北人股份
Dengjiuhe
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楼主  发表于: 2009-03-03 12:51
三菱变频器的常见故障及维修对策

以下我们就三菱变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨:
由于三菱变频器进入中国市场较早,所以有些老的产品仍在使用,我们先就这些产品的故障做一分析。早期我们能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器,小功率Z024系列变频器我们常见的故障现象有OC,ERR,无显示等,OC引起的原因主要有以下两种可能:1.驱动电路老化,由于较长年限的使用,必然导致元器件的老化,从而引起驱动波形发生畸变,输出电压也就不稳定了,所以经常一运行就出现OC报警。2.IPM模块的损坏也会引起OC报警,Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流,欠压等检测电路,而且还包含有放大驱动电路,所以不管是检测电路的损坏,驱动电路的损坏,以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。ERR故障是一个欠压故障,通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生,而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的,它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路,这给维修带来了一定的困难,其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。此外我们还会碰到一些LV故障,欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障,三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障,由于开关电源输出负载的短路,或母线电压的突变而导致脉冲变压器初,次级绕组的损坏。
目前市场上正在推广使用的就是A500系列,E500系列,和F500系列,以及S120系列。以下我们就A500和E500系列的常见故障和大家做一分析。对于A500系列我们有时会碰到UV(欠压)故障,我们可以检查一下整流回路,A500系列7。5KW以下变频器的整流桥内置一个可控硅,变频器在正常运行时用于切断充电电阻,内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障,而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片,此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。此外,在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6,E7,而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片,以及一些接口芯片上。对于E500系列变频器,我们碰到的常见故障有Fn故障,此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不封锁输出。
                        
    2.1 早期产品的故障
                            
    由于三菱变频器进入中国市场较早, 所以有些老的产品仍在使用,  我们先就这些产品的故障做一分析。早期我们能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器。小功率Z024系列变频器我们常见的故障现象有OC、ERR、无显示等。
    OC引起的原因主要有以下两种可能。
                        
    (1) 驱动电路老化
    由于较长年限的使用,必然导致元器件的老化,从而引起驱动波形发生畸变,输出电压也就不稳定了,所以经常一运行就出现OC报警。

                        
    (2) IPM模块的损坏也会引起OC报警
                            
                        
    Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流,欠压等检测电路,而且还包含有放大驱动电路,所以不管是检测电路的损坏,驱动电路的损坏,以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。

                        
    (3) 无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。

                        
    (4)  ERR故障是一个欠压故障,通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生,而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的,它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路,这给维修带来了一定的困难,其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。

OC1,OC3故障
在以前我们介绍三菱变频器出现OC(过电流故障)很多时候会是以下几方面原因造成的(我们以A500系列变频器为例):1.参数设置问题不当引起的,如时间设置过短.2.外部因素引起的,如电机绕组短路,包括(相间短路,对地短路等)3.变频器硬件故障,如霍尔传感器损坏,IGBT模块损坏等.在现在的维修中,我们有时排除以上这些原因可能还是解决不了问题,OC故障仍然存在,当然更换控制板也不是解决问题的办法.这时我们可以考虑一下驱动电路是否存在问题.三菱A500变频器的检测电路做的相当强大,以上这些检测点只要有任何一处有问题都可能会报警,无法正常运行.除了一般性驱动电路所包括的驱动电源,驱动光耦隔离,驱动信号放大电路,还包括输出信号回馈电路等.在以前我们介绍的检测手段无法解决问题的情况下,我们要特别注意驱动电路是否正常,检测方向主要包括刚才介绍的三菱驱动电路的几个组成部分.                        
    (5) 此外我们还会碰到一些LV故障,欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障,三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障,由于开关电源输出负载的短路,或母线电压的突变而导致脉冲变压器初,次级绕组的损坏。

LENZE变频器进入中国的市场也并不太长,也经历了一段被广大客户从陌生-认知-接受的过程。早期我们能看到的LENZE变频器主要是一些小功率的8100系列,8300系列变频器,以及功率较大的8600系列。此外我们还能看到使用富士G5系列变频器技术的LENZE 7800系列变频器。这些机器相对来说进入中国市场较早,主要是随设备配套一起进入中国市场。由于使用年限较长,出现故障的几率也就更高。但这些系列的变频器在市场上相对数量较少,有些型号的变频器并不多见,现在我们比较常见的主要包括8220/8240系列通用变频器,8200EV系列矢量闭环变频器,9300系列工程矢量变频器。此外LENZE还推出了分布式机电一体变频器。8220/8240系列变频器投放市场也已有较长时间了,相对同时期的变频器来说功能也比较强大,并有多种选件可选,通讯功能强大是它的一大优势,该系列变频器可以有多种总线通讯方式供选择,除了常见的RS232/RS485通讯外,还包括INTERBUS,PROFIBUS,CANBUS等通讯方式。8200EV系列变频器除了各种总线通讯可选外,内置RFI滤波器,180%  60S的启动转矩都是该系列变频器区别于其他变频器更有卖点的地方。9300系列变频器是功能更为强大的一种矢量型变频器,除了先前我们讲到的一系列功能外,还包括双PID功能并且通过选装组件还可以完成1.速度/转矩切换控制2步进控制3位置控制等功能。应该说LENZE是一个功能相当强大的变频器品牌,更由于有自己的齿轮减速箱,电机等配套,使得LENZE的用户也在不断壮大。
以下我们就LENZE变频器的一些常见故障做一些探讨,供广大用户在使用和检修中作为参考:
对于早期的如8100系列8300系列变频器,我们比较常见的故障有开关电源损坏,其中多数为脉冲变压器损坏,反映出来的现象为上电后机器无任何反应,控制端子无电压。由于脉冲变压器的骨架不容易拆开,给变压器的修复造成了一定的困难,各变频器品牌所使用脉冲变压器的参数又不尽相同,给我们的绕制也带来了一些困难,假如无配件来源,一般在这种情况下不易修复。由于此类机器市场相对较少我们就不做详细讨论。
OC5故障
应该是我们在8220/8240系列变频器里面经常碰到一种故障现象。OC5为变频器过载,过载检测一般都是由霍耳传感器来完成的,通过检测U V两相的电流,再由两输入或门COMOS电路来判断变频器是否过载。OC5的故障点通常为传感器的损坏,以及门电路的损坏引起的,霍耳传感器容易受环境的影响,而发生工作点的漂移,而门电路常由于工作电压以及输入信号的冲击而损坏。更换损坏器件应该就能够排除此类故障。
输出缺相
输出缺相也是我们经常会碰到的故障之一。我们都知道在缺相状态下是无法拖动三相交流异步电机的,在拖动电机的情况下还会出现过流报警,我们脱开电机后测量3相输出电压,往往是3相输出电压相差比较大,这时候我们首先应该检查功率模块是否损坏,驱动波形是否正常。在LENZE 8240系列变频器我们经常会碰到现象是驱动电路无电压。开关电源是一个必须检查的电路,8240系列变频器与其它变频器的不同之处是驱动电源不是直接由开关电源供给的,驱动电路和开关电源之间带有隔离。所以我们还必须检查隔离变压器是否有问题。排除以上故障应该可以确定驱动电路的电源是否正常。
开关电源故障
在8200系列通用变频器的维修中我们会经常碰到开关电源损坏。故障点主要有功率开关管的损坏,以及开关电源控制电路的损坏。开关管的损坏较容易更换,原型号晶体管及其替换晶体管都能够买到,控制电路出现故障后修复相对比较复杂,此类型机器的控制电路元器件都是集成于绝缘陶瓷片上,不易更换,需要有一定的经验以及维修技巧。
变频器散热引起的故障
散热板分离散热技术也是LENNZE变频器的一个很大卖点,大家都知道常规变频器都是有冷却风扇散热,但有些场合使用了散热风扇后常常成为变频器的一个常见故障点。这种现象主要在纺织工厂比较多见。纺织工厂空气中的棉絮和化纤常常堵塞风扇,引起变频器故障报警。而LENZE变频器的散热板分离散热技术恰恰解决了这个问题。但我们也会碰到客户在使用一段时间后出现变频器带不起重载的现象,从我们的经验分析也有可能是由于变频器的散热问题引起的,由于散热的不充分,元器件更易老化,损耗更快。一般在这种情况下,更换老化器件能解决此问题。
此外,在实际应用中我们也可以依据变频器的发光二极管的状态判断一下变频器的状态及故障,特别是在没有面板的情况下这种判断办法更方便。一般在绿灯亮,红灯灭的情况下是在控制面板的操作状态下。绿灯闪烁,红灯亮则是操作面板禁止控制。绿灯灭,红灯一秒闪烁一次,此时变频器为故障状态。
应该说LENZE变频器在使用中还是会碰到一些这样那样的故障,以上也是较粗率地介绍了一些常见故障及分析,LENZE变频器在性能上还是很有特点,像位置控制,同步控制都是它的优势所在,所以在应用上值得我们去研究的。此外从维修角度来说,LENZE变频器线路相对还是比较复杂,且PCB板有多层布线,对于维修人员的要求也就更高了,也希望变频器维修的同行们能够多多交流,解决更多的实际问题。
  UVT故障                      
    (1)对于A500系列我们有时会碰到UV(欠压)故障,我们可以检查一下整流回路。A500系列7.5kW以下变频器的整流桥内置一个可控硅,变频器在正常运行时用于切断充电电阻,内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障,而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片,此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。此外,在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6、E7,而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片,以及一些接口芯片上。
UVT为欠压故障,相信很多客户在使用中还是会碰到这样的问题,我们常见的欠压检测点都是直流母线侧的电压,经大阻值电阻分压后采样一个低电压值,与标准电压值比较后输出电压正常信号,过压信号或是欠压信号.对于三菱A500系列变频器电压信号的采样值则是从开关电源侧取得的,并经过光电耦合器隔离,在我们的维修过程中,我们发现光耦的损坏在造成欠压故障的原因中占有了很大的比重.这种现象在以前的变频器维修中还是不多见的.
    (2) 对于E500系列变频器,我们碰到的常见故障有Fn故障,此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不封锁输出。

E6,E7故障
E6,E7故障对于广大用户来说一定不陌生,这是一个比较常见的三菱变频器典型故障.当然损坏原因也是多方面的:1.集成电路1302    H02损坏,这是一块集成了驱动波形转换,以及多路检测信号于一体的IC集成电路,并有多路信号和CPU板关联,在很多情况下,此集成电路的任何一路信号出现问题都有可能引起E6,E7报警.2.信号隔离光耦损坏.在IC集成电路1302H02与CPU板之间有多路强弱信号需要隔离,隔离光耦的损坏在元器件的损坏比例中还是相对较高的,所以在出现E6,E7报警时,我们也要考虑到是否为此类因素造成的.3.接插件损坏或接插件接触不良.由于CPU板和电源板之间的连接电缆经过几次弯曲后容易出现折断,虚焊等现象,在插头侧如果使用不当也易出现插脚弯曲折断等现象.以上一些原因也都可能造成E6,E7故障的出现.
开关电源损坏
开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障,排除掉以前我们经常提到的脉冲变压器损坏,开关场效应管损坏,启振电阻损坏,整流两极管损坏等一些因素外,常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片了,这是一块带有导通关断时间调整,输出电压调节,电压反馈调节等多种保护于一体的控制芯片.较容易出现问题的地方主要有芯片14脚的电源. 调整电压基准值的7脚,反馈检测的5脚.以及波形输出的2脚等.
功率模块损坏
功率模块的损坏,主要出现在E500系列变频器.对于小功率的变频器,由于是集成了功率器件,检测电路于一体的智能模块,当模块损坏时只能更换,但维修成本较高,已无维修价值.而对于5.5KW,7.5KW的E500系列变频器,选用了7MBR系列的PIM功率模块,更换的成本相对较低,对此类变频器的损坏可以做一些维修.


2.2 A500和E500系列常见故障

目前市场上正在推广使用的就是A500系列、E500系列、F500系列和S120系列。以下我们就A500和E500系列的常见故障和大家做一分析。
(1) 对于A500系列我们有时会碰到UV(欠压)故障,我们可以检查一下整流回路。A500系列7.5kW以下变频器的整流桥内置一个可控硅,变频器在正常运行时用于切断充电电阻,内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障,而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片,此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。此外,在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6、E7,而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片,以及一些接口芯片上。

(2) 对于E500系列变频器,我们碰到的常见故障有Fn故障,此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不封锁输出。