變頻器維修故障中充電電阻損壞的處理

變頻器維修故障中充電電阻損壞的處理

變頻器維修故障無法運行，在維修過程中，經常出現充電電阻損壞的情況。可以測量變頻器接線端子P1、P（+）兩點間的電阻值，如果無窮大即為電阻開路。

充電電阻提供變頻器上電期間對直流回路儲能電容（緩）充電任務，在儲能電容上建立起一定幅值的電壓后，充電接觸器或充電繼電器閉合，變頻器才能進入待機工作狀態。充電電阻“執行任務"的時間雖短，但要承受一定的電流沖擊，若選用功率余量不足或質量欠佳的元件，則充電電阻在上電期間有可能隨時“犧牲"掉。從1.5kW到90kW的變頻器，充電電阻的阻值從51Ω到幾Ω，功率從幾瓦到幾百瓦，多采用柱體線繞功率電阻和方形水泥電阻，講究一點和功率大些的變頻器，則采用鋁封裝功率電阻。中、大功率變頻器的充電電阻損壞不多，越是小功率的變頻器，充電電阻損壞的故障率越高。直流回路中串有直流電抗器的變頻器，如安川變頻器、東元變頻器等，因電抗器對上電充電電流的抵制作用，充電電阻往往阻值較小，如東元7200PA 37kW變頻器，充電電阻兩只并聯，僅為2Ω240W。

當充電繼電器（小功率變頻器）和充電接觸器（中功率變頻器）觸點接觸不良或控制電路不良時，充電電阻可能會承受起動或運行電流，而過熱燒斷。因而遇有充電電阻損壞時，須同時檢查充電繼電器和接觸器的觸點狀況及控制情況。除了三相整流電路采用可控硅器件而省掉充電電阻和充電接觸器這一環節外，大部分變頻器都有充電電阻和充電接觸器這一環節。因而在變頻器上電時要注意傾聽一種聲音：中、大功率變頻器當然是用充電接觸器，上電期間，會聽到很響的“哐"一聲，是接觸器閉合了，沒有動靜就不對了；小功率變頻器采用充電繼電器，變頻器上電期間，應能聽到“啪噠"一聲響，沒有動靜，要檢查繼電器元件本身和繼電器的控制電路了。

[故障實例1]：

偉創AC60  7.5kW變頻器，現場啟動運行中，頻率上升到7Hz左右，跳欠電壓故障代碼而停機。故障復位后再行起動，電機才動一下，面板不顯示了，機器像沒通電一樣，模變頻器外殼，感覺很熱。

拆機檢查，充電電阻已燒掉。單獨給充電繼電器上電，檢測觸點閉合狀態，有接觸不良現象，拆開繼電器檢查，觸點因跳火有燒灼現象，換新繼電器和充電電阻后，故障排除。

[故障實例2]：

一臺送修的5.5kW康沃變頻器，客戶說：有輸出，但是不能帶負載運行，電機轉不動，運行頻率上不去。檢測主電路，整流與逆變電路，都正常。

上電，空載測三相輸出電壓正常。接上一臺1.1kW的空載電機，啟動變頻器運行，頻率在一、二赫茲附近升不上去，電機有停頓現象，并發出喀楞聲。也不報出過載或OC故障。停機，再啟動，還是如此。

將逆變模塊的530V直流供電斷開，另送入直流24V低壓電源，檢查驅動電路。查驅動電路和驅動供電電路的電容等元件，都正常。測逆變輸出上三臂驅動電路輸出的正、負脈沖電流，均達到一定的幅值，驅動IGBT模塊應該沒什么問題；又檢查電流互感器信號輸出回路，也正常。在運行中，并wu故障信號報出。

感覺無處下手了，找不到故障的原因。問題出在驅動、模塊、電流檢測還是其它電路？整個下午未能查出故障所在。一時之間，真有些“漠漠輕愁"上心間了。什么原因呢？

CPU檢測啟動期間電流異常，采取降速處理？

驅動異常或模塊不良，是驅動電路做出的限流動作？

低頻運行下，試短接U、V、W輸出回路的分流電阻，以使CPU退出降速限流動作，無效；

將參數恢復出廠值（懷疑此運行方式可能是人為設置），無效。

啟動變頻器，細致觀察：轉速上升到3Hz后，下降為0Hz，又重復此過程。電機停頓，運行。

將加速時間大大加長后，平穩上升為5Hz后，又降為0Hz，可看出驅動等電路皆無異常。此運轉現象應是根據CPU發出的信號來形成的，好像是CPU根據電流信號，做出的限流動作。

在起動過程中自行降速一般源于以下兩方面的原因：

在起動過程中，CPU檢測到急劇上升的異常電流值，進行即時降速處理，當電流恢復到正常值以內時，再升速運行；

在起動過程中，CPU檢測到主回路直流電壓異常的跌落，進行即時降速處理，當主回路電壓恢復到正常值以內時，再升速運行；

驅動與電流檢測電路無問題后，應從電壓方面著手檢修了，由電壓導致的異常也分為兩個方面：

由直流回路電壓檢測電路異常造成（比較基準電壓產生漂移、采樣電阻變值等）。此信號使CPU誤以為電壓過低，從而采取降低輸出頻率來保持電壓平穩的措施；

主直流回路的異常造成電壓過低（儲能電容失容、充電短接接觸器未吸合等），為檢測電路所偵測，使CPU在起動過程中采取降頻動作。

重新裝機上電，帶電機試驗。上電時，未聽到充電接觸器的吸合聲（即便是能聽到充電接觸器的吸合聲，但不能忽略對其觸點閉合狀態的檢查。如觸點因燒灼、氧化或油污造成接觸不良，同樣導致此故障的出現）。檢查，接觸器線圈為交流380V，取自R、S電源進線端子。線圈引線端子松動造成接觸不良，接觸器未能吸合。起動時的較大電流在充電電阻上形成較大的壓降。主回路直流電壓的急劇跌落為電壓檢測電路所偵測，促使CPU發出了降頻指令。

檢修走了很多彎路的原因，一是不夠細心，未注意傾聽上電時有無接觸器的吸合聲。二是該臺機器在電壓跌落時，只是進行了降速處理，并未報出欠電壓故障。而其它機型在此種情況下，往往已報出欠電壓故障了。也是因為空載的原因，在降速處理時，電壓很快回升，頻率又繼續上升。然后電壓又再度回落，變頻器降速處理，電壓又能再度回升，如此反復，造成變頻器升速，降為零速，停頓后又升速，再降為零速。但是不停機，也不報出故障信號。

想來有些好笑，如此簡單的一個故障，竟在其正常電路上大查故障所在。又因其不報故障代碼，致使檢查步驟有些茫然無措。

變頻器是軟、硬件電路的有機結合，上述故障現象即是軟件程序的自動控制下形成的。如果只根據表面現象和以往經驗形成的思維定勢，不作深入分析和細致的觀察，真會把此簡單故障當作疑難故障來修了。