AB變頻器功率單元檢測(cè)過(guò)程及原理分析

檢測(cè)用工具

1.高壓變頻器功率單元維修工裝

2.交直流可調(diào)電源 ?AC 450V ?50W, ?DC ?1300V ?50W

3.三相接觸調(diào)壓器TSGC2-3KVA ?輸入電壓380V，輸出電壓0-430V

4.三相隔離變壓器SBK-3000VA ??輸入電壓380V，輸出電壓690V

5.數(shù)字電容表VC6013 ??200PF--20000μF

6.數(shù)字示波器普源DS1102E，另配X100高壓探頭

7.數(shù)字萬(wàn)用表FLUKE 17B+

AB變頻器功率單元檢測(cè)

一．部件檢測(cè)

1.進(jìn)線熔斷器??使用萬(wàn)用表電阻檔位，測(cè)量熔斷器兩端的電阻值。

標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)志清晰，熔管表面光滑無(wú)裂紋，兩端電阻值應(yīng)小于0.5歐姆。

2. 濾波電容器??一般功率單元內(nèi)使用6個(gè)濾波電容，采用3串2并的方式使用。給水泵功率單元較大，使用12個(gè)濾波電容，3串4并。串聯(lián)電容總?cè)萘康扔诿總€(gè)電容器容量的倒數(shù)和的倒數(shù)，并聯(lián)電容總?cè)萘康扔诟鱾€(gè)電容器容量的和。測(cè)量時(shí)使用數(shù)字電容表的2000μF×10檔位，測(cè)量總電容值，然后和計(jì)算出來(lái)的總?cè)萘窟M(jìn)行對(duì)比。需要注意的是使用電容表測(cè)量電容器前，應(yīng)對(duì)電容器進(jìn)行放電，另外要注意電容器的正負(fù)極，紅表筆接正極，黑表筆接負(fù)極。

標(biāo)準(zhǔn)：外觀檢查無(wú)鼓包、凹凸面、漏液情況，實(shí)測(cè)電容器總?cè)萘繎?yīng)不小于電容器額定容量的80%。

3.整流橋模塊??測(cè)量時(shí)一般使用數(shù)字萬(wàn)用表二極管壓降檔位測(cè)量整流橋模塊內(nèi)封裝的6個(gè)二極管的通斷來(lái)確定整流橋模塊的好壞（當(dāng)萬(wàn)用表在二極管壓降檔位時(shí)，表筆兩端有2.5V左右的開(kāi)路電壓）。

標(biāo)準(zhǔn)：二極管正向?qū)@示電壓值，反向截至顯示為無(wú)窮大，導(dǎo)通壓降約為0.4V（參考值）。

4.壓敏電阻???壓敏電阻是一種具有非線性伏安特性的電阻器元件，當(dāng)加在壓敏電阻上的電壓低于它的閾值時(shí)，流過(guò)它的電流極小，它相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)窮大的電阻；當(dāng)加在壓敏電阻上的電壓超過(guò)它的閾值時(shí)，流過(guò)它的電流激增，它相當(dāng)于阻值無(wú)窮小的電阻，利用壓敏電阻的特性，用于在電路承受過(guò)電壓時(shí)進(jìn)行電壓鉗位，吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件和后續(xù)電路。我個(gè)人理解是當(dāng)電路中的過(guò)電壓使壓敏電阻導(dǎo)通后，功率單元的輸入側(cè)相間短路，熔斷器熔斷，保護(hù)后續(xù)電氣回路。檢測(cè)時(shí)使用萬(wàn)用表電阻檔位測(cè)量整流橋并聯(lián)壓敏電阻。?

標(biāo)準(zhǔn)：壓敏電阻在正常情況下不導(dǎo)通，阻值為無(wú)窮大。

5.?IGBT模塊

AB變頻器功率單元內(nèi)都是使用的德國(guó)英飛凌的IGBT，IGBT的英文全稱是Insulated Gate Bipolar Transistor，中文名稱是絕緣柵雙極型晶體管。具體檢測(cè)步驟及標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)檢測(cè)報(bào)告單。

型號(hào)解釋BSM150GB170DLC：

BSM--------------帶反并聯(lián)續(xù)流二極管(F.W.D)的IGBT模塊

150-----------Tc=80°C時(shí)的額定電流

GB----------兩單元模塊(半橋模塊)

170-------額定電壓×10

DLC----帶(EmCon)二極管的低飽和壓降

6.開(kāi)關(guān)電源板 ?開(kāi)關(guān)電源是一個(gè)恒壓元件，用交直流調(diào)壓電源給模塊輸入側(cè)逐步加直流電壓，加至950V，看其輸出電壓，在250V左右為正常。開(kāi)關(guān)電源輸入側(cè)接的是功率單元輸入的三相690V經(jīng)整流濾波后的電壓，大約為直流950V，其輸出側(cè)接主控板Y3，給主控板供電。

注意：上述測(cè)量方式比較危險(xiǎn)，不建議采用。因?yàn)榫€路板一般使用插

接頭來(lái)連接電源，正負(fù)極線柱之間的距離較小，帶壓測(cè)量時(shí)很容易短路，測(cè)量時(shí)盡量使用帶鱷魚線夾的表筆，加壓前先把表筆夾好，推薦采用下圖測(cè)量方式。

7.主控板

7.1首先要給主控板加電，有兩種方式，第一種就是用可調(diào)電源給開(kāi)關(guān)電源板加壓，由開(kāi)關(guān)電源給主控板供電；第二種就是把主控板上Y3的電源線的插接頭拔掉，用可調(diào)電源給主控板加80-200V的直流電，注意核對(duì)正負(fù)極，一般情況下插接頭紅線是正極。另外要注意的是不要先調(diào)壓在接線，要先接好線再調(diào)壓。

7.2主控板加電試驗(yàn)的過(guò)程中，主控板去IGBT的四對(duì)驅(qū)動(dòng)線不要拆掉。

7.3用光纖將功率單元和工裝連接好，將功率單元維修工裝開(kāi)機(jī)，選擇廠家羅克韋爾，啟動(dòng)通訊，停機(jī)，運(yùn)行，然后測(cè)主控板四路驅(qū)動(dòng)的波形和電壓，有17V左右的交流電壓且有方波就說(shuō)明主控板輸出正常。

二．上電測(cè)試

1.先給功率單元加一個(gè)交流30V的低電壓。接線順序是電源+調(diào)壓器+變壓器+功率單元，維修工裝給定電壓輸入50%，測(cè)量功率單元輸出電壓應(yīng)該是交流15V，然后測(cè)量其波形，正常的應(yīng)該是規(guī)律的方波。

2.在功率單元輸出側(cè)串接3個(gè)220V的燈泡，用光纖將功率單元和工裝連接好，將功率單元維修工裝開(kāi)機(jī)，選擇廠家羅克韋爾，啟動(dòng)通訊，然后給功率單元加690V交流電壓，按維修工裝的待機(jī)、啟動(dòng)，調(diào)整維修工裝的給定電壓，查看功率單元的輸出電壓和波形。此時(shí)測(cè)量時(shí)應(yīng)用X100的示波器探針。

利德華福變頻器功率單元

利德華福功率單元的熔斷器、整流橋、IGBT等元件的檢測(cè)方法和AB的一樣，這里就不再重復(fù)。所不同的是它每個(gè)功率單元只有1塊電路板，這個(gè)電路板是由一個(gè)720V變180V的控制變壓器供電的，控制變壓器的低壓側(cè)接電路板，高壓側(cè)接功率電源的三相輸入電源的其中兩相。低壓測(cè)試步驟如下：

1.拆掉下圖紅圈中的兩根線WD21、WD22，然后接上AC220V的交流電，電路板的L2指示燈就會(huì)亮起來(lái)。

用光纖將功率單元和維修工裝連接起來(lái)，打開(kāi)維修工裝選利德華福，依次點(diǎn)擊啟動(dòng)通訊，停機(jī)，運(yùn)行，然后測(cè)量電路板四對(duì)驅(qū)動(dòng)線WK1-WK2,WK3-WK4,WK5-WK6,WK7-WK8的電壓和波形，這四對(duì)線是IGBT的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，測(cè)得電壓是AC12.5V，以及如下方波，說(shuō)明電路板正常無(wú)故障。

3.檢測(cè)功率單元

先給功率單元加一個(gè)交流30V的低電壓。接線順序是電源+調(diào)壓器+變壓器+功率單元，維修工裝給定電壓輸入50%，測(cè)量功率單元輸出電壓交流15V，然后測(cè)量其波形，正常的應(yīng)該是規(guī)律的方波。

調(diào)整示波器水平方向旋鈕，波形壓縮之后變成下圖的標(biāo)準(zhǔn)方波。

4.給功率單元加690V交流電壓，在其輸出側(cè)串接3個(gè)小燈泡，調(diào)整維修工裝的給定電壓，查看功率單元的輸出電壓和波形。此時(shí)測(cè)量時(shí)應(yīng)用X100的示波器探針，并且在一次加壓之前先把萬(wàn)用表的表筆和示波器的探針固定在功率單元的輸出端，防止帶點(diǎn)測(cè)量時(shí)不小心短路。給定電壓10%的時(shí)候單元輸出電壓是75V，給定電壓30%的時(shí)候單元輸出電壓是210V，50%的時(shí)候單元輸出電壓是350V，給定電壓100%的時(shí)候單元輸出電壓是687V，成比例上升。隨著電壓的上升，燈泡越來(lái)越亮，功率單元上電也可以不帶負(fù)載，帶燈泡的目的主要是為了對(duì)輸出電壓有個(gè)直觀形象的認(rèn)識(shí)，波形是和上圖一樣的方波。

5.測(cè)量濾波電容

額定容量是6300μF，測(cè)得6070μF，只要不低于額定容量的80%就是合格的，注意電解電容是有極性的，有白色圖標(biāo)的一側(cè)為負(fù)。一個(gè)功率單元濾波回路是三個(gè)電容器串接而成的，串聯(lián)電容總?cè)萘康扔诿總€(gè)電容器容量的倒數(shù)和的倒數(shù)。所以我們測(cè)總?cè)萘渴?020μF。