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誉强YQ3000系列G7-5.5KW变频器输入输出线接反不能启动

[日期:2018-03-20T22:40:03] 来源:  作者:陶波 [字体: ]

 

  一台誉强YQ3000系列G7-5.5KW变频器,在维修中把变频器的输入输出线接反(即变频器RST端子接电动机,UVW端子接3相380V交流电)导到不能启动。
  
  接修后,用清水冲洗变频器电源和模块驱动板,晒干燥后,再进行检测修理。用万用表测量模块输出端子U、V、W之间的阻值为无穷大,判断模块中IGBT管己开路。由于没有短路,把单相380V电压接到进线R、T两端子。送电,没有短路放炮现象出现。电源板红色LED指示灯亮,测量控制端子+24V端子电压为21V,测量+V端子电压为+5V。说明该变频器的开关电源工作正常。键盘上的数码管显示故障代码为“LTE”,查说明书,ltE故障为电流检测故障。产生电流检测故障原因有:1、控制板连接器接触不好;2、辅助电源’(电流检测光耦输入端电源)损坏;3、电流检测光耦损坏;4、电检测信号放大电路损坏。由于P+与N,直流母线之间的电压为DC515V,判断模块中的三相整流桥元件没有损坏,损坏部分在逆变电路部分。
  
  变频器输入输出接反为什么会损坏变频器变频器在说明书中都会写如下警告语:变频器不允许反接,否则,损坏变频器。反接会产生什么样的后果呢?以本次维修的誉强G7-5.5KW变频器为例进行分析:
  
  誉强G7-5.5KW变频器整流逆变一体化模块的型号为7MBR35VA120-50,额定电流为35A,耐压1200V。实测誉强G7-5.5KW变频器主回路电路如图l所示。在图1中,整流逆变模块包括以下元件:三相桥式整流元件:VD11~VD16,共6个二极管。三相桥式逆变电路元件:6个IGBT管:V1~V6;6个续流二极管:VD1、2、3、4、5、6。再生发电制动元件:
  
  1V7ICBT管;VD7二极管。还有再生制动电阻图l未画出。
  
  本文中变频器输入电源端子和输出电机端子接反定义为:变频器的R、S、T端子分别接三相电动机的U、V、W端子;变频器的U、V、W端子分别接三相电源Ll、L2、L3。R、S、T端子与模块①、②、③号脚连接;U、V、W端子与模块④、⑤、⑥号脚连接。在变频器反接后,如果变频器只送电不开机,则由U、V、W端子输入的三相380V交流电压,会通过模块逆变IGBT管的6个续流二极管VD1—VD6整流,在直流母线P+和N-之间获得DC515V直流电压。输入输出反接时6个续流二极管变成桥式整流电路。G7-5.5KW变频器开关电源的供电电压为直流母线P+和N-之间的DC515V直流电压。所以,该型变频器反接后,变频器开关电源能为主板提供正常的工作电压,因此主板在变频器不开状态下能正常工作。假设某型变频器开关电源供电为RST输入的AC380V交流电压,则变频器输入输出反接后,变频器开关电源因缺少供电而停止工作,主板也因缺少直流供电而停止工作。反接时,即使整流桥输出端(例如图1的21、23端)有DC515V直流电压,因整流桥(例如图1中,的VD11~VD16)是反并在P+与N-母线之间,DC515V直流电压不能传输到R、S、T端子。因此,如果变频器开关电源供电取自R、S、T端子,输入输出反接,变频器会停止工作。由于反接三相桥式整流电路没有电路通过,桥式整流电路中的元件不会损坏,反接只会损坏变频器而不会损坏电动机。
  
  为什么变频器反接只送电不开机不会烧变频器,一开机则烧逆变模块?本文中的开机定义为:通过端子板或通过键盘按“RUN”键给变频器运行指令:逆变电路开始工作。假设,变频器开机瞬间(t=0)时,U相处于0V,V相负电压,W相正电压。即U相桥臂的IGBT管不导通,V相桥臂的V5IGBT管要导通,W相桥臂倯V3IGBT管要导通。V3导通,则V、W两相通过V3、VD2形成短路。V5导通,则U、V两相通过V5、VD4形成短路。如果开机时,三相电压没有过零相,则逆变电路三个桥臂一定会有一个IGBT管导通,这时就会形成三相短路。模块中的逆变部分元件瞬间因短路产生的高温而烧坏。

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  变频器接反对其它元件的损害
  
  首先,会对电流检测元件产生损害。以G7-5.5KW变频器U、V两相电路为例进行分析。串在U、V两相中的电阻R27和R37的阻值为5mΩ左右。是通检测R27和R37电阻上的电压降来检测变频器UV两相输出电流再通过来计算出W相电流。电流检测部分的电路图如图2所示(以V相为例)。
  
  A7840为变频器输出电流检测光耦。A7840光耦引脚功能如下:①:VDD1(+5V独立电源),②VIN+(电压输入正端),③VIN-(电压输入负端),④GND1(独立电源地),⑤GND2(主板地),⑥Vout-(电压输出负端),⑦Vout+(电压输出正端),⑧Vdd2(+5V电源电压)。A7840最大输入电压为320mV,电流检测电阻为5mΩ,那么A7840允许V相(或U相)最大电流为320mV/5mΩ=64A。该变频器为5.5kW额定功率,额定电流为11A。最大工作电流为额定电流的64/11=6倍。反接造成相间短路的电流会大大超过64A。所以,变频器反接会烧坏电流检测光耦。光耦短路又有可能烧坏独立电源的三端稳压器LP7805。
  
  光耦检测电路的工作原理:V相交流电流在电阻R37上产生压降VR37。VR37电压输入到光耦②、③脚。VR37经A7840光耦放大隔离后,从⑥、⑦差分输出电压VIV。 VIV电压又输入到运算放大器TL082进行放大,放大后输出电压输入到CPU。
  
  变频器反接造成通过IGBT管和续流二极管形成相间短路会烧坏IGBT。
  
  IGBT短路烧坏又有可能把高电压引入IGBT驱动光耦,而损坏IGBT驱动光耦。
  
  G7-5.5kW变频器IGBT驱动光耦电路如图3所示。
  
  TLP350是东芝公司生产的IGBT驱动光耦。最大正向二极管电压为1.8V,最大反向二极管电压为5V,最高工作温度1000C,绝缘电压3750V。TLP350的引脚功能如下:①、④脚为空脚,②、③脚为触发脉冲输入脚,⑤脚热地,⑥、⑦脚触发脉冲输出脚,⑧脚+16V供电脚。图3工作原理:从微处理器来的触发脉冲输入到TLP350的②、③脚,经隔离放大后从,⑥、⑦脚输出到IGBT的门极G。
  
  为了避免烧新模块,先把7MBR35VA120-50更换,然后把7块IG-BT驱动光耦和2块电流检测光耦全部更换。9块光耦拆装时要小心,先吸锡枪把光耦引脚上的锡吸光,再拆下。安装时引脚位置应正确,用尖头烙铁小心上锡。更换元件送电不再显1tE故障码,启动变频器正常加速,故障修复。

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提交时间:2017-07-29 20:40:42


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