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一、客戶故障描述
一臺西門子MM430變頻器,停機(jī)一天后重新開機(jī)時發(fā)生炸機(jī),炸機(jī)后變頻器的面板無顯示,前級空開跳閘。
二、現(xiàn)場檢查
現(xiàn)場檢測電機(jī)的運行電流在額定值以內(nèi),電機(jī)對地絕緣良好,用電橋測試平衡,未發(fā)現(xiàn)有發(fā)熱現(xiàn)象,三相工作電壓均在額定值以內(nèi),外部的電氣和機(jī)械環(huán)境都看不出什么異常,其異常只能發(fā)生在變頻器內(nèi)部。
打開變頻器進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)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(lián)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(xiàn)了異常的波動劇烈的沖擊電壓,有可能存在電網(wǎng)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(jìn)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(guān)電源各路輸出都正常。 電容檢測,發(fā)現(xiàn)電容表面有發(fā)熱膨脹現(xiàn)象,測量電容值比正常值下降20%,已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn),電容不能使用。
五、原因分析
逆變模塊的損壞,除了外部負(fù)載的長時間過載,散熱不良和電網(wǎng)突波電壓沖擊外,其內(nèi)部電容的容量減小、失容和失效,也是導(dǎo)致其損壞的重要原因。電容的容量減小,故障輕時可能表現(xiàn)為帶負(fù)載能力差,重時往往表現(xiàn)為跳直流回路欠電壓故障。更嚴(yán)重的電容故障還會導(dǎo)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(jīng)受數(shù)百赫茲的大電流充、放電沖擊,會出現(xiàn)不同程度的氧化現(xiàn)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(yīng)該注意檢查直流回路中的儲能電容!
六、修復(fù)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(jī)運行,輸出三相電流平衡。負(fù)載測試正常,滿足出廠標(biāo)準(zhǔn),變頻器修復(fù)。