6SE6440-2UD38-8FA1變頻器當天解決修復;上海恒稅電氣是一家自動化設備控制系統維修公司,公司創立四年多,已與超過15000家渠道合作伙伴建立了緊密的合作關系,業務遍布各地,戰果累累,已成為區域品牌,一系列負載試驗設備,四通八達的配件渠道,充足的庫存配件,齊全的西門子等工控技術參數資料,精修西門子各種變頻器、伺服驅動器,伺服電機,驅動電源,直流調速器,控制器器等自動化設備。
6SE6440-2UD38-8FA1變頻器當天解決修復,故障分析;其主電路主要由整流電路、濾波電路、逆變電路及制動單元等幾部分構成,其中IGBT(絕緣柵雙極晶體管)構成了變頻器主要硬件,各部分電路功能簡述如下:
1.整流電路
由VD1~VD6組成三相橋式全波整流電路將三相交流電整流成直流電。
2.濾波電路
整流電路輸出的直流電壓為脈動的直流電壓,因而需濾波電路濾去電壓波紋,同時它還在整流電路與逆變電路起到儲能作用。
3.逆變電路
由開關管V1~V6構成逆變電路將直流電壓逆變成三相頻率、電壓可調的交流電以驅動三相電動機,是變頻器實現變頻的關鍵環節。
4.限流電路
由限流電阻R及開關K構成,由于上電瞬間濾波電容端電壓為零,上電瞬間電容充電電流較大,過大的電流可能損壞整流電路,為保護整流電路在變頻器上電瞬間限流電阻串聯到直流回路中,當電容充電到一定時間后通過開關K將電阻短路。
5.制動電路
由制動電阻RB及開關管VB構成,主要作用是用于消耗電動機反饋回來的能量,避免過高的泵升電壓損壞變頻器。
通用型G/P系列變頻器根據功率等級的不同,所選用的IGBT主要有歐派克、三菱、東芝等不同品牌,變頻器功率在18.5kW以下的機型主電路主要采用集整流、逆變、制動電路和溫度檢測為一體的七單元模塊構成,22kW及以上的機型采用整流模塊和三路兩單元逆變模塊構成。
一臺西門子MM430變頻器,停機一天后重新開機時發生炸機,炸機后變頻器的面板無顯示,前級空開跳閘。
二、現場檢查
現場檢測電機的運行電流在額定值以內,電機對地絕緣良好,用電橋測試平衡,未發現有發熱現象,三相工作電壓均在額定值以內,外部的電氣和機械環境都看不出什么異常,其異常只能發生在變頻器內部。
打開變頻器進行檢查,發現逆變輸入模塊炸裂,輸出U、V、W端子短路;同時10Ω40W電容充電電阻燒斷,接在主整流回路上的尖波抑制電路的二極管RU4C21和電阻(二者并聯后串接小電容)同時損壞,10Ω5W電阻已開路,二極管短路。
三、初步分析
初步判斷故障是由于逆變模塊損壞,其浪涌沖擊電流將充電電容電阻燒斷,但尖峰電壓抑制電路的電阻和二極管同時損壞,說明直流回路中出現了異常的波動劇烈的沖擊電壓,有可能存在電網電壓異常的沖擊,使其瞬間損壞,但是IGBT模塊損壞狀況不明,需要進一步檢測。
四、深度檢測
帶回公司檢測,損壞模塊拆除,將其它損壞元器件更換新品,送電后有顯示,說明電源及控制部分基本正常,測開關電源各路輸出都正常。 電容檢測,發現電容表面有發熱膨脹現象,測量電容值比正常值下降20%,已經超過標準,電容不能使用。
五、原因分析
逆變模塊的損壞,除了外部負載的長時間過載,散熱不良和電網突波電壓沖擊外,其內部電容的容量減小、失容和失效,也是導致其損壞的重要原因。電容的容量減小,故障輕時可能表現為帶負載能力差,重時往往表現為跳直流回路欠電壓故障。更嚴重的電容故障還會導致逆變模塊損壞。尤其是大功率變頻器中的電容,運行多年后,其引出電極常年經受數百赫茲的大電流充、放電沖擊,會出現不同程度的氧化現象。因此,檢修兩年以上運行年限的變頻器,尤其不能忽略對儲能電容的檢查,對逆變模塊損壞原因不明的時候,尤其應該注意檢查直流回路中的儲能電容!
六、修復帶載測試
找到損壞變頻器損壞原因,維修就很放心了。將該變頻器的失效主電容更換后,再換掉損壞的逆變模塊及器件。安裝好變頻器,測試輸出電壓平衡,帶電機運行,輸出三相電流平衡。負載測試正常,滿足出廠標準,變頻器修復。