罗宾康变频器的主回路作为电力转换与控制的核心部分,其一旦故障如何有效处理至关重要。以下是对变频器主回路故障处理思路的详细阐述:
一、故障现象观察与初步判断
1.过电流跳闸
当变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸,首先应区分是负载原因还是变频器自身原因。若为变频器故障,查看历史记录中跳闸时的电流,若超过额定电流或电子热继电器设定值,且三相电压和电流平衡,可能是过载或电机堵转等突变情况,可适当延长加速时间。若跳闸电流在额定电流或电子热继电器设定范围内,则可能是IPM模块或相关部分故障。可通过测量变频器主回路输出端子U、V、W分别与直流侧P、N端子之间的正反向电阻来判断IPM模块是否损坏,若模块未损坏,则是驱动电路故障。减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸,一般是逆变器的上半桥模块或其驱动电路故障;加速时IPM模块过流,则是下半桥模块或其驱动电路部分故障,这些故障常因外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。
2.整流模块故障
早期生产的变频器整流模块可能采用二极管整流,部分整流模块采用可控硅整流。大功率变频器整流模块一般为三相全波整流,承担着变频器全部输出电能的整流,易超温、穿透,损坏后会导致变频器不能正常台闸、保险熔断等情况,三相输入或输出端呈低电阻值(正常时应达到兆欧以上)或短路。
3.充电电阻器损坏
充电电阻器损坏的原因包括主回路接触器吸合不好,导致载流时间长而烧毁;电流过大绕毁电阻器;轻载启动时,主回路接电源和RUN信号同时接入,使充电电阻器既要通过电流,又要通过负荷逆变电源电流量,故易被烧毁。其损坏特点表现为断裂、外壳发黑、爆裂等,也可通过万用表测量其电阻值判断是否损坏。
二、故障原因分析
1.元件老化与劣化
电解电容器是主回路中易出现问题的元件之一,其寿命受两端直流电压和内部温度影响,一般温度每上升10℃,寿命减半。安装时需考虑环境温度,并可采取措施减少脉动电流,如采用改进功率因数的交流或直流电抗器来延长电解电容器寿命。可通过测量静电容量判断电解电容器的劣化情况,当静电容量低于额定值的80%,绝缘阻抗在5MΩ以下时,应考虑更换。
2.外部环境因素
如强电流的干扰和击穿、天气过热导致变频器散热不良、伺服电机回电产生再生电流等都可能引发变频器主回路故障。如车间功率控制电路强,变频器柜通风不足,工厂车间温度过高等都可能导致变频器过热,进而损坏主板或其他元件。
三、故障处理方法
1.元件更换
对于已确定损坏的元件,如整流模块、IPM模块、充电电阻器、电解电容器等,要及时更换。在更换整流模块时,要在其与散热器表面均匀涂上一层导热性能良好的硅导热膏,再拧紧螺钉。若没有相同型号的整流模块,可用同容量的其他类型整流模块替代,但固定螺钉孔需重新打孔、攻牙后安装、布线。
2.电路修复与调试
如果是因为驱动电路故障导致IPM模块损坏,需要先找出驱动电路的故障根源并进行修复,然后再更换IPM模块。对于因外部灰尘进入或环境潮湿引起的故障,要对变频器进行清洁和干燥处理,确保内部环境良好。在更换元件或修复电路后,要对变频器进行调试,包括检查参数设置是否正确、进行空载测试和带载测试等,确保变频器恢复正常运行。
罗宾康变频器主回路故障处理需综合考量多方面因素,准确判断故障原因,采取恰当的处理措施,才能保障变频器稳定可靠运行,满足生产需求。