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不知各位从事工控设备维修工作的坛交,有没有这种经历:变频器刚启动,旋即报出" OC "短路故障代码;或者在这行过程中无征兆便报出短路故障代码停机?因工作关系,本人曾遇到此类故障数十例,现针对该故障做一个方面的交流。
究其原因,变频器之所以出现此种故障,在排除负载确有异常外,其主要原因可以分为两大类:电流样及后续运算、比较部阶; IGBT 模块检测部分,当然还有极少一部分是由变频器软件层面原因所致,限于篇幅不在本期讨论范围。至于 IGBT 模块检测功能电路,主要是通过带有"模块短路保护"功能的驱动光耦(如:A316J、A3120等,线路图如图一示),以及关联的二极管、电阻等元件实现,排查相对容易在此从略。
下面针对电流采样、运算、比较部分做分析:在实际检修工作中,该部分有近一半以上的故障点集中在电流传感器上。对于容量10kW以下的变频器,绝大部分采用焊接式分流片做为电流采样器件,其作用建是将电流量转换为电压值(mV)供后级运板电路使用,除发生概率较低的开焊、虚焊现象外,其整体故障率校低。对于中、大功率变频器的电流采样工作均使用四线式霍尔型电流传感器完成,实物图及检测回路电路例图见图二和图三示。由图可知,该类型传感器采用正负双电源供电形式(多为±15V),直接输出同检测电流对应的电压,其精度较分流片式更为精确。但做为一种由电子元件组成的器件,其故障率还是较高的。
图四所示为本人近期所接修的一台东元牌75kW变频器,其故障现象表现为启动升频至15HZ左右(目标值45HZ),不定时报出"对地短路"启动过程中过电流故障提示信息。在排除掉所驱动电动机嫌凝后,调阅故障时电流值为远超正常值的620A!在对该机电流这板、比较电路做常规测量末见异常后,遂将怀疑对象锁定为三相输出电流采样器件的三支电流传感器上。经排查三支电流传感器工作所用士15V电源无异常,且在空载时输出均为 OV ,可见传感器静态性能正常。鉴于店内无大容量三相测试电源,也无大功率电动机负载,本人决定利用霍尔型电流传感器能"交直流通用"的特性,采用ZX7﹣315型逆变式电焊机充当大电流发生器,对三支电流传感器进行动态性能鉴定﹣﹣将三支传感器全部穿过焊把线(注意电流方向),将焊机输出电流设定为120A,随后为传感器送入工作所需土15V电源,紧接着进行连续焊接作业。最终在焊接约,两分钟后,一支传感器的输出有了异常:其余两支传感器的输出电压为+4V左右,而该支传感器的输出却变为﹣0.3V!将异常传感器换新后,变频器故障得以排除。
不同于上面的故障现象,还有一种症状——通电后,变频器便直接报出短路故障代码,或变频器一启动末极升频便测短路故率代码。诱发该种故障现象的原因,除了负载异常、模块损坏、驱动光耦问题及开关电源因素外,霍尔型电流传感器静态特性异常的概率是相当高的。
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