丹佛斯變頻器常見故障及維修案例和解決方法
一,、丹佛斯變頻器維修引言
丹佛斯變頻器作為歐洲享有盛譽(yù)的品牌，早在1968年就開始大批量生產(chǎn)變頻器,，和30多年前的產(chǎn)品相比,，如今的丹佛斯變頻器功能更加強(qiáng)大，性能更*,，調(diào)試和運(yùn)行也更簡(jiǎn)單,。丹佛斯變頻器從進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來已被廣大用戶所接受，并被廣泛應(yīng)用于紡織,、印染,、灌裝生產(chǎn)線、煙機(jī),、樓宇以及供水等行業(yè),。
丹佛斯變頻器類別齊全，能為各行業(yè)提供的解決方案,，產(chǎn)品主要有通用型的vlt5000系列,，風(fēng)機(jī)水泵專用的vlt6000系列，簡(jiǎn)易型的vlt2800系列,，專用于恒壓供水的vlt7000系列,，適用于水行業(yè)的vlt8000aqua系列，適合于腐蝕性環(huán)境中使用防護(hù)等級(jí)為ip66的fcd300系列變頻器,，此外還有變頻器和電機(jī)一體化的fcm300系列,，以及專用于提升行業(yè)的vlt5000flux系列變頻器，除了致力于變頻器的開發(fā)和應(yīng)用外,，丹佛斯公司還提供mcd3000系列軟啟動(dòng)器,。同時(shí)由于各行業(yè)一些特殊功能的需要丹佛斯公司還提供各種選件卡，主要包括用于同步以及定位的同步同位卡,，用于紡織,，造紙等行業(yè)的卷繞卡，以及用于化纖行業(yè)的擺頻卡，現(xiàn)場(chǎng)總線控制的profibus卡等,。
丹佛斯變頻器早期象vlt3000系列,，vlt3500系列采用的是vvc電壓矢量控制并加上了對(duì)負(fù)載和轉(zhuǎn)差的補(bǔ)償，所以變頻器在負(fù)載變化時(shí)輸出特性更加穩(wěn)定,。而vlt5000系列在vvc控制的基礎(chǔ)上發(fā)展為vvcplus控制方式,，使得變頻器在低速(0-10hz)范圍內(nèi)動(dòng)特性得到了改善,，速度精度也得到了提高,。
二、丹佛斯變頻器常見故障分析與解決手段
1,、 alarm29—過熱
過熱,，也是我們平時(shí)會(huì)碰到的一個(gè)故障。那我們首先會(huì)想到散熱風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn),，丹佛斯在風(fēng)扇控制上采用了on/off控制方式,，通過溫度傳感器采樣溫度信號(hào)，用斬波電路調(diào)整輸出電壓達(dá)到控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的目的,，即省了電,，又延長(zhǎng)了風(fēng)扇的壽命。其次我們也要檢查散熱通道是否暢通,，有無堵塞現(xiàn)象,。對(duì)于大功率45kw以上的變頻器在安裝上要注意機(jī)器安裝在平整，垂直無間隔物的表面,，原因在于丹佛斯變頻器出廠時(shí)不提供背板,，所以風(fēng)道是敞開的，不利于散熱,，我們發(fā)現(xiàn)很多丹佛斯變頻器過熱都是由于安裝問題而導(dǎo)致的,。
2、 限流運(yùn)行
在平時(shí)運(yùn)行中我們可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限,。對(duì)于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn)時(shí)不能正常平滑的工作,，電壓(頻率)首先要降下來，直到電流下降到允許的范圍,，一旦電流低于允許值,，電壓(頻率)會(huì)再次上升，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定,。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制,，在不超過預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn)，并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn),，并將警告信號(hào)反饋客戶,，依據(jù)警告信息我們?cè)偃z查負(fù)載和電機(jī)是否有問題。
3、 alarm8—欠壓故障
欠壓故障,，當(dāng)出現(xiàn)欠壓故障時(shí),，我們首先應(yīng)該檢查輸入電源是否缺相，假如輸入電源沒有問題那我們就要檢查整流回路是否有問題,，丹佛斯小功率37kw以下的變頻器采用的是單個(gè)的全橋不可控整流器,，而45kw以上的變頻器則采用了半控全橋整流，整流橋缺相可能導(dǎo)致欠壓報(bào)警,。對(duì)于小功率機(jī)器預(yù)充電回路接觸器有問題也有可能導(dǎo)致欠壓報(bào)警,。
4、開關(guān)電源損壞
這是眾多變頻器常見的故障,，通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的,，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器uc2844來調(diào)整開關(guān)電源的輸出，同時(shí)uc2844還帶有電流檢測(cè),，電壓反饋等功能,，當(dāng)發(fā)生無顯示，控制端子無電壓,，dc12v,24v風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了,。
5、 alarm 37—igbt模塊損壞
igbt模塊損壞,，這也是變頻器損壞的常見故障之一,，電機(jī)抖動(dòng)，三相電流,，電壓不平衡,，有頻率顯示卻無電壓輸出，這些都是igbt模塊損壞的常見現(xiàn)象,。igbt模塊損壞的原因有多種,，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致igbt模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路，堵轉(zhuǎn)等,。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真,，或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致igbt損壞,在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上丹佛斯應(yīng)該是做的相當(dāng)?shù)模恳宦夫?qū)動(dòng)電路丹佛斯都使用了獨(dú)立的帶變壓器隔離的電源,，控制信號(hào)也是通過門極驅(qū)動(dòng)變壓器提供,，所以可靠性相當(dāng)高。
三,、丹佛斯變頻器維修案例
1,、一臺(tái)FCM300變頻器上電不運(yùn)行的故障及其維修
丹佛斯FCM300以及FCD300系列變頻器是變頻器家族中比較特殊的成員。它們是背包式變頻器—變頻器與電機(jī)甚至減速機(jī)組合在一起的,，做到變頻器與電機(jī)的wan美結(jié)合,。它們有著眾多的優(yōu)點(diǎn)：防護(hù)等級(jí)比較高，可以降低維護(hù)工作量，同時(shí)也無需為控制器預(yù)留安裝空間,；電機(jī)電纜沒有長(zhǎng)度的限制,；安裝靈活及簡(jiǎn)便；在性能方面速度精度比較高,，啟動(dòng)力矩也比較高,。它們有標(biāo)準(zhǔn)RS485串行通訊來控制，可擴(kuò)展PROFIBUS DP現(xiàn)場(chǎng)通訊總線,。
外接FCM300專用遠(yuǎn)程液晶操作面板以后,，上電觀察到具體故障現(xiàn)象如下：
變頻器上電以后，遠(yuǎn)程操作面板顯示變頻器處于上電自檢狀態(tài),，然后黒屏,，沒有任何顯示，變頻器也無法運(yùn)行,。
通常懷疑這樣的故障是由于變頻器控制電源異常或變頻器內(nèi)部控制板與功率板交互通訊有故障引起的,。因此首先檢查面板的供電電源是否正常,，用示波器測(cè)量，控制電源穩(wěn)定在＋5V,，這是控制板工作的正常電壓,，24V、15V和-10V輔助控制電源電壓也正常,，說明此故障并不是由于工作電源不穩(wěn)定而導(dǎo)致的,；然后檢查控制板和功率板之間的通訊芯片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此組芯片和輔助線路也工作正常,。
經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn),，真正的故障原因?yàn)榭刂瓢錏2PROM數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致MCU上電自檢時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,，自檢無法通過,。找一臺(tái)好的丹佛斯變頻器，拷貝了里邊的芯片數(shù)據(jù),，更換芯片以后,，變頻器工作恢復(fù)正常。
2,、VLT5011變頻器運(yùn)行中顯示alarm4 故障及其維修
丹佛斯VLT? 5000 變頻器系列功能強(qiáng)大,、運(yùn)行穩(wěn)定。廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如:食品,、飲料,、印刷、造紙、石化,、紡織,、鋼鐵、機(jī)械,、起重,、電梯、建材以及暖通空調(diào)等等,。
（1）檢查過程: VLT5011變頻器分為書本型和緊湊型2種,，該機(jī)器屬于書本型。檢查該變頻器的流程是：先拆操作面板,，然后拆上蓋板,、側(cè)板，知道可以看見變頻器的電源卡,，測(cè)試電源卡發(fā)現(xiàn)：其上整流模塊,，逆變模塊，電解電容,，開關(guān)電源,，驅(qū)動(dòng)線路工作正常。說明該機(jī)器主要部件并未受損,。
（2）故障原因分析： 根據(jù)ALARM 4故障解釋,，導(dǎo)致變頻器顯示故障的原因可能有三個(gè)，a,、主電源缺相,，b、整流模塊損壞,，c,、電解電容損壞。由于檢查變頻器時(shí)候已近排除了整流模塊和電解電容損壞的可能性,。因此可以懷疑輸入電源是否缺相,。仔細(xì)檢查結(jié)構(gòu)件，發(fā)現(xiàn)整流模塊到底板（BOTTOM COVER）的連接線底板側(cè)有一插頭（S插頭）打火痕跡,，將輸入端子插入插頭后,，S插頭插不到位，導(dǎo)致電源松動(dòng)后缺相,。與客戶取得了聯(lián)系獲得的現(xiàn)場(chǎng)使用情況是：由于接入不當(dāng)該機(jī)器曾出現(xiàn)過輸入端子燒壞,，更換輸入端子重新接線后運(yùn)行中顯示ALARM 4故障。因此我們可以判定：由于輸入側(cè)端子（S端子）沒有擰緊,，導(dǎo)致輸入端子和插頭打火,，把輸入端子燒壞,，插頭處打火氧化，無法插到新的插頭,，導(dǎo)致變頻器跳故障,。
(3) 維修過程: 更換變頻器輸入側(cè)插頭，依次安裝好變頻器的電源卡,，底板,，側(cè)板，控制卡,，上蓋板,，操作面板等。測(cè)量變頻器的二極管特性及對(duì)地絕緣,，符合送電的標(biāo)準(zhǔn),。將變頻器送電，自檢通過后,，測(cè)量輸入側(cè)電源電壓,，開機(jī)輸出電壓平衡。帶負(fù)載測(cè)量輸入和輸出電流平衡,，變頻器修復(fù),。
(4)、 維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié): 使用變頻器要注意將變頻器輸入輸出線擰緊,，安裝要符合丹佛斯標(biāo)準(zhǔn)。平時(shí)要多注意維護(hù)保養(yǎng),。
3,、丹佛斯變頻器VLT8000變頻器報(bào)“ALARM
VLT8500是丹佛斯大功率變頻器的柜式機(jī)器，該機(jī)器的封裝等級(jí)是IP54,，直接安裝在空調(diào)間?，F(xiàn)場(chǎng)有一臺(tái)VLT8500變頻器報(bào)"ALARM29"報(bào)警，將變頻器的兩扇柜門打開,，檢查變頻器的主回路,，發(fā)現(xiàn)主回路的整流模塊，逆變模塊特性良好,。由于變頻器顯示故障之前還在運(yùn)行中,，因此不懷疑主回路損壞。然后檢查變頻器的控制回路和散熱回路,，依次拆下變頻器的POWER,。CARD、GATEDRIVE CARD,、CONTROL CARD,、SOFTCHARGE CARD,。測(cè)試發(fā)現(xiàn)該變頻器的POWER CARD 上風(fēng)機(jī)控制回路線路損壞，并且有明顯的線路打火的痕跡,，POWER CARD 到自藕變壓器之間的快速熔斷器損壞,，同時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器的風(fēng)機(jī)損壞二個(gè)。其它板卡完好,。
（1）,、故障原因分析： 變頻器的損壞器件分別是風(fēng)機(jī)、快速熔斷器,、POWER CARD,。因此仔細(xì)檢查風(fēng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)損壞的散熱風(fēng)機(jī)上有很多的石灰附著在散熱葉片上,，而沒有損壞的風(fēng)機(jī)散熱片上沒有石灰,。從現(xiàn)場(chǎng)的工作人員得知，該變頻器的頂部房屋天花板上裝修時(shí)間不長(zhǎng),，推測(cè)是施工時(shí)候?qū)⑹也簧鞯舻阶冾l器的散熱風(fēng)機(jī)上,。因此導(dǎo)致變頻器損壞的原因就是：散熱風(fēng)機(jī)葉片上有石灰，破壞了風(fēng)機(jī)的動(dòng)平衡,。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中振動(dòng)就會(huì)增加,，從而大大的縮減了風(fēng)機(jī)的軸承使用壽命，從而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損壞,。由于丹佛斯變頻器的風(fēng)機(jī)是智能控制的,，風(fēng)機(jī)損壞也容易引起POWER CARD上的控制回路損壞。
（2）,、 維修過程: 首先打開頂部風(fēng)機(jī)蓋板,，取出頂部4個(gè)散熱風(fēng)機(jī)，露出散熱片,，用空壓氣體清理散片,。將散熱片清理干凈后，更換兩個(gè)損壞的風(fēng)機(jī)同時(shí)將剩下的兩個(gè)散熱風(fēng)機(jī)也清理干凈,。安裝好風(fēng)機(jī)后,，蓋好風(fēng)機(jī)蓋板。將好的SOFTCHARGE CARD ,、GATEDRIVE CARD安裝好,，換上新的快速熔斷器和POWER CARD。將CONTROL CARD裝好,。變頻器安裝完畢,。再次檢查變頻器的各個(gè)部分器件好壞，檢查變頻器的外圍線路,，確認(rèn)滿足變頻器送電條件,。給變頻器送電,，發(fā)現(xiàn)變頻器散熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，開機(jī)輸出電壓平衡,，帶負(fù)載運(yùn)行正常,。變頻器成功修復(fù)。
（3）,、 維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié):該機(jī)器出現(xiàn)ALARM 29（散熱器溫度過高）故障,，基本上風(fēng)機(jī)損壞或者是風(fēng)機(jī)的散熱通道不良導(dǎo)致。因此要保證變頻器的正常運(yùn)行,，要多注意變頻器運(yùn)行環(huán)境,，千萬不要有異物掉入變頻器的散熱通道。同時(shí)需要給變頻器做定期的維護(hù)保養(yǎng)工作,。
4,、VLT5302變頻器行時(shí)前級(jí)空開跳閘，并且聽到變頻器內(nèi)部有異常響動(dòng)處理方法
檢查過程中,，依次拆下變頻器的CONTROL CARD ,，INTERFACE CARD ，POWER CARD,，GATEDRIVE CARD,，電容箱2組后，發(fā)現(xiàn)變頻器的IGBT模塊損壞,，原本固定在IGBT模塊上的IGBT吸收板已經(jīng)炸毀,。經(jīng)過對(duì)相關(guān)板卡的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)GATEDRIVE CARD損壞,，測(cè)量其他板塊正常,。
在拆卸變頻器板卡時(shí)發(fā)現(xiàn)其POWER CARD 和DRIVE CARD上有很多的油污和灰塵。打開變頻器的散熱片風(fēng)機(jī),，看到散熱片上也粘滿了油污和雜物，將變頻器的散熱通道*堵死,。由此可以推斷：變頻器的IGBT模塊無法散熱導(dǎo)致?lián)p壞,。
維修過程如下：首先將變頻器*拆開，將散熱通道散熱片拆下,，用空壓氣體清理散片,，將散熱片清理干凈，同時(shí)將變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和板卡全部清理干凈,。安裝IGBT模塊,，安裝IGBT模塊時(shí)候要按照模塊的要求，順序安裝,，力矩適度,。然后依次安裝連接電抗器的結(jié)構(gòu)件和HF卡,，IGBT吸收電容，連接端子的結(jié)構(gòu)件,。接下來要安裝電容箱2組,，POWER CARD，GATEDRIVE CARD,， INTERFACE CARD,，CONTROL CARD 。安裝結(jié)束后進(jìn)行靜態(tài)的測(cè)試,，靜態(tài)測(cè)試結(jié)果良好后進(jìn)行上電測(cè)試和帶負(fù)載試驗(yàn),。帶負(fù)載試驗(yàn)合格，順利完成維修,。
經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：綜合不同的送修單位和不同的使用環(huán)境中數(shù)臺(tái)丹佛斯大功率P407結(jié)構(gòu)機(jī)型變頻器維修情況,，總結(jié)出變頻器IGBT模塊損壞的主要原因是：使用環(huán)境的惡劣，使得門極驅(qū)動(dòng)卡上電子元件損壞以及變頻器的散熱通道堵賽,。
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