1 引言
對(duì)于使用變頻器的朋友來(lái)說(shuō),富士變頻器應(yīng)該不是陌生的品牌。它以其簡(jiǎn)單實(shí)用的操作,較高的性價(jià)比,在中國(guó)市場(chǎng)上被廣泛使用。隨著時(shí)間的推移,變頻器也進(jìn)入了故障的高發(fā)期。發(fā)生故障時(shí),首先要參照該變頻器的說(shuō)明手冊(cè)進(jìn)行判斷和處理,在問(wèn)題依然不能解決的情況下,參考此文章才會(huì)對(duì)大家有所幫助。文中電路板圖為維修過(guò)程中實(shí)際測(cè)繪下來(lái)的(因文中多次涉及同一電子器件,電路板圖示未按照順序排列,論述問(wèn)題涉及到的部分電路,請(qǐng)參照相關(guān)電路板圖),僅代表個(gè)人意見(jiàn),供大家在維修時(shí)參考。
2 維修實(shí)例
2.1維修實(shí)例1:富士vp系列 (5.5kw e1s)電源維修
● 故障現(xiàn)象:通電無(wú)顯示。
● 維修過(guò)程:打開(kāi)機(jī)殼檢查發(fā)現(xiàn)充電電阻(15w/10ω)燒壞,開(kāi)關(guān)電源燒壞嚴(yán)重。部分連接銅線燒斷。部分元器件型號(hào)、參數(shù)無(wú)法看清楚。
將同類機(jī)板對(duì)比參考,其電源原理如圖1所示:詳細(xì)檢查相關(guān)元器件。ic1:13844;二極管:d14:c3、d18:s5、zd9:18v穩(wěn)壓管;電阻:r132:1.2ω、r130:100ω、r134:1kω均已明顯損壞,其余未見(jiàn)異常。
● 判斷結(jié)果:初步判斷為電源的瞬間失控,造成該電路大面積燒壞。
● 解決方法:將反饋光耦p421及損壞元器件更換,參照原理圖連接部分燒斷的銅線。試機(jī)運(yùn)行正常。
送客戶使用約2天后反映該機(jī)再次損壞:檢查為充電阻(15w/10ω)燒壞,詳查接觸器等相關(guān)電路及元器件未見(jiàn)異常。
初步判斷為充電電阻功率不足引致其損壞。遂將充電電阻改為(30w/12ω)后試機(jī)運(yùn)行正常。
2.2 維修實(shí)例2:富士g11-2.2kw
● 故障現(xiàn)象:通電無(wú)顯示。
● 維修過(guò)程:外部檢查:r、s、t、u、v、w對(duì)p、n電阻值(r×1k檔)發(fā)現(xiàn)r、s、t對(duì)p、n電阻值明顯存在開(kāi)路和短路現(xiàn)象;u、v、w對(duì)p、n電阻值正常。
拆開(kāi)檢查開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)管等未見(jiàn)異常。該機(jī)型使用ipm一體化模塊(sa520186-03 ps12046),即整流及逆變管、開(kāi)關(guān)管、可控硅、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路都在模塊內(nèi)部。
將r、s、t和整流部分的p、n從模塊內(nèi)部斷開(kāi)后裝回模塊。從p、n端直接加500v直流電壓供電試機(jī)運(yùn)行正常。
● 判斷結(jié)果:初步認(rèn)為是模塊的整流部分自身性能不能引致其自然損壞。
● 解決方法:更換模塊后使用正常。
2.3 維修實(shí)例3:frn30p11s-4cx(p11-30kw)
● 故障現(xiàn)象:通電報(bào)“fus”主熔斷器壞。
● 維修過(guò)程:拆開(kāi)檢查其電路板(主板、電源驅(qū)動(dòng)板)上污漬較多,并且腐蝕嚴(yán)重;主電路熔斷器(150a/660v)開(kāi)路;連接逆變模塊(2mpi150pc-140)上p、n端的銅排母線有明顯打火、拉弧痕跡。
● 判斷結(jié)果:應(yīng)是機(jī)內(nèi)污漬太多引起p、n端絕緣電阻下降后打火。(用耐壓表測(cè)p、n端只有500v。)短時(shí)過(guò)流燒斷主熔斷器。
● 解決方法:將電路板清洗、處理腐蝕點(diǎn)后噴保護(hù)染。將打火點(diǎn)處理、清洗后絕緣電阻上升(用耐壓表測(cè)p、n端超過(guò)2000v)。更換主熔斷器(150a/660v)后試機(jī)運(yùn)行正常。
2.4 維修實(shí)例4:frn18.5p11s-4cx(p11-18.5kw)
● 故障1:無(wú)顯示,整流模塊(clk70aa160)壞。
● 故障2:更換整流后通電顯示基本正常。啟動(dòng)運(yùn)行指示燈亮,頻率顯示“0.00”(無(wú)法升速)。
● 判斷結(jié)果:監(jiān)測(cè)直流母線電壓顯示只有300v(正常值應(yīng)在500-560v之間)。解決方法檢查直流母線電壓檢測(cè)回路,發(fā)現(xiàn)有2個(gè)三極管損壞。
● 解決方法:更換2個(gè)損壞的三極管后試機(jī)運(yùn)行正常。
2.5 維修實(shí)例5:frn45g11s-4cx(g11-45kw)
● 故障1:通電報(bào)“ou”過(guò)壓。監(jiān)測(cè)直流母線電壓顯示為0v。
注:富士g5s使用了一片定做的電壓檢測(cè)厚膜電路來(lái)檢測(cè)主回路直流電壓的高低,g7s,g9s/p9s則是直接從直流主回路采樣檢測(cè),其檢測(cè)效果是一樣的。
檢查母線檢測(cè)回路發(fā)現(xiàn)光耦7840損壞。
● 故障2:修復(fù)母線電壓檢測(cè)后帶電機(jī)(22kw)運(yùn)行:
輸出頻率在45hz以下時(shí)電流、電壓平衡;基本正常。輸出頻率在45hz以上時(shí)(50hz運(yùn)行)v相電流只有u、w相電流的50%;u與w相電流基本一致。電壓有少許不平衡現(xiàn)象。
將u、v、w三相電流互感器(型號(hào):nc—10gts)調(diào)換位置故障依舊;詳細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)器電路未見(jiàn)異常。
將3個(gè)電流互感器更換后試機(jī)運(yùn)行正常。
● 判斷結(jié)果:應(yīng)是電流互感器有軟故障(檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確)導(dǎo)致主控電路始終調(diào)整v相。使用常規(guī)方法(電阻測(cè)量、電壓測(cè)量)無(wú)法確定那一個(gè)互感器損壞。
2.6維修實(shí)例6:frn55g11s(g11-55kw)
● 機(jī)器故障;有時(shí)報(bào)“oh1”(散熱片過(guò)熱)報(bào)警。
● 維修過(guò)程:拆機(jī)檢查機(jī)內(nèi)(線路板散熱使用)的小風(fēng)扇24v/0.19a可以運(yùn)轉(zhuǎn),但只有2根線。原機(jī)使用三線制帶檢測(cè)功能的風(fēng)扇。更換后正常。
● 判斷結(jié)果:因使用2線制(不帶檢測(cè)功能)的風(fēng)扇使檢測(cè)信號(hào)懸空導(dǎo)致主板誤報(bào)警。
富士(g9-22kw以下、p9-30kw以下)電源和下管驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示(以下論述部分故障時(shí)亦參照該電路圖)。
富士(g9s/p9s)使用了一片開(kāi)關(guān)電源專用的波形發(fā)生芯片(ic:sa51709500),由于受到主回路高電壓的竄入,經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致此芯片的損壞,由于此芯片市場(chǎng)很少能買到,引起的損壞較難修復(fù)。
2.7 維修實(shí)例7:frn1.5g9s-4ce(g9-1.5kw)
● 故障1:無(wú)顯示。
檢查整流模塊:cvm25-160,內(nèi)帶主回路可控硅、電源開(kāi)關(guān)管(未裝整流模塊時(shí),可以使用2sk2225代替模塊內(nèi)的電源開(kāi)關(guān)管測(cè)試開(kāi)關(guān)電源是否正常)正常。
測(cè)量c19(即ic1:sa51709500的工作電源)電壓在8~15v之間抖動(dòng)。開(kāi)關(guān)電源工作不正常。
如附圖所示。該機(jī)的電源振蕩ic1的工作電源與下管驅(qū)動(dòng)電路合用一組電源。ic1的工作電壓=驅(qū)動(dòng)電壓-驅(qū)動(dòng)負(fù)壓(正常時(shí)為7.2v),當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)電壓出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)(負(fù)壓升高)。ic1的工作電壓(正常時(shí)應(yīng)在+15v左右)達(dá)不到要求,電源振蕩ic1不能正常工作。
檢測(cè)開(kāi)關(guān)電源電路相關(guān)元器件正常;檢查負(fù)載未見(jiàn)明顯短路點(diǎn)。
檢查負(fù)壓穩(wěn)壓二極管(zd11-2的負(fù)極)與“n”開(kāi)路(附圖箭頭位置)。重新連接后,開(kāi)關(guān)電源正常。
圖1 富士 vp系列 ( 5.5kw e1s )電源原理圖
● 故障2:將整機(jī)裝好試機(jī)面板顯示“er2”:面板與主板通訊錯(cuò)誤故障。主板損壞。
更換主板。進(jìn)入內(nèi)部的c參數(shù)修改主板功率、g/p型號(hào)、電壓等級(jí)參數(shù)?;謴?fù)出廠值后保存。
● 故障3:送客戶使用,反映使用約1小時(shí)后停機(jī)保護(hù)。檢查故障記錄為“0l”過(guò)載。
帶電機(jī)運(yùn)行未見(jiàn)異常(電流監(jiān)測(cè)及其它各項(xiàng)監(jiān)測(cè)均正常)。
● 處理:請(qǐng)用戶重新將同型號(hào)機(jī)參數(shù)寫入本機(jī)。并加大電機(jī)額定電流設(shè)定;關(guān)閉過(guò)載監(jiān)測(cè)報(bào)警功能;降低載波頻率后正常。
● 注意事項(xiàng):
在更換不同功率的e型變頻器的主板時(shí),先進(jìn)入f00功能代碼之后,同時(shí)按住stop、run和pro鍵進(jìn)入u參數(shù)(thr與cm端子必須短接且fwd與cm斷開(kāi)),選擇與該變頻器主體同容量的主控程序參數(shù)設(shè)置;其次f01~f06參數(shù)也應(yīng)按要求修改或確認(rèn),步驟同f00;當(dāng)修改完u參數(shù)后,一定要記得重新恢復(fù)出廠設(shè)置以保存修改完的u參數(shù)。
不同容量的g9/p9型主板在某一容量范圍內(nèi)(30kw以下是同一規(guī)格尺寸,30kw以上是同一規(guī)格尺寸)可以互換,應(yīng)同時(shí)修改主控程序內(nèi)的c參數(shù)。
2.8 維修實(shí)例8:g9-4kw
● 故障現(xiàn)象:“oh1”,“oh2”過(guò)熱
● 維修過(guò)程:散熱風(fēng)扇(60×60×25mm)12v/0.4a壞。
更換風(fēng)扇后帶電機(jī)(3kw)運(yùn)行。有時(shí)自動(dòng)降頻率(降至1~2hz左右)。有時(shí)無(wú)法正常起動(dòng)(頻率在1~2hz之間變化)。
在正常運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)電流正常。
當(dāng)監(jiān)測(cè)到交流輸入電壓低于360v(標(biāo)稱值為380v);直流母線電壓低于500v時(shí)該機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行(頻率自動(dòng)下降或頻率無(wú)法上升),但不報(bào)警。
● 判斷結(jié)果:原因是供電電壓較低(經(jīng)常在320~360v之間跳變)。改用供電電壓較穩(wěn)定電源試機(jī)運(yùn)行正常。
● g9/p9系列機(jī)型
通電顯示正常,設(shè)定頻率顯示正常。啟動(dòng)頻率無(wú)法上升,顯示“0.00”hz;運(yùn)行指示燈亮。無(wú)輸出電壓。
一般是驅(qū)動(dòng)板或主板上的母線電壓檢測(cè)回路異常引起??捎么鷵Q法先確定是那一塊板有故障。再檢測(cè)該板的相關(guān)電路。若不能修復(fù),則只有將整塊電路板更換。
但如果空載運(yùn)行時(shí)變頻器能上升到設(shè)定的頻率,而帶載時(shí)則停留在1hz左右,則是因?yàn)樨?fù)載過(guò)重,變頻器的“瞬時(shí)過(guò)電流限制功能”起作用,這時(shí)通過(guò)修改參數(shù)解決;如f09→3,h10→0,h12→0,修改這三個(gè)參數(shù)后一般能夠恢復(fù)正常。
2.9 維修實(shí)例9:frn5.5g9s-4je(g9-5.5kw)
● 故障現(xiàn)象:通電外部主開(kāi)關(guān)跳閘。
● 維修過(guò)程:拆開(kāi)機(jī)殼檢查整流模塊:cvm40cd160損壞;逆變模塊:6mbi50j-120正常;電源、驅(qū)動(dòng)板正常。
● 判斷結(jié)果:整流模塊短路引致通電主開(kāi)關(guān)跳閘,更換后試機(jī)運(yùn)行正常。
2.10 維修實(shí)例10:frn7.5g9s-4je(g9-7.5kw)
● 故障1:通電無(wú)顯示。
拆開(kāi)機(jī)殼檢查整流模塊:cvm40cd160主回路(r、s、t與+、n之間)開(kāi)路,內(nèi)置開(kāi)關(guān)管q1損壞;逆變模塊:6mbi50j-120正常;開(kāi)關(guān)電源損壞嚴(yán)重(ic1、q1、r1、r2、r3、zd7、d100均損壞)。電源板上塵污嚴(yán)重,伴有拉弧、打火痕跡。
故障分析:應(yīng)是電路板上塵污太多引起拉弧、打火導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源大面積損壞。
清洗電路板;更換損壞之元器件(cvm40cd160、ic1、r1、r2、r3、zd7、d100);將電路板噴染處理。
● 故障2:試機(jī)運(yùn)行; 檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路;u相上管無(wú)驅(qū)動(dòng)信號(hào),輸出缺相。
檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)元器件正常, 主板無(wú)u相上管驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。更換主板(進(jìn)入內(nèi)部的c參數(shù)修改主板功率、g/p型號(hào)、電壓等級(jí)參數(shù),恢復(fù)出廠值后保存)。試機(jī)運(yùn)行正常。
2.11 維修實(shí)例11:fn11p9s-4ce(p9-11kw)
● 故障現(xiàn)象:輸出電壓嚴(yán)重不平衡(相間相差達(dá)100v,50hz時(shí))。
● 維修過(guò)程:拆開(kāi)機(jī)殼檢測(cè)整流模塊:cvm40cd160正常,逆變模塊:6mbi50j-120正常;電流互感器:sa52045725兩個(gè)均正常;拆下6個(gè)驅(qū)動(dòng)光耦:pc923測(cè)量均有不同程度的老化(性能不良)現(xiàn)象。
● 判斷結(jié)果:更換全部光耦:pc923后整機(jī)恢復(fù)正常。
圖2 富士(g9-22kw以下、p9-30kw以下)電源和下管驅(qū)動(dòng)電路電