接手待维修变频器后,不通电状态下,可以用观察电路外观、测量主端子的电阻值等方法,初步判断主电路器件有无损坏。若测量结果基本正常,主电路无明显短路故障,可进一步考虑,为变频器上电,观察操作面板、测量控制端子有无电压及配合操作控制等,进一步检测,直到找到故障元件和修复设备。
维修部内往往没有变频器所需三相380V工作电源,而且变频器的负载设备——功率适宜的电动机也不具备。为变频器上电,第一步要解决变频器的电源和“假负载”问题。
1.单相380V交流维修电源和“假负载”(见图3-13)
图3-13 维修电源和假负载电路
图3-13中,电源变压器TB,可用500VA -次绕组电压是380V,二次绕组电压为220V的常规控制变压器,非常容易在机电门头购到,把一、二次绕组“倒过来”用,从二次绕组输入市电AC220V,从一次绕组得到隔离和升压的380V,用做变频器的输入电源。TB为隔离变压器,作为维修电源,有两个好处,一是取得380V交流电源电压,二是隔离供电,使变频器的供电与市电隔离出来,避免触电的危险(注意:仍不要触及变频器的供电端,单端触及或双端触及时,仍有生命危险)。
变频器有R、S、T三个电源输入端子,对小功率变频器来说,一般可以将380V隔离电源,接入任意两个端子;中、大功率变频器中,往往从端子引入单相380V电源,用做充电接触器的线圈供电和散热风机的电源。此时测量R、S、T三个端子之间的电阻值,其中两个端子的电阻值为几十欧姆左右,这并非内部整流模块已经短路,可能机器有内接380V/220V电源变压器(可拆开机器外壳验证)。如果R、S端子接内部电源变压器的一次绕组,外供维修电源的380V,最好也接入R、S端子,以同时提供内部充电接触器线圈的供电,便于检测和观察变频器上电期间的工作过程(和相关控制动作)。
普通照明灯泡的供电电压为AC220V,如果进行星形连接,虽然接入为变频器输出的三相380V电压,但每只灯泡两端所得到的电压正好是220V。用灯泡做负载的好处,是可以通过3只灯光的闪烁,亮度变化等,直观判断有无缺相、输出电压不平衡、无输出、输出失控、输出为直流等现象。但用灯泡做负载,负载电流太小(采用大功率灯泡时亮度太刺眼又不便观察),有时不能检测出IGBT棋块的输出能力(如IGBT的饱和压降(导通电阻)过大等故障)。用三相交流电动机做变频器的负载,效果会好得多,能提供达数安培级的负载电流,IGBT模块输出不正常时,会出现电动机震动、转速不匀等现象,从而暴露出输出电压不平衡等故障现象来,为下一步的检修提供依据。
变频器正常工作是须接入三相交流电源,现在变为单相电源输入,能正常工作吗?大部分变频器,接入维修电源,即能实施正常操作,部分变频器有输入缺相报警保护功能,须从保护电路着手,屏蔽此报警功能,才能继续形成检修工作(后文有专述);R、S供电端子内部接有电源变压器的变频器,若从R、T端子送入维修电源,可以会因内部充电接触器不动作,使变频器的充电接触器状态检测电路报出“直流回路欠电压”或“充电接触器未吸合”故障,而影响检修进程的进行,须改变端子接线或直接屏蔽内部报警信号(后文专述)。
2.可调维修电源
单相自耦调压器和可调(交流)变频器维修电源分别如图3-14和图3-15所示。用一台1kW或500VA(0~250V)单相自耦调压器和220V/ 380V电源变压器,可构成0~430V的交流可调维修电源(注意在输出高于400V时,不可长时间供电),即可以月于市电电压过高或过低时,调整输出电压幅度满足变频器的供电范围要求,也可以调节电源电压的高低,用于检测和校准变频器直流回路电压检测电路的报警动作和报警点,确定相关电压检测的报警是否为误动作。