文档介绍：HTD31变频器故障对策表
为确保HTD31产品的故障能得到及时、妥当的处理,不至于引起变频器的故障扩大,同时也为寻求变频器损坏的真正原因提供参考,在本文中给出了HTD31变频器的常见故障的原因以及处理方法,请在现场处理问题及做故障分析时参考此表。
一、变频器基本工作原理及测量方法:
(一)变频器的工作原理
变频器的工作原理如图一所示。变频器输入为交流市电,其电压波形为uin;交流市电经过D1~D6六只二极管组成的整流桥整流及电容C1、C2滤波成直流电,其电压波形为udc;直流电再经过T1~T6六只IGBT及续流二极管组成的逆变模块逆变成频率可变、电压可变的交流电,其电压波形uout为脉宽调制波。T7为制动管,在外接制动电阻时,此管导通可有效控制直流母线电压的泵升。
图一通用交-直-交电压型变频器原理框图
各组成部分及功能:
整流桥
整流部分由六只整流管组成三相整流桥,将电源的三相交流全波整流成直流。如电源的线电压为UL,则三相全波整流后平均直流电压UD的大小为:
UD=× UL
我国三相电源的线电压为380V,故全波整流后的平均电压:
UD=×380V=513V。
滤波电容器C1、C2
滤波电容的功能是:滤平全波整流后的电压纹波;当负载变化时,使直流电压保持平稳。
缓冲电阻R1与接触器触点开关J1
在变频器合上电的瞬间,滤波电容器C1、C2上的充电电流比较大。过大的冲击电流将可能导致三相整流桥损坏。为了保护整流桥,在变频器刚接通电源的一段时间里,电路内串入缓冲电阻R1,以限制电容器C1、C2上的充电电流。当滤波电容器C1、C2充电电压达到一定程度时,令J1接通,将R1短路掉。
制动管T7和外接制动电阻
制动组件由制动管T7和外接的制动电阻组成,主要用于在电机发电时,消耗反馈的能量。T7的额定电流大小跟变频器的功率有关,在选择制动电阻阻值时需参考不同功率的变频器的T7的电流大小。
逆变模块
逆变模块由六只IGBT管和六只续流二极管组成。通过控制IGBT管的开关顺序和开关时间,变频器将直流电变成频率可变、电压可变的交流电,电压波形为脉宽调制波。
(二)测量方法:
变频器是由功率器件和控制回路组成,若在现场碰到变频器报故障、或上电跳闸、无显示等故障时,务必不要轻易再次上电,正常做法是先对变频器做一个初步故障定位。方法如下:
在变频器断电十分钟后,使用万用表电阻档(1欧)或者二极管档,测量图中的功率器件(D1~D6,T1~T6)的二极管特性,确认正常后方可上电;
功率模块检查方法:
拆下与外连接的电源线(R、S、T)和电机线(U、V、W);
准备好万用表(使用档次为1欧电阻测量档或二极管测量档);
在变频器的端子排R、S、T、U、V、W分别和P、N处,交换万用表极性,测定它们的导通状态,便可判断其是否良好。
注意:
测定时必须确认滤波电容放电以后,才能进行检测;
不导通时,将指示为∞,由于滤波电容的影响会瞬间导通,有时不指示∞。导通时指示几十欧,决定于模块种类、数量、万用表种类等,其数值不同,但各项指数几乎相等时,即D1~D6测量指数大致相等,T1~T6测量指数大致相等,认为是良好。
图二变频器功率器件
2、读取故障记录:
在现场处理故障,需记录变频器的整机信息,包括整机编码、型号等,在变频器上电后,需读取变频器内部的故障记录参数,功能号为:
第1次故障类型
第2次故障类型
第3次故障类型(最近一次)
故障时运行速度
故障时输出电流
故障时母线电压
现场工程师可根据故障记录的内容初步判断变频器的故障情况。
二、硬件故障处理对策:
表一首先给出变频器常见硬件故障及其故障原因的分析和对策,主要在变频器出现硬件损坏时可参考此表查找损坏原因。
表一硬件故障处理对策
现象
出现条件
可能原因
对策
上电无显示、或跳闸
外部电网问题
接线不良,变频器没有送电
检查电网电压及变频器进线连接
整流桥炸
输入电源异常,包括电网缺相、电网电压偏高、电网畸变、浪涌等
变频器直流母线有+、-短路,或者+、-对地有短路
短接缓冲电阻的继电器、接触器在上电前已经常闭,且多次上下电,会造成整流桥炸
电解电容故障
伴随逆变、制动单元一起损坏(,)
进线端子接线不牢固
改善电网,增加交流输入电抗器;
排除短路故障;
更换接触器、继电器;
更换电解电容;
更换模块(PIM,含整流、逆变、制动单元)
重新接线;
缓冲电阻断开
短接缓冲电阻的继电器、接触器不吸合或接触不良,导致流过缓冲电阻电流过大烧坏
制动电阻接线错误,误接到+、-之