變頻器的維護(hù)和老化檢查技巧

變頻器維護(hù)保養(yǎng)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(cè)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(tài)，不但從器件外形上看不出明顯異常，而且在有時(shí)候，甚至萬用表及其它測(cè)量設(shè)備對(duì)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(zhì)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(cè)都是好的，但故障元件在電路的實(shí)際工作中“表現(xiàn)不佳”，好像一個(gè)人帶著不良情緒在勉強(qiáng)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(wù)。 元器件的性能變劣，不是一個(gè)質(zhì)變現(xiàn)象，而是一個(gè)量變現(xiàn)象。經(jīng)過多年使用的機(jī)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(shí)間的推移而漸漸變化的，因而檢修“老機(jī)器”，更需要注意這方面的問題。 對(duì)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(xiàn)出的故障現(xiàn)象和檢測(cè)難度也千變?nèi)f化，不易掌握，而往往表現(xiàn)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(tài)！檢修這類故障，需要檢修者電子電路基本功的扎實(shí)、多年積累的經(jīng)驗(yàn)，甚至對(duì)檢修者的心理素質(zhì)，也是一種考驗(yàn)。 好在這類故障畢竟是少數(shù)，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(zhàn)，對(duì)這種軟故障的檢修，也會(huì)轉(zhuǎn)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?cè)陂L(zhǎng)期的檢修工作中，總會(huì)遭遇這樣的故障，可以干脆不修此類機(jī)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(fēng)扇和電解電容，廠家給出的更換年限為8-10年。風(fēng)扇是個(gè)旋轉(zhuǎn)部件，旋轉(zhuǎn)部件如軸承，長(zhǎng)期使用總有磨損的；為了提升電容量，電解電容內(nèi)部注有電解液，因而有反而漏電流產(chǎn)行，安裝使用時(shí)應(yīng)注意其極性。同時(shí)，隨使用年限增多，電解液必然逐漸干涸，使電容量下降。到達(dá)使用年限后，即使變頻器未壞，從原則上講，也應(yīng)將風(fēng)扇和電解電容換掉，以防患于未然。 風(fēng)扇損壞，比較直觀，這里以故障實(shí)例談一下直流回路儲(chǔ)能電容的損壞。 

一、大容量電解電容老化所表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象及檢修思路： 運(yùn)行中跳欠電壓故障。該變頻器連續(xù)工作已近十年，接手后，先用電容表測(cè)試直流回路儲(chǔ)能電容的容量，儲(chǔ)能電容共6只，每只電容量為8200UF，檢測(cè)其容量為8000-8300UF之間，感覺電容都沒有問題。從調(diào)壓器送入可調(diào)三相電源，檢查電壓檢測(cè)電路并監(jiān)測(cè)面板顯示直流電壓值，說明直流電壓檢測(cè)電路也沒有問題。測(cè)直流回路電壓，在輸入電壓為380V時(shí)，直流電壓為540V左右（輕載），檢查不出問題所在。 將變頻器拖動(dòng)37KW電機(jī)，滿載運(yùn)行，未路欠電壓故障。還是感覺不放心，后來又找一個(gè)工廠，用變頻器拖動(dòng)75KW電機(jī)，滿載運(yùn)行，跳欠電壓故障停機(jī)，運(yùn)行中檢測(cè)直流回路電壓，已跌至430V。變頻器確實(shí)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(jī)由六塊100A整流模塊構(gòu)成三相整流電路，每二塊相并聯(lián)使用。用數(shù)字萬用表的二極管檔，測(cè)整流橋的正向壓降，在430（0.43V）左右，用指針式萬用表，測(cè)其正反向電阻，都沒有問題。該款變頻器有個(gè)特點(diǎn)，整流模塊與逆變模塊的使用，在功率上有相當(dāng)大的余量，整流模塊的穩(wěn)定性也優(yōu)于電解電容。因而還是不能排除電容的嫌疑。想要代換試驗(yàn)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(gòu)件后才驗(yàn)證故障所在。 顯然，電容器的損壞，并不是因使用年限過長(zhǎng)造成的容量下降，用電容表測(cè)試容量也是滿足要求的。但本機(jī)故障表現(xiàn)，又確實(shí)像是儲(chǔ)能電容的容量下降，起不到應(yīng)有的儲(chǔ)能作用，而使直流回路的電壓下降，導(dǎo)致電壓檢測(cè)電路報(bào)出欠電壓故障。 電容的容量減小，輕者表現(xiàn)為帶負(fù)載能力差，負(fù)載加重時(shí)往往跳直流回路欠電壓故障，電容的進(jìn)一步損壞，還有可能使直流回路電壓波蕩，形成對(duì)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(shí)也頗費(fèi)周折，尤其是大功率變頻器中的電容，運(yùn)行多年后，其引出電極常年累月經(jīng)受數(shù)百赫茲的大電流充、放電沖擊，出現(xiàn)不同程度的氧化現(xiàn)象，用電容表測(cè)量，容量正常；用萬用表測(cè)量，也有鮮明的充、放電現(xiàn)象，反向漏電流阻值也在容許范圍內(nèi)，但接在電路中，則因充、放電內(nèi)阻增大，相當(dāng)于電容充、放電回路串接了一定阻值的電阻！電容的瞬態(tài)充、放電電流值大為降低，實(shí)質(zhì)上電容的儲(chǔ)電能力下降，相當(dāng)于電容量嚴(yán)重減小。因儲(chǔ)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(huì)作出誤判！ 若非負(fù)載狀態(tài)下，同時(shí)監(jiān)測(cè)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(chǔ)能電容的問題。