拆開側(cè)板發(fā)現(xiàn)這個(gè)ABB變頻器內(nèi)置電抗器的。 檢查冷卻風(fēng)扇的控制回路,從三相進(jìn)線處取二相電,經(jīng)過(guò)快熔后到一個(gè)380/220V隔離變壓器,變壓器輸出的220V電壓作為冷卻風(fēng)扇電源,使用萬(wàn)用表檢查快熔及變壓器都是正常的。
該變頻器主電源通電后,冷卻風(fēng)扇也應(yīng)該得電運(yùn)轉(zhuǎn),在變頻器的設(shè)計(jì)中,冷卻風(fēng)扇主電路內(nèi)串有一個(gè)繼電器,這個(gè)繼電器由變頻器運(yùn)行命令控制,當(dāng)變頻器運(yùn)行時(shí),冷卻風(fēng)扇繼電器閉合,風(fēng)扇運(yùn)行。
繼續(xù)檢查,發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇為單相電容啟動(dòng),由于啟動(dòng)電容爆裂損壞,使得冷卻風(fēng)扇無(wú)法運(yùn)行。
接著使用萬(wàn)用表檢查風(fēng)扇內(nèi)部的繞組,發(fā)現(xiàn)主繞組副繞組都正常,這里要注意一下:測(cè)量風(fēng)扇時(shí)注意不能讓風(fēng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng), 因?yàn)轱L(fēng)扇轉(zhuǎn)子有剩磁,在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中風(fēng)扇處于發(fā)電狀態(tài),在這個(gè)狀態(tài)下測(cè)量電阻值是很難測(cè)準(zhǔn)的。
根據(jù)損壞的啟動(dòng)電容容值,購(gòu)買了一個(gè)相同電壓450V 6UF電容,更換后故障解除。
]]>然后對(duì)變頻器進(jìn)行上電測(cè)試,但是一上電便顯示過(guò)電流(OC)故障。檢測(cè)U、V、W端子,發(fā)現(xiàn)三相電壓無(wú)輸出。
重新拆機(jī),對(duì)驅(qū)動(dòng)卡進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè),該變頻器驅(qū)動(dòng)卡上光耦為PC923和PC929,它們與SN0357配合使用以傳輸OC信號(hào)。
查看PC923的相關(guān)參數(shù):輸入IF電流5∽20mA,電源電壓15∽35V,輸出峰值電流±0.4A,隔離電壓5000V,開通/關(guān)斷時(shí)間0.5μs??芍苯域?qū)動(dòng)50A/1200V以下的IGBT模塊。PC923的電路結(jié)構(gòu)同TLP250等相近,但輸出引腳不一樣。5、8腳之間可接入限流電阻,限制輸出電流以保護(hù)內(nèi)部V1、V2三極管。常規(guī)應(yīng)用,是將5、8腳短接,接入供電電源的正極。如果將輸出側(cè)引線改動(dòng)一下,也可以與TLP520、3120等互為代換。
按照原理,PC923的 2、3腳為光電二極管輸入電路,2腳為光電二極管的陽(yáng)極,3腳為光電二極管的陰極,按常理說(shuō),一般2腳常由+5V供電再經(jīng)穩(wěn)壓處理給出4V左右的激勵(lì)電源,而3腳接CPU的脈沖輸出端,低電平輸出有效,即輸出時(shí)從PC923的3腳拉入電流,使二極管導(dǎo)通。有觸發(fā)脈沖輸入且頻率較低時(shí),3腳為3V上下的擺動(dòng)電壓,當(dāng)頻率上升時(shí),該腳約為此3V電壓逐漸趨于穩(wěn)定。無(wú)輸出時(shí),3腳為4V左右的高電平(同2腳電平值相等)。
但是在實(shí)機(jī)測(cè)量PC923光耦的脈沖輸入引腳時(shí),卻發(fā)現(xiàn)3腳的電平高,而2腳電平低。這是導(dǎo)致U、V、W無(wú)輸出的關(guān)鍵原因。 現(xiàn)在檢測(cè)的結(jié)果如下:未輸入運(yùn)行指令時(shí),3腳為0.5V高電平,2腳為接近0V的低電平;當(dāng)輸入運(yùn)行指令時(shí),3腳降為0.2V,有高低電平的變化,說(shuō)明CPU的脈沖已經(jīng)到達(dá)了PC923。開始檢修時(shí)走了一個(gè)彎路,只注意了高、低電平的變化,并未注意電壓值的大小。顯然是2腳供電電壓的丟失,使 IGBT管得不到激勵(lì)脈沖,因而變頻器無(wú)輸出電壓。
檢查2腳供電為一只三極管和穩(wěn)壓管的簡(jiǎn)單串聯(lián)穩(wěn)壓電源,三極管基極偏流電阻開路,導(dǎo)致供電電壓為零。更換偏流電阻后,測(cè)PC923的2、3腳電壓恢復(fù)正常。變頻器接受運(yùn)行指令后,U、V、W端子有了輸出。
接下來(lái)解決通電時(shí)持續(xù)出現(xiàn)的OC故障。對(duì)負(fù)責(zé)傳輸OC信號(hào)的SN0357光耦進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果顯示輸入側(cè)兩個(gè)引腳的電壓為零,表明沒有OC信號(hào)輸入。同時(shí),光耦輸出側(cè)的電壓為0.5V,這是不正常的。在沒有OC信號(hào)的情況下,兩個(gè)引腳之間的電壓應(yīng)為5V(一個(gè)引腳連接到5V接地電平)。
這說(shuō)明表明信號(hào)輸出引腳上的5V上拉電阻出現(xiàn)了問(wèn)題,可能已改變或開路。因此,CPU錯(cuò)誤地將這種情況解釋為從驅(qū)動(dòng)電路接收到了OC信號(hào),從而觸發(fā)了警報(bào)。在信號(hào)輸出引腳與5V電源之間連接一個(gè)10k電阻解決了這個(gè)問(wèn)題。隨后的通電測(cè)試顯示信號(hào)輸出引腳電壓為5V,變頻器不再報(bào)OC故障。
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以一臺(tái)37kW變頻器為例,該變頻器故障現(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,當(dāng)停機(jī)后重新啟動(dòng)時(shí),接觸器噠噠跳動(dòng),有時(shí)會(huì)起動(dòng)失敗,而且操作面板不顯示故障代碼。重復(fù)多次后,有時(shí)又能啟動(dòng)成功,并運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間。
將變頻器從現(xiàn)場(chǎng)拆回,將控制板拆下,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),但是檢查下來(lái)找不到異常,所有功能都是好的。
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(guò)程中顯示面板的顯示亮度有所降低,因此判斷故障為開關(guān)電源帶負(fù)載能力差。
接下來(lái)拆下電源/驅(qū)動(dòng)板,送入直流500V維修電源,單獨(dú)檢修開關(guān)電源電路。該變頻器開關(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,這種電路故障率較低。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。
進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn),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)。但詳查各電源負(fù)載電路,均無(wú)異常。
因此分析: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。
接下來(lái),遍查開關(guān)電源的相關(guān)元器件,竟發(fā)現(xiàn)“無(wú)一損壞”!無(wú)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(gòu)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(guò)強(qiáng),使電源帶載能力變差。
但手頭無(wú)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(wú)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)行根治)! 故障推斷:
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(shuō)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。
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接地故障是一種變頻器常見的故障,是變頻器內(nèi)部系統(tǒng)檢測(cè)到輸出部分的漏電現(xiàn)象。
當(dāng)變頻器輸出部分與變頻器外殼、或電機(jī)電纜與PE線、或電機(jī)繞組線圈與電機(jī)外殼短路后,變頻器就會(huì)檢測(cè)到接地故障。還有一種情況,當(dāng)電機(jī)電纜太長(zhǎng),其等效電容也在增加,也有可能會(huì)出現(xiàn)接地故障。
檢修接地故障,要先判斷接地故障來(lái)源于變頻器內(nèi)部還是變頻器外部,方法是拆除電機(jī)電纜引線,如果接地故障消失,問(wèn)題在變頻器外部,如果接地故障依然存在,故障在變頻器內(nèi)部。
對(duì)于變頻器內(nèi)部的接地故障,視情況更換部件檢查。對(duì)于外部原因引起的接地故障,需要使用兆歐表檢測(cè)電機(jī)繞組對(duì)外殼的絕緣、電機(jī)電纜對(duì)PE線的絕緣?;驒z查電纜是否過(guò)長(zhǎng)引起的等效電容的增加。
過(guò)電流故障是一種多方面原因引發(fā)的故障。常見的過(guò)電流故障的原因是由于負(fù)載過(guò)重引起的。電纜的絕緣性能降低、電機(jī)繞組的絕緣性能降低也是引起過(guò)電流故障的其中一種原因。
變頻器與電機(jī)的匹配選型也很重要,選型時(shí)一定要保證在對(duì)應(yīng)負(fù)載情況下,變頻器輸出電流比電機(jī)額定電流大。電機(jī)額定電流數(shù)據(jù)設(shè)置偏小,也有可能會(huì)引起變頻器報(bào)過(guò)電流或過(guò)載故障。
檢修過(guò)電流故障,先要從負(fù)載查起。可以拆除電機(jī)軸與負(fù)載的連接或有意的減輕負(fù)載,監(jiān)控過(guò)電流故障是否消失,故障消失,表明過(guò)電流和負(fù)載有直接必然的聯(lián)系。如果是沒有變化,故障依然存在,就要考慮與電機(jī)或電機(jī)電纜的絕緣有一定關(guān)系。
試著拆除電機(jī)電纜與變頻器之間的連接,檢查變頻器的運(yùn)行情況。如果變頻器運(yùn)行(沒有連接電機(jī))沒有故障出現(xiàn),監(jiān)控變頻器輸出沒有缺相現(xiàn)象,可以判斷變頻器不存在問(wèn)題。需要進(jìn)一步檢查電纜以及電機(jī)的絕緣強(qiáng)度。使用兆歐表遙測(cè)電纜及電機(jī)繞組的絕緣。(切記不允許使用萬(wàn)用表檢測(cè)絕緣)再其次要檢查變頻器與電機(jī)的匹配,變頻器輸出電流值是不是小于電機(jī)額定電流。
另外還有些特殊情況要考慮,變頻器使用的環(huán)境溫度是否超高、是否在超海拔情況下運(yùn)行、是否在較高的載波頻率下運(yùn)行等,這些異常情況都會(huì)使變頻器的輸出能力減低,最終也會(huì)容易引起過(guò)電流故障。
短路故障指的是變頻器輸出側(cè)(連接電機(jī)部位)產(chǎn)生了直接短路(輸出2點(diǎn)之間電阻為零)或者是輸出側(cè)的絕緣電阻變小,當(dāng)變頻器檢測(cè)到這些情況,啟動(dòng)后就會(huì)立即報(bào)短路故障。
檢查短路故障,從變頻器輸出側(cè)著手。拆開電機(jī)電纜,在變頻器輸出側(cè)不連接電機(jī)情況下,觀測(cè)變頻器運(yùn)行情況,運(yùn)行變頻器并檢測(cè)輸出電壓達(dá)到輸入電壓,并且輸出電壓三相平衡??梢耘袛嘧冾l器不存在短路故障。問(wèn)題來(lái)自于外部。主要檢查連接在變頻輸出測(cè)的電纜的絕緣或者是電機(jī)繞組的絕緣,絕緣電阻值為零或者是有所減小,要及時(shí)更換。
變頻器過(guò)溫,指的是變頻器功率器件的散熱片溫度達(dá)到了機(jī)器的報(bào)警極限或是故障極限,達(dá)到報(bào)警極限時(shí),設(shè)備提示報(bào)警信息,不停機(jī)。達(dá)到故障極限時(shí)設(shè)備故障停機(jī),保護(hù)變頻器。
變頻器過(guò)溫故障的檢查要從散熱和溫度檢測(cè)2個(gè)方面進(jìn)行分析。變頻器運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱,大多數(shù)是靠風(fēng)機(jī)散掉。風(fēng)扇的運(yùn)行直接影響著變頻器的散熱,所以,要先檢查風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況。有些變頻器的風(fēng)機(jī)是交流電源供電,風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向還與電源的相序有關(guān)系,這點(diǎn)不能忽視。
除了風(fēng)機(jī),還有變頻器內(nèi)部的散熱片,特別是運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的變頻器,有的使用環(huán)境比較惡略,內(nèi)部的散熱片透氣孔被堵住,也會(huì)影響變頻器的散熱。再說(shuō)變頻器的溫度檢測(cè),當(dāng)變頻器實(shí)際溫度升高到故障的極限設(shè)定值后,其溫度檢測(cè)電路就會(huì)命令保護(hù)電路動(dòng)作,關(guān)斷啟動(dòng)命令,停機(jī)保護(hù)。這表明變頻器沒有故障,這種動(dòng)作是正常的保護(hù)。
如果變頻器的實(shí)際溫度并沒有升高,但報(bào)出了過(guò)溫故障,這就是一種異常情況,要檢查變頻器內(nèi)部問(wèn)題。所以,變頻器的過(guò)溫故障的檢查要先判斷變頻器的實(shí)際溫度是否有過(guò)高,最簡(jiǎn)單的辦法就是觸摸變頻器外殼的溫度,外殼溫度確實(shí)很高,要檢查變頻器的散熱情況,風(fēng)機(jī)的運(yùn)行以及內(nèi)部的散熱片是檢查的重點(diǎn)。外殼溫度沒有升高趨勢(shì),過(guò)溫故障就來(lái)自于變頻器的內(nèi)部。
]]>一、變頻器輸入電抗器和濾波器
進(jìn)線電抗器的主要目的是為了減小變頻器的整流單元和整流/回饋單元的諧波電流,限制由于電源電位的突降而產(chǎn)生的電流沖擊。
濾波器的作用是對(duì)特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除。
進(jìn)線電抗器可以抑制變頻器對(duì)電網(wǎng)的干擾,在同一電源有多臺(tái)電子設(shè)備運(yùn)行時(shí),由其是大功率變頻器,需要加裝輸入電抗器來(lái)抑制對(duì)輸入電源的干擾。 輸入側(cè)電抗器還有助于改善電源側(cè)的功率因數(shù)。
二、變頻器輸出電抗器
變頻器和電機(jī)之間的接線超長(zhǎng)時(shí),隨著變頻器輸出電纜的長(zhǎng)度增加,會(huì)造成變頻器輸出的容性尖峰電流過(guò)大,引起變頻器過(guò)流跳閘保護(hù),因此必須使用輸出電抗器或?yàn)V波器、正弦波濾波器等裝置對(duì)這種容性尖峰電流進(jìn)行限制,還可以用來(lái)抑制諧波。
輸出電抗器的選擇和電纜長(zhǎng)度、變頻器功率相關(guān),一般超過(guò)100米就需要考慮安裝。
]]>變頻器所用IGBT模塊,大功率的變頻器一般為三塊獨(dú)立模塊,每個(gè)模塊包括一個(gè)上橋一個(gè)下橋,小功率變頻器則使用一體化7合一的模塊,即三單元整流、三單元逆變和一單元制動(dòng),并自帶模塊溫度自檢單元。
單獨(dú)模塊的測(cè)量比較簡(jiǎn)單,以下以七合一模塊的測(cè)量為例,首先認(rèn)識(shí)一下模塊各引腳的定義。
靜態(tài)測(cè)量使用指針萬(wàn)用表,測(cè)量方法和原理同普通二極管。
首先測(cè)量整流模塊上橋,將萬(wàn)用表調(diào)到電阻檔,黑表筆接整流輸出P,紅表筆依次接R、S、T,此時(shí)正常的狀態(tài)應(yīng)該是截止?fàn)顟B(tài)。再將黑表筆接R、S、T,紅表筆接P,此時(shí)顯示狀態(tài)應(yīng)為導(dǎo)通狀態(tài)。原理如下圖:
然后測(cè)量整流模塊下橋, 黑表筆接整流輸出N,紅表筆依次接R、S、T,此時(shí)正常的狀態(tài)應(yīng)該是導(dǎo)通狀態(tài)。再將黑表筆接R、S、T,紅表筆接P,此時(shí)顯示狀態(tài)應(yīng)為截止?fàn)顟B(tài)。
接下來(lái)測(cè)量IGBT的六個(gè)單元二極管是否正常,和剛才測(cè)量的方法類似,只不過(guò)測(cè)量的點(diǎn)是逆變的P和N,以及U、V、W三個(gè)輸出點(diǎn)。
逆變測(cè)量的時(shí)候還需要觸發(fā)IGBT的G極(如上圖的G1,G2,G1為上橋驅(qū)動(dòng),G2為下橋驅(qū)動(dòng)),看IGBT的開關(guān)功能是否正常,以測(cè)量G1為例,方法是黑表筆接P1,紅表筆接E1,然后給G1一個(gè)正向電壓,如果萬(wàn)用表顯示導(dǎo)通,說(shuō)明IGBT開關(guān)功能正常。
需要注意的是,實(shí)際應(yīng)用中為了避免充電電阻過(guò)熱損壞,還需要根據(jù)具體情況合理選擇充電電阻的大小和數(shù)量,以確保其能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
一般情況下,變頻器功率越大,充電電阻越小。因?yàn)樽冾l器功率越大,需要電解電容的容量就越大,而電容器的容量越大,所需要充電的時(shí)間就越長(zhǎng)。RC決定充電時(shí)間,要想充電時(shí)間盡量短,只有把充電電阻R取小。所以一般充電電阻最大值最好不要超過(guò)300Ω,最小值最好大于等于10Ω,把握的原則就是:大功率變頻器選擇充電電阻小,小功率變頻器充電電阻大。
主電容一般選擇經(jīng)驗(yàn)值為≥60μF/A。例如,一臺(tái)15kW的變頻器額定電流為30A,需要的電容容量為≥60μF/A×30 A即至少為1800μF,所以一般選擇4個(gè)2200μF(二并二串)或者2個(gè)4700μF的電容(二串聯(lián))。當(dāng)然還要考慮所選電容器的品牌,品牌不同,質(zhì)量相差會(huì)很大。
變頻器主電容是經(jīng)常出現(xiàn)故障的元器件,電容不良或失效以后(或容量變小),低負(fù)載運(yùn)行時(shí)表面上看不出什么異常,但接入較大功率負(fù)載后(滿載運(yùn)行)情形就不一樣了。此時(shí)變頻器直流回路已完全或者部分喪失儲(chǔ)能濾波能力。
但儲(chǔ)能電容不良故障往往又較為隱蔽,可以說(shuō)是軟故障,容易被人忽視。有的電容測(cè)其容量似乎沒有問(wèn)題,也可以運(yùn)行,但在運(yùn)行中是一大隱患。尤其是大功率變頻器中的電容,如果環(huán)境惡劣運(yùn)行年久,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)不同程度的腐蝕氧化現(xiàn)象,用電容表測(cè)量,容量無(wú)異常,但接在電路中,則因充、放電內(nèi)阻增大,致使直流回路電壓跌落,變頻器不能正常工作,儲(chǔ)能電容失容后還極易出現(xiàn)諧振過(guò)電壓導(dǎo)致模塊炸裂。
因此,檢修三年以上或運(yùn)行年限更長(zhǎng)的變頻器,不能忽略對(duì)儲(chǔ)能電容的檢查;對(duì)逆變模塊說(shuō)不清道不明原因的損壞,則應(yīng)徹底檢查、更換直流回路中的儲(chǔ)能電容!
]]>大型船舶用變頻器定期維護(hù)和保養(yǎng)的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)如下:
總之,對(duì)于大型船舶的變頻器定期維護(hù)和保養(yǎng)非常重要, 上海津信常年為客戶提供專業(yè)的船舶變頻器保養(yǎng)維護(hù)服務(wù),停機(jī)安全啟動(dòng)服務(wù), 可以幫助客戶延長(zhǎng)變頻器的使用壽命,提高其穩(wěn)定性和可靠性,從而保障船舶的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性。
]]>電阻在電路中用“R”加數(shù)字表示,如:R1表示編號(hào)為1的電阻。電阻在電路中的主要作用為分流、限流、分壓、偏置等。
參數(shù)識(shí)別:電阻的單位為歐姆(Ω),倍率單位有:千歐(KΩ),兆歐(MΩ)等。換算方法是:1兆歐=1000千歐=1000000歐。電阻參數(shù)標(biāo)注方法主要是數(shù)標(biāo)法和色標(biāo)法。
1、數(shù)標(biāo)法,主要用于貼片等小體積的電路。最后一位的數(shù)字代表0的數(shù)量,如:472 表示 47×100Ω,即4.7K;104則表示10*10000,即100K
2、色環(huán)標(biāo)注法使用最多。 電阻的色標(biāo)位置和倍率關(guān)系如下表所示:
二、電容
1、 電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示(如C13表示編號(hào)為13的電容)。電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直 流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號(hào)的頻率,C表示電容容量)電話機(jī)中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。
2、 識(shí)別方法。電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同,分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法 (uF)、納法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=1000毫法=1000000微法=1000000000納法=1000000000000皮法。
容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明,如10 uF/16V 容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示。
字母表示法:1m=1000 uF,1P2=1.2PF,1n=1000PF
數(shù)字表示法:一般用三位數(shù)字表示容量大小,前兩位表示有效數(shù)字,第三位數(shù)字是倍率。如:102表示10×102PF=1000PF,224表示22×104PF=0.22 uF
晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示,如:D5表示編號(hào)為5的二極管。
1、 作用:二極管的主要特性是單向?qū)щ娦裕簿褪窃谡螂妷旱淖饔孟?,?dǎo)通電阻很??;而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無(wú)窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性,常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。晶體二極管按作用可分為:整流二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管等。
2、識(shí)別方法:二極管的識(shí)別很簡(jiǎn)單,小功率二極管的N極(負(fù)極),在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來(lái),有些二極管也用二極管 專用符號(hào)來(lái)表示P極(正極)或N極(負(fù)極),也有采用符號(hào)標(biāo)志為“P”、“N”來(lái)確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長(zhǎng)短來(lái)識(shí)別,長(zhǎng)腳為正,短 腳為負(fù)。
3、測(cè)試注意事項(xiàng):用數(shù)字式萬(wàn)用表去測(cè)二極管時(shí),紅表筆接二極管的正極,黑表筆接二極管的負(fù)極,此時(shí)測(cè)得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?,這與指針式萬(wàn)用表的表筆接法剛好相反。
穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示,如:ZD5表示編號(hào)為5的穩(wěn)壓管。
1)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理:穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后,其兩端的電壓基本保持不變。這樣,當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后,若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng),或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí),負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。
2)故障特點(diǎn):穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3種故障中,前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高;后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。
電感在電路中常用“L”加數(shù)字表示,如:L6表示編號(hào)為6的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。
直流可通過(guò)線圈,直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻,壓降很?。划?dāng)交流信號(hào)通過(guò)線圈時(shí),線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的通過(guò),所以電感的特性是通直流阻交流,頻率越高,線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。
電感一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法,色標(biāo)法與電阻類似。如:棕、黑、金、金表示1uH(誤差5%) 的電感。電感的基本單位為:亨(H) 換算單位有:1H=1000mH=1000000uH。
晶體三極管在電路中常用“Q”加數(shù)字表示,特點(diǎn)是內(nèi)部含有2個(gè)PN結(jié),并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型兩種類型,這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ),所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。
場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn),因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。 它的主要作用是控制電流的流動(dòng),具有輸入電阻高、輸出電阻低、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。 尤其用場(chǎng)效管做整個(gè)電子設(shè)備的輸入級(jí),可以獲得一般晶體管很難達(dá)到的性能。
上電試機(jī),果然,無(wú)法復(fù)位。拆出電源/驅(qū)動(dòng)板。由于電流檢測(cè)任務(wù)由電流互感器承擔(dān), 此處的A7840(線性光耦)是電壓檢測(cè)的主要角色。上電檢測(cè)OI9的IC1的工作狀態(tài),正常;停電在線檢測(cè)R119~R46和R2~R5等電阻,都接近標(biāo)稱值;檢測(cè)A7840的6、7角之間電壓,為0.66V,測(cè)IC1的7腳輸入電壓為1.65V,據(jù)R2/R5的比例推算,該級(jí)放大器工作的也正常;短接一下R48和R47,測(cè)OI9的6、7腳電壓有明顯的上升幅度,A7840工作沒什么問(wèn)題。
拆出電源/驅(qū)動(dòng)板,懷疑故障延伸至MCU主板電路了。其中A7840的電壓放大倍數(shù)為8倍,可以通過(guò)檢測(cè)2、3腳間輸入電壓值和6、7腳間輸出電壓值來(lái)確定。測(cè)2、3腳之間為130mV,6、7腳差分電壓為660mV,放大倍數(shù)約5倍,板卡已經(jīng)有問(wèn)題了。更換后重測(cè),6、7腳上升為0.99V,IC1的輸出電壓由1.65V上升為2.4V,故障排除。
本例變頻器故障維修要點(diǎn):
1、(DC530V)電壓的檢測(cè)點(diǎn)取自P1端和A7840的供電負(fù)端,與IGBT模塊連接時(shí),A7840的供電負(fù)端才得以與N端相連接,P1和P主端子短接片連接時(shí),才有采樣電壓輸入;開關(guān)電源的供電是由R、S端經(jīng)橋式整流和濾波取得,因而單獨(dú)檢測(cè)電源/驅(qū)動(dòng)板時(shí),要暫時(shí)為直流電壓檢測(cè)電路引入DC500V,以滿足其檢測(cè)條件。
2、本例故障的得以快速修復(fù),得益于已知A7840的電壓放大倍數(shù)為8倍這個(gè)參數(shù),并對(duì)器件的衰老有所警惕上。否則僅靠測(cè)其工作狀態(tài),會(huì)得出其“工作盡職”的錯(cuò)誤結(jié)論。其實(shí),衰老的A7840雖然工作賣力,但卻無(wú)法盡職了。
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