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重慶西門子中國授權(quán)總代理商,，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)
變頻器元器件的性能變劣,，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：
[故障實(shí)例1]一臺(tái)富士5000 G9型90kW變頻器，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。
電容電極引線電阻的出現(xiàn),，是常規(guī)測(cè)量手段所無法測(cè)出的,，進(jìn)行深入分析，才出了這種結(jié)論,。
經(jīng)過以上分析,，郵購6只8200uf400V優(yōu)質(zhì)電解電容，將該機(jī)儲(chǔ)能電容全部代換后,，再行拖動(dòng)75kW電機(jī)處于滿載運(yùn)行狀態(tài)下,，不再跳欠電壓故障，測(cè)直流回路電壓,，帶載情況下,，已高達(dá)520V以上,。變頻器修復(fù)。
二,、充電接觸器主觸點(diǎn)接觸不良所表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象及檢修方法：
當(dāng)充電接觸器的觸點(diǎn)接觸不良時(shí),，同樣跳欠電壓（或直流回路電壓低）的故障。見下述實(shí)例,。
[故障實(shí)例2]一臺(tái)東元7300MA型37kW變頻器,，運(yùn)行中隨機(jī)性跳“直流回路電壓低”故障，有時(shí)一天數(shù)次跳故障,，有時(shí)能連續(xù)運(yùn)行好幾天,。故障再現(xiàn)時(shí)，為變頻器重新上電,，則又能正常運(yùn)行段時(shí)間,。用戶工作現(xiàn)場(chǎng)電壓的供電電壓很穩(wěn)定，沒有什么問題,，同時(shí)使用的其它數(shù)臺(tái)變頻器,，和同型號(hào)變頻器，都沒有這種問題,。
送維修部后,，變頻器上電后，聽得“哐當(dāng)”一聲響,，充電接觸器閉合了,，空載或輕載時(shí)，連續(xù)運(yùn)行三天,，未跳直流回路電壓低故障,。用三相調(diào)壓器調(diào)節(jié)輸入電壓，同時(shí)監(jiān)控操作顯示面板顯示的直流回路電壓值,，與輸入電壓成成比例變化,，并且在較大范圍內(nèi)，變頻器都不報(bào)出故障,，說明檢測(cè)電路沒有問題。
重點(diǎn)又檢查了直流回路的儲(chǔ)能電容,，其容量與標(biāo)稱值沒有大的出入,，該機(jī)器使用年限不長(zhǎng)，儲(chǔ)能電容又是選用優(yōu)質(zhì)元件,，應(yīng)該是沒有問題的,。重慶西門子中國授權(quán)總代理商
反復(fù)上電幾次，都能聽到充電接觸器的吸合聲,，說明充電接觸器的控制電路也是好的,。是什么原因?qū)е铝酥绷骰芈冯妷旱湍兀?/p>
進(jìn)一步聯(lián)想到：充電接觸器雖然吸合,，但主觸點(diǎn)閉合情況，卻只有將接觸器拆卸后,，才能觀察到,。拆開接觸器后，發(fā)現(xiàn)三對(duì)主觸點(diǎn)燒灼嚴(yán)重,，同時(shí)發(fā)現(xiàn)三相逆變模塊大多換新,，該機(jī)器已經(jīng)維修過。也許是模塊炸毀時(shí),，使充電接觸器的主觸點(diǎn)同時(shí)受損,。
接觸器為電磁開關(guān)，其閉合與釋放是電磁作用與機(jī)械部件相配合所完成的,。當(dāng)接觸器主觸點(diǎn)燒灼變形,，或由于使用年限過長(zhǎng)，產(chǎn)生機(jī)械形變或機(jī)械老化時(shí),，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作受阻從而產(chǎn)生吸合不到位,，造成主觸點(diǎn)接觸不良的現(xiàn)象。
該例故障,，因觸點(diǎn)燒灼,，產(chǎn)生接觸電阻，運(yùn)行中產(chǎn)生打火現(xiàn)象,，觸點(diǎn)的接觸情況產(chǎn)生隨機(jī)性惡化,，則直流回路電壓有隨機(jī)性跌落現(xiàn)象，導(dǎo)致欠電壓報(bào)警,。而停電后再閉合,，則改善了接觸器觸點(diǎn)接觸狀況，變頻器又能運(yùn)行一段時(shí)間,。接觸器產(chǎn)生機(jī)械形變后,，也有此種現(xiàn)象，以至有的電工得出了這種一種經(jīng)驗(yàn),，跳欠電壓故障時(shí),，或?yàn)樽冾l器反復(fù)上電幾次，或震動(dòng)變頻器幾次后,，變頻器又“神經(jīng)質(zhì)”地“好”了,。
換用優(yōu)質(zhì)接觸器后，故障排除,。
該例故障,，有“耳聽為虛，眼見為實(shí)”的檢修特點(diǎn),，聽聲音接觸器是閉合了,，但主觸點(diǎn)的閉合狀態(tài),，只有眼見才能更好地確定。
三,、晶體管老化失效所表現(xiàn)的故障現(xiàn)象及檢修思路：
晶體管器件的老化和失效故障,，更為隱蔽，其表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象也更加難以琢磨,，比之檢修電容器,、接觸器等元件，又上升了一個(gè)難度上的等到級(jí),。下文以檢修開關(guān)電源的兩個(gè)故障實(shí)例,，來說明對(duì)晶體管老化故障的檢修。這兩例故障,，一例為輸出電壓偏高,，一例為輸出電壓偏低，但故障元件都是隱蔽得很,，饒有趣味啊,。
[故障實(shí)例3]該機(jī)器為東元7200PA型37kW變頻器，故障現(xiàn)象為：運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)隨機(jī)停機(jī)現(xiàn)象,，可能幾天停機(jī)一次,，也可能幾個(gè)小時(shí)停機(jī)一次；起動(dòng)困難,，起動(dòng)過程中電容充電接觸器噠噠跳動(dòng),，起動(dòng)失敗，但操作面板不顯示故障代碼,。費(fèi)些力氣起動(dòng)成功后又能運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,。
將控制板從現(xiàn)場(chǎng)拆回，將熱繼電器的端子短接,，以防進(jìn)入熱保護(hù)狀態(tài)不能試機(jī),；將充電接觸器的觸點(diǎn)檢測(cè)端子短接以防進(jìn)入低電壓保護(hù)狀態(tài)不能試機(jī)，進(jìn)行全面檢修,，檢查不出什么異常,，都是好的呀。
又將控制板裝回機(jī)器,，上電試機(jī),，起動(dòng)時(shí)充電接觸器噠噠跳動(dòng)，不能起動(dòng),。拔掉12CN插頭散熱風(fēng)扇的連線，為開關(guān)電源減輕負(fù)載后,，情況大為好轉(zhuǎn),，起動(dòng)成功率上升,。仔細(xì)觀察，起動(dòng)過程中顯示面板的顯示亮度有所降低,，判斷故障為開關(guān)電源帶負(fù)載能力差,。
拆下電源/驅(qū)動(dòng)板，從機(jī)外送入直流500V維修電源,，單獨(dú)檢修開關(guān)電源電路,。
本機(jī)開關(guān)電源電路為單端正激式隔離型開關(guān)穩(wěn)壓電源。電路由分立元件組成,，故障率較低,。由開關(guān)管和分流控制管構(gòu)成振蕩和穩(wěn)壓電路的主干，外圍電路極其簡(jiǎn)潔,。
拆下電源/驅(qū)動(dòng)板,，從機(jī)外送入直流500V直流維修電源，單獨(dú)檢修開關(guān)電源電路,。
開關(guān)電源的次級(jí)繞組及后續(xù)整流濾波電路,，各路電源輸出空載時(shí)，輸出電壓為正常值,。將各路電源輸出加接電阻性負(fù)載（如50歐5W電阻）,，電壓值略有降低；+24V接入散熱風(fēng)扇和繼電器負(fù)載后,，+5V降為+4.7V,，此時(shí)屏顯及其它操作均正常。但若使變頻器進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài),，則出現(xiàn)繼電器噠噠跳動(dòng),，間或出現(xiàn)“直流電壓低”、“CPU與操作面板通訊中斷”等故障代碼,，使操作失敗,。測(cè)量中，當(dāng)+5V降為+4.5V以下時(shí),，則變頻器馬上會(huì)從啟動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài),。詳查各電源負(fù)載電路，均無異常,。
分析：控制電源帶負(fù)載能力差的判斷是正確的,。由于CPU對(duì)電源的要求比較苛刻，不低于4.7V時(shí),，尚能勉強(qiáng)工作,；但當(dāng)?shù)陀?.5V時(shí)，則被強(qiáng)制進(jìn)入“待機(jī)狀態(tài)”,；在4.7V到4.5V之間時(shí),，則檢測(cè)電路工作,，CPU發(fā)出故障報(bào)警。
意想不到的是此故障的檢修竟然相當(dāng)棘手,，遍查開關(guān)電源的相關(guān)元器件竟“無一損壞”,！無奈之下，試將U1（KA431AZ）的基準(zhǔn)電壓分壓電阻之一的R1（5101）并聯(lián)電阻試驗(yàn),，其目的是改變分壓值而使輸出電壓上升,。測(cè)輸出電壓略有上升，但帶載能力仍差,。該機(jī)的開關(guān)管Q2為高反壓和高放大倍數(shù)的雙極型三極管（NPN功率管）,，型號(hào)為QM5HLL-24；Q1為分流控制管,，電路對(duì)這兩只管子的參數(shù)有較嚴(yán)格的要求,，市場(chǎng)上較難購到。再結(jié)合故障現(xiàn)象分析,，可能為開關(guān)管Q2低效,，如β值降低，使TC2儲(chǔ)能下降,，電路帶載能力變差,；也可能為Q1的工作偏移，對(duì)Q2基極電流分流能力過強(qiáng),，使電源帶載能力變差,。但手頭無原型號(hào)開關(guān)管，用戶催修甚急,。試調(diào)整電路,，將分流調(diào)整管的工作點(diǎn)下調(diào)，使之降低對(duì)Q2基極電流的分流作用,，進(jìn)而提升開關(guān)管Q2的導(dǎo)通能力,，使TC2儲(chǔ)能增加。
試將與電壓反饋光耦串接的電阻R6（330歐）串聯(lián)47歐電阻,，以減小Q1的基極電流,，進(jìn)而降低其對(duì)Q2的分流能力，使電源的帶載能力有所增強(qiáng),。上電試機(jī),，無論加載或啟動(dòng)操作，+5V均穩(wěn)定輸出5V,，故障排除（此故障排除是采取了權(quán)宜之計(jì),，應(yīng)急修復(fù)的措施，并未查出和更換故障元件，對(duì)故障進(jìn)行治療）,！
故障推斷：1,、開關(guān)管Q2有老化現(xiàn)象，放大能力下降,，Ic值偏低，開關(guān)變壓器儲(chǔ)能變小,，而使電源帶載能力變差,；2、分流支路有特性偏移現(xiàn)象,，使分流過大,，開關(guān)管得不到良好驅(qū)動(dòng)，從而使電源帶載能力差,。*種原因可能性大,。
附記：以后該臺(tái)變頻器又因模塊損壞故障送修，手頭有QM5HLL-24管子,，故換掉開關(guān)管Q2,，將串接47Ω電阻解除，恢復(fù)原電路后,，開關(guān)電源工作正常,。說明該機(jī)器開關(guān)電源電路帶載能力差的故障原因，確系Q2開關(guān)管低效所致,。
[故障實(shí)例4]一臺(tái)多年使用的變頻器,，在逆變模塊損壞并修復(fù)后，為變頻上電,，測(cè)CPU板+5V供電,，約為6V，測(cè)控制回路的+15V供水,，高達(dá)近20V,。輸出電壓明顯偏高，但輸出電壓值較為穩(wěn)定,。懷疑是萬用表測(cè)量誤差（如數(shù)字萬用表內(nèi)部9V電源能量不足造成的測(cè)量誤差）,，換用另一塊萬用表檢測(cè)，還是如此,。
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