大慶景宏變頻器維修培訓與技術指導

介紹ACS800-07變頻器的故障處理與維修

---------------賀金山變頻器維修指南問題1.什么是變頻器2.變頻器的組成變頻器的常識1、什么是變頻器？變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。2、電壓型與電流型有什么不同？變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。

變頻器產品中的高新技術：1、微處理器技術： 多個CPU協同工作：管理，核心，鍵盤，上位機等。2、電力電子技術：

IGBT，IPM（智能），PIM（集成）GTR。3、自動控制技術： 矢量控制，DTC控制，V/F控制，模糊控制，

遺傳控制，預測控制，PWM技術；4、網絡技術： 局域網，互聯網，遠程監控；

ProfibusBUS，Interbus-S，DeviceNET，I/OInterface；1、變頻器產品的高新技術1、電動機的基本特性：電動機是將電能轉化為機械能的主要電氣設備。電動機的主要參數有：電流、轉速、轉矩；電壓、功率。電動機的轉速方程是：N=60*f*(1-s)/pN：電動機的轉速； f：定子電源頻率；

P：極對數； S：轉差率；電動機的調速方案：

1、改變電源頻率f； ——通過變頻器實現。2、改變極對數p； ——變極電動機。3、改變轉差率s； ——轉子繞線電動機。一、電動機、變頻器的基本概念。2、變頻器的基本特性：變頻器是將固定頻率、電壓的電源，變成頻率、電壓可變的電源變換裝置。電動機調速時，如果僅改變頻率而不改變電壓，電動機的磁通將飽和，導致電動機電流增大，電動機發熱嚴重，甚至燒毀。變頻器驅動電動機時，電壓、頻率要同時有規律的變化。變頻器是電力電子技術，計算機技術、控制技術高速發展的結果。計算機技術：專用電動機控制芯片；DSP，單片機等；控制技術：矢量控制、參數自適應、PWM技術、無傳感器速度辨識等；電力電子器件：晶閘管、功率場效應管（MOSFET）、IGBT、IPM、PIM等。

IGBT：絕緣柵雙極晶體管；——大功率變頻器使用；

IPM；智能功率模塊；——中等功率變頻器使用；

PIM：功率集成模塊；——小功率變頻器使用；一、電動機、變頻器的基本概念。變頻器常識5DTC控制（直接轉矩控制）

上世紀90年代，由ABB公司出了DTC控制模式的變頻器

DTC控制技術于上世紀80年代中期提出，產品成形于90年代中期。最早出現的產品型號是ACS600，經過近10年的發展，現已被ACS800替代。

和矢量控制不同，DTC控制簡單地通過檢測電機定子電壓和電流，借助瞬間空間矢量理論計算電機的磁鏈和轉矩，并根據與給定值比較所得的差值，實現磁鏈與轉矩的直接控制。這種控制模式和其他控制模式在相同處理器的條件下，DTC模式下的運算處理更快，這意味著在負載轉矩變化時，可以更加快速的響應負載轉矩的變化。6變頻器工作原理變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。二、變頻器的構成和工作原理。1、變頻器的主回路構成：主回路的電路構成：電源輸入—整流橋—啟動電阻—母線電容——逆變橋——電源輸出。制動單元。整流橋啟動電阻輸入交流電源母線電容逆變橋交流輸出制動單元2、變頻器的控制回路構成：控制回路的電路構成：鍵盤板——控制板——接口板——驅動板——電源板——保護板等。二、變頻器的構成和工作原理。3、變頻器的工作原理：整流橋：一般由三相全波整流橋構成，對工頻三相交流電源進行整流，給逆變電路和控制電路提供直流電源。由二極管構成。直流中間電路：對整流電路的輸出波形進行平滑，提高直流電源的質量，同時儲存、吸收能量。由大容量的電解電容構成。逆變橋：在控制電路的控制下，將直流電源轉換為頻率、電壓均可任意調節的交流電源，實現對電機的調速控制。逆變橋由可控的半導體器件構成，目前主流是IGBT。控制電路：根據用戶指令、檢測信號，向逆變橋發出控制脈沖，控制變頻器的輸出。同時檢測外部接口信號，變頻器內部工作狀態等，以及進行各種故障保護。二、變頻器的構成和工作原理。故障發生時該做什么維修中常用的十個維修方法：a)看：看故障現象，看故障原因點，看整塊單板和整臺機器；b)量：用萬用表量懷凝的器件，虛焊點，連錫點；c)測：測波形，上工裝測單板；d)聽：繼電器吸合的聲音，電感變壓器接觸器有無嘯叫聲；e)摸：摸IC,MOS管，變壓器是否過熱；f) 斷：指斷開信號連線（斷開印制線或某些元器件的管腳）；g)短：把某一控制信號短接到另一點；h)壓：由于板件虛焊或連接件松動，用手壓緊后故障可能會消失；i) 敲：此辦法對判斷繼電器是否動作有較好效果；j) 放：在拆卸單板或量電阻阻值前要先把電容的電放掉；

變頻器維修的步驟變頻硬件檢測分兩步：一.冷態測試：是在不通電的狀態下測量其主回路是否正常，主要就是檢查主回路的整流模塊、緩沖電阻、直流電抗器，濾波電容，逆變模塊的是否損壞。1、整流電路的檢測：找到變頻器直流母線的+、-端子，將數字萬用表打到二極管測試檔，黑表筆接到﹢端，紅表筆依次打到R、S、T，此時萬用表顯示應該為一般二極管導通壓降，一般在0.3~0.5V之間，大機稍低一點，三相顯示值正常應該相差無幾，即三相應該平衡，若其中一相或幾相偏小則說明該相整流橋短路損壞，偏大則說明該相已經擊穿開路；然后將紅表筆接﹣端，黑表筆依次打到R、S、T三相，以相同的依據判斷其好壞。如果上橋三相開路，下橋三相管壓降對稱，可判斷緩沖電阻或直流電抗器可能燒壞。2、逆變模塊電路的檢測：同樣是將數字萬用表打到二極管測試檔，將紅表筆接－端，黑表筆依次接U、V、W，正常的話萬用表顯示值一般應在0.3~0.6V之間，大機稍低，且三相應該平衡，如果顯示值偏小則說明該相模塊內部已經短路損壞，偏大說明已經擊穿開路；然后將黑表筆接＋端，紅表筆依次接U、V、W，依照前面介紹的相同的方法判斷其好壞。用指針表判斷模塊的好壞：C1—對應我們英飛凌IGBT的3腳E1—對應的是5腳G1—對應的是4腳、C2E1—對應的是1腳G2—對應的是6腳E2—對應的是2腳和7腳C1G1E1C2E1G2E2E2G1,E1（4，5腳）為上橋驅動，E1（5腳）與C2E1（1腳）輸出端相通；G2,E2(6,7腳)為下橋驅動，觸發負端（7腳）與直流母線負端（2腳）相通。主回路的判斷：把指針表打到“1K”檔，測量上橋時，紅表筆接“+”（C1腳，3腳），黑表筆接輸出端（C2E1，1腳）；測量下橋時，紅表筆接輸出端（C2E1，1腳），黑表筆接直流母線“-”端（E2，2腳），正常時，大概指針指在3K左右的位置。任何指針式萬用表皆可用于檢測IGBT。注意判斷IGBT好壞時，一定要將萬用表撥在R×10KΩ擋，因R×1KΩ擋以下各檔萬用表內部電池電壓太低，檢測好壞時不能使IGBT導通，而無法判斷IGBT的好壞。此方法同樣也可以用于檢測功率場效應晶體管（P-MOSFET）的好壞將萬用表撥在R×10KΩ擋，測量正端門極驅動時，用黑表筆接IGBT的集電極（C1腳，3腳），紅表筆接IGBT的發射極（C2E1，1腳），此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極（G1，4腳）和集電極（C1，3腳），這時IGBT被觸發導通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下柵極（G1，4腳）和發射極（E1，5腳），這時IGBT被阻斷，萬用表的指針回零。此時即可判斷IGBT是好的。測量正端門極驅動時，用黑表筆接IGBT的集電極（C2E1，1腳），紅表筆接IGBT的發射極（E2，2腳），此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極（G2，6腳）和集電極（C2E1，1腳），這時IGBT被觸發導通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下柵極（G2，6腳）和發射極（E2，7腳），這時IGBT被阻斷，萬用表的指針回零。此時即可判斷IGBT是好的。二、熱態測試：所謂熱態測試即在檢查變頻器主回路電路正常的情況下，對變頻器進行上電測試，在上電前必須注意以下幾點：1.上電之前，必須確認電源輸入電壓與變頻器電壓等級相符合，若690V電壓接入220V電壓等級的變頻器中將會出現炸機事故（炸電解電容、壓敏電阻、整流模塊等）。2.檢查變頻器各接插口是否正確連接，連接異常或者松動時可能導致變頻器故障，如驅動線未插緊或插錯位會導致模塊損壞，在檢查時應重點檢查該部分線路。3.上電后查看直流母線電壓（930V左右）顯示是否正常，有無故障顯示，有故障顯示則初步判斷故障原因并作相應維修處理，如未顯示故障，查看故障記錄和運行時間，再進行空載運行，查看其輸出電壓是否正常，三相輸出是否平衡，空載運行測試其參數都正常后則可進行帶負載測試了，測試的主要指標有三相輸出電壓，輸出電流大小是否正常，三相是否平衡，過載能力是否正常等等。引起變頻器損壞的原因原因多是因為人們不了解變頻器,與安裝,使用,維護不當有關，也和變頻器自身質量問題或存在缺陷有關！1.變頻器輸入端子及輸入側電器端子松動，端子過熱，如不及時處理將導致變頻器三相工作變單相工作和燒壞送電設備等。2.變頻器輸出端子及輸出側電抗器電動機端子松動，電動機單相運行，損壞逆變和整流模塊或殃及電機。3.電動機線圈與電纜線對地或相間短路(因長期過載運行且保護系數設置不匹配)，損壞逆變與整流模塊。4.制動單元損壞，失去制動功能或使整流橋負荷增大導致模塊過熱損壞。5.變頻器輸出側的端子接三相電源，逆變模塊過熱損壞。6.使用環境的影響：腐蝕性氣體與粉塵，使變頻器內部元器件腐蝕，放電、短路與損壞，風道堵塞、損壞風扇，

導電顆粒可使變頻器內部短路損壞。7.外圍設備有問題，包括從電源到負載。ACS800-07故障處理報過電流

過電流故障－－用電流表和變頻器參數雙重復核電纜故障：維修或更換！負載過重或盤根緊或卡住：查負載！電機故障：修電機！負載突變：排除負載故障。軟件缺陷：完善軟件之前改參數能保證運行就行。辨識不好：重做！

加速時間太短：延長加速時間至適當！環境引起的線路板腐蝕或元件損壞。維修或換件！變頻器自己壞了：維修或換件！變頻器過電壓、欠電壓

減速運行過電壓：減速時間短，應加長！設備運行有發電過程，加裝制動單元或啟用過壓控制功能！電網電壓過高：調低電源電壓！過電壓：測量或讀出直流母線電壓930V正常欠電壓：電源電壓不足或有瞬時掉電行為。升容！檢修！電源缺相，檢查供電回路！半控橋整流時有沒打開的或不完全打開的或有一只損壞，檢修！輸入與輸出缺相

輸入缺相：電源缺相：查供電！整流橋壞或未打開。查件或驅動連接！檢測電路故障。換板件！

輸出缺相：電機電纜存在斷路：檢修！變頻器特性有:其他矢量和DTC控制運行時也都要求接電機運行的。改成標量可以脫負載運行。當不能判斷變頻器是否功能故障時，可以用鉗形電流表測量得出正確值！也可能是不明原因或干擾產生的誤報。不好判斷！輸出短路與接地故障檢測輸出電流過大易報短路故障；過電流程度低就報過電流故障；三相電流不平衡時可能會報接地故障，測量電流確定！

檢測電路壞或真有件壞了。電機或電纜確實存在問題：斷開電纜讓變頻器空運行一下，還報這個故障就是變頻器壞了；不報則是電機電纜故障。斷開電纜后搖一下電纜和電機的絕緣，絕緣能力不夠另行解決；有時接線偶爾碰殼或接零的事也有，量啥都正常，運行也不總出故障，偶爾報接地。解決方法：變頻器故障換板件和IGBTACS800-07Construction結構ACS800-04/R6/R7/R8ACS800-07/0070-0610KVAACS800-07外觀ACS800-07柜體1柜體框架2冷熱空氣隔離板3電源輸入電纜（包括PE）4熔斷開關5接觸器6變頻器模塊7電機電纜（包括接地）8電機和IO控制單元-RDCU(包括RMIO板)9外部控制電纜ACS800-07/0070-0610KVA

結構ACS800-04ACS800-04ACS800-07R6-R8constructionCoolingairoutTopentryandexitforcables頂進出電纜Bottomentryandexitforcables底進出電纜Mainsdisconnector主斷路器Contactor(option)主接觸器（可選）ACS800-04driveunitACS800-04單元Supplyterminals電源端子Motorterminals電機端子ABBCommonCabinet（CC柜體）width800mmCoolingairin冷卻空氣Hingedframeforcontrolboardandoptions鉸鏈選件搖門ACS800-07打開柜門ACS800-07R6-R8types單模塊類型

MAX.RANGES:610KVAACS800-04Construction結構SlotsforcablesgoingtotheRMIOboardintheRDCUunit.Thecablesarewoundonthetopofthemodule.控制電纜線，去RMIO板（位于RDCU單元）進線電纜接線端Inputcableterminals緊固點Fasteningpoints模塊前蓋Frontcover低位置接線孔Threeadditionalholesforfasteningthecableterminalp