切断模块逆变部分的供电;从外修理电源加*500V直流电压,上电,操作面板显示H.00,*操作全*效,据经验,本型号变频器当模块损坏时,其上电模块短路*测功能生效,CPU拒绝*操作,于是解除掉逆变部分的返回的OC信号,再上电现象依旧。测量故障信号汇集处理电路U7-HC4044的4、6的过流信号,皆为负电压,而正常时静态应为6V正电压。顺电流*测电路往前查找,测电流信号输入放大U12D的的8、14脚电压为0V,正常;U13D的14脚为负8V,有误过流信号输出。将R151焊开,断开此路过流故障信号,操作面板的*参数设置均正常,但启/停操作*反应。8
莫非还�*穆饭收闲藕盼磁懦淦灯魅源τ诒;ぷ刺校蚨芫�/停操作?测得模块热报警端子电压为3V,从电路分析,此压正常时当为5V 左右。是否模块内三相整流电路损坏后,此电路便输出热报警信号呢?或是整流电路的损坏,导致了该电路的同时损坏,而误输出热报警信号呢?试将热报警输出的铜箔条切断后,操作面板的启/停操作生效了!
英威腾G9/P9变频器的保护次序大概是这样的:上电*测功率逆变输出部分有故障时,即使未接收启/停信号,仍跳SC--输出端短路故障代码,*操作均被拒绝;上电*测到由电流*测电路来的过流信号时,显示H.00,此时*操作仍被拒绝;上电*测有热报警信号时,其它大部分操作可进行,但启动操作被拒绝,或许CPU认为输出模块仍在高温升状态下,等待其恢复常温后,才允许启动运行。而对模块短路故障和过流性故障,为保障运行安全,索性拒绝*操作!但此*保护性措施,常被人误认为是程序进入了死循环,或是CPU外围电路故障,如复位电路、晶振电路异常等。
修复:切断三相电源铜箔条引线,并做好清洁和绝缘处理。外接三相整流电路,将其直流输出引入到P、N端子上;加装了热保护电路:手头有*只60℃常闭点的热继电器,串入NPN型三*管基*到5V地回路中,用*只10k电阻接入+5V和基*,将三*管射*接5V地,集电*接热报警电路信号输出端。模块温升正常时,三*管*驱动电压而截止,不传送热报警信号。当模块温升异常时,热继电器常闭点断开,三*管得到驱动电流,饱合输出,使热报警信号输出端子电压降到3V以下,发送热报警停机保护信号,防止了模块的过热烧毁。郑州中鑫自动化设备有限公司 *业销售维修变频器、郑州直流调速器维修、郑州软启动器维修、郑州PLC(可编程序控制器)、 维修电话:0371-60133978 13837132021 网址:http://www.hnzkwx.com