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西门子变频器控制板的故障和维修分析

2020-06-25 16:48分类:变频器维修 阅读:

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故障现象:一台西门子MM430(11KW)变频器维修,静态检测逆变模块正常,整流模块损坏。

西门子变频器故障检测分析与维修:
测量PN间反向电阻值在正常范围内,在主回路部分也未发现异常,初判为整流模块自然老化损坏。但在清洗、检查过程中,发现驱动电路中有元件损坏的迹象,进一步测量有一个元件损坏,导致驱动输出始终是高电平。更换整流模块,修复驱动电路。变频器在运行过程中突然有一路驱动电路损坏,使输出始终维持高电平,致使这一桥臂上的2个逆变开关器件同时导通而形成短路大电流。整流模块首先损坏,失去高压直流电,避免了逆变模块的损坏。

根据客户描述的故障现象,一台西门子MM430变频器在停机1天后,重新开机时发生炸机,变频器面板无显示,前级空开跳闸。去到现场检查电机的运行电流在额定值以内,电机对地绝缘良好,用电桥测试平衡,未发现有发热现象,三相工作电压均在额定值以内,外部的电气和机械环境都看不出什么异常,异常只能发生在变频器内部。

西门子变频器控制板的故障和维修分析

打开变频器进行检查,发现逆变输入模块炸裂,输出U、V、W端子短路;同时10Q240W电容充电电阻烧断,接在主整流回路上的尖波抑制电路的二极管RU4C21和电阻(二者并联后串接小电容)同时损坏,1005W电阻已开路,二极管短路。初步判断故障是由于逆变模块损坏,其浪涌冲击电流将充电电容电阻烧断,但尖峰电压抑制电路的电阻和二极管同时损坏,说明直流回路中出现了异常的波动剧烈的冲击电压,有可能存在电网电压异常的冲击,使其瞬间损坏,但是IGBT模块损坏状况不明,需要进一步检测。

带回公司检测,损坏模块拆除,将其它损坏元器件更换新品,送电后有显示,说明电源及控制部分基本正常,测开关电源各路输出都正常。电容检测, 发现电容表面有发热膨胀现象,测量电容值比正常值下降20%,已经超过标准,,电容不能使用。

逆变模块的损坏,除了外部负载的长时间过载,散热不良和电网突波电压冲击外,其内部电容的容量减小、失容和失效,也是导致其损坏的重要原因。电容的容量减小,故障轻时可能表现为带负载能力差,重时往往表现为跳直流回路欠电压故障。更严重的电容故障还会导致逆变模块损坏。其是大功率变频器中的电容,运行多年后,电极常年经受数百赫兹的大电流充、放电冲击,会出现不同程度的氧化。因此,检修两年以上运行年限的变频器,尤其不能忽略对储能电容的检查,对逆变模块损坏原因不明的时候,尤其应该注意检查直流回路中的储能电容!

将该变频器的失效主电容更换后,再换掉损坏的逆变模块及器件。安装好变频器,测试输出电压平衡,芾电机运行,输出三相电流平衡。负载测试正常,满足出厂标准,寄送回去给客户。

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