ABB變頻器維修/維修ABB變頻器

1 引言
對于使用變頻器的朋友來說，富士變頻器應(yīng)該不是陌生的品牌。它以其簡單實(shí)用的操作，較高的性價(jià)比，在中國市場上被廣泛使用。隨著時(shí)間的推移，變頻器也進(jìn)入了故障的高發(fā)期。發(fā)生故障時(shí)，首先要參照該變頻器的說明手冊進(jìn)行判斷和處理，在問題依然不能解決的情況下，參考此文章才會(huì)對大家有所幫助。文中電路板圖為維修過程中實(shí)際測繪下來的（因文中多次涉及同一電子器件，電路板圖示未按照順序排列，論述問題涉及到的部分電路，請參照相關(guān)電路板圖），僅代表個(gè)人意見，供大家在維修時(shí)參考。

2 維修實(shí)例
2.1維修實(shí)例1:富士vp系列 (5.5kw e1s)電源維修
●　故障現(xiàn)象：通電無顯示。
●　維修過程：打開機(jī)殼檢查發(fā)現(xiàn)充電電阻（15w/10ω）燒壞，開關(guān)電源燒壞嚴(yán)重。部分連接銅線燒斷。部分元器件型號、參數(shù)無法看清楚。
將同類機(jī)板對比參考，其電源原理如圖1所示：詳細(xì)檢查相關(guān)元器件。ic1：13844；二極管：d14：c3、d18：s5、zd9：18v穩(wěn)壓管；電阻：r132：1.2ω、r130：100ω、r134：1kω均已明顯損壞，其余未見異常。
●　判斷結(jié)果：初步判斷為電源的瞬間失控，造成該電路大面積燒壞。
●　解決方法：將反饋光耦p421及損壞元器件更換，參照原理圖連接部分燒斷的銅線。試機(jī)運(yùn)行正常。
送客戶使用約2天后反映該機(jī)再次損壞：檢查為充電阻（15w/10ω）燒壞，詳查接觸器等相關(guān)電路及元器件未見異常。
初步判斷為充電電阻功率不足引致其損壞。遂將充電電阻改為（30w/12ω）后試機(jī)運(yùn)行正常。
2.2 維修實(shí)例2:富士g11-2.2kw
●　故障現(xiàn)象：通電無顯示。
●　維修過程：外部檢查：r、s、t、u、v、w對p、n電阻值（r×1k檔）發(fā)現(xiàn)r、s、t對p、n電阻值明顯存在開路和短路現(xiàn)象；u、v、w對p、n電阻值正常。
拆開檢查開關(guān)電源。開關(guān)管等未見異常。該機(jī)型使用ipm一體化模塊（sa520186-03 ps12046），即整流及逆變管、開關(guān)管、可控硅、驅(qū)動(dòng)電路、檢測電路都在模塊內(nèi)部。
將r、s、t和整流部分的p、n從模塊內(nèi)部斷開后裝回模塊。從p、n端直接加500v直流電壓供電試機(jī)運(yùn)行正常。
●　判斷結(jié)果：初步認(rèn)為是模塊的整流部分自身性能不能引致其自然損壞。
●　解決方法：更換模塊后使用正常。
2.3 維修實(shí)例3：frn30p11s-4cx(p11-30kw)
●　故障現(xiàn)象：通電報(bào)“fus”主熔斷器壞。
●　維修過程：拆開檢查其電路板（主板、電源驅(qū)動(dòng)板）上污漬較多，并且腐蝕嚴(yán)重；主電路熔斷器（150a/660v）開路；連接逆變模塊（2mpi150pc－140）上p、n端的銅排母線有明顯打火、拉弧痕跡。
●　判斷結(jié)果：應(yīng)是機(jī)內(nèi)污漬太多引起p、n端絕緣電阻下降后打火。（用耐壓表測p、n端只有500v。）短時(shí)過流燒斷主熔斷器。
●　解決方法：將電路板清洗、處理腐蝕點(diǎn)后噴保護(hù)染。將打火點(diǎn)處理、清洗后絕緣電阻上升（用耐壓表測p、n端超過2000v）。更換主熔斷器（150a/660v）后試機(jī)運(yùn)行正常。
2.4 維修實(shí)例4：frn18.5p11s-4cx（p11-18.5kw）
●　故障1：無顯示，整流模塊(clk70aa160)壞。
●　故障2：更換整流后通電顯示基本正常。啟動(dòng)運(yùn)行指示燈亮，頻率顯示“0.00”（無法升速）。
●　判斷結(jié)果：監(jiān)測直流母線電壓顯示只有300v(正常值應(yīng)在500－560v之間)。解決方法檢查直流母線電壓檢測回路，發(fā)現(xiàn)有2個(gè)三極管損壞。
●　解決方法：更換2個(gè)損壞的三極管后試機(jī)運(yùn)行正常。
2.5 維修實(shí)例5：frn45g11s-4cx（g11-45kw）
●　故障1：通電報(bào)“ou”過壓。監(jiān)測直流母線電壓顯示為0v。
注:富士g5s使用了一片定做的電壓檢測厚膜電路來檢測主回路直流電壓的高低，g7s，g9s/p9s則是直接從直流主回路采樣檢測，其檢測效果是一樣的。
檢查母線檢測回路發(fā)現(xiàn)光耦7840損壞。
●　故障2：修復(fù)母線電壓檢測后帶電機(jī)（22kw）運(yùn)行：
輸出頻率在45hz以下時(shí)電流、電壓平衡；基本正常。輸出頻率在45hz以上時(shí)（50hz運(yùn)行）v相電流只有u、w相電流的50%；u與w相電流基本一致。電壓有少許不平衡現(xiàn)象。
將u、v、w三相電流互感器（型號：nc—10gts）調(diào)換位置故障依舊；詳細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)器電路未見異常。
將3個(gè)電流互感器更換后試機(jī)運(yùn)行正常。
●　判斷結(jié)果：應(yīng)是電流互感器有軟故障（檢測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確）導(dǎo)致主控電路始終調(diào)整v相。使用常規(guī)方法（電阻測量、電壓測量）無法確定那一個(gè)互感器損壞。
2.6維修實(shí)例6：frn55g11s（g11-55kw）
●　機(jī)器故障；有時(shí)報(bào)“oh1”（散熱片過熱）報(bào)警。
●　維修過程：拆機(jī)檢查機(jī)內(nèi)（線路板散熱使用）的小風(fēng)扇24v/0.19a可以運(yùn)轉(zhuǎn)，但只有2根線。原機(jī)使用三線制帶檢測功能的風(fēng)扇。更換后正常。
●　判斷結(jié)果:因使用2線制（不帶檢測功能）的風(fēng)扇使檢測信號懸空導(dǎo)致主板誤報(bào)警。
富士（g9-22kw以下、p9-30kw以下）電源和下管驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示（以下論述部分故障時(shí)亦參照該電路圖）。
富士(g9s/p9s)使用了一片開關(guān)電源專用的波形發(fā)生芯片(ic：sa51709500)，由于受到主回路高電壓的竄入，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致此芯片的損壞，由于此芯片市場很少能買到，引起的損壞較難修復(fù)。
2.7 維修實(shí)例7：frn1.5g9s-4ce（g9-1.5kw）
●　故障1：無顯示。
檢查整流模塊：cvm25-160，內(nèi)帶主回路可控硅、電源開關(guān)管（未裝整流模塊時(shí)，可以使用2sk2225代替模塊內(nèi)的電源開關(guān)管測試開關(guān)電源是否正常）正常。
測量c19（即ic1：sa51709500的工作電源）電壓在8～15v之間抖動(dòng)。開關(guān)電源工作不正常。
如附圖所示。該機(jī)的電源振蕩ic1的工作電源與下管驅(qū)動(dòng)電路合用一組電源。ic1的工作電壓=驅(qū)動(dòng)電壓-驅(qū)動(dòng)負(fù)壓（正常時(shí)為7.2v），當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)電壓出現(xiàn)問題時(shí)（負(fù)壓升高）。ic1的工作電壓（正常時(shí)應(yīng)在+15v左右）達(dá)不到要求，電源振蕩ic1不能正常工作。
檢測開關(guān)電源電路相關(guān)元器件正常；檢查負(fù)載未見明顯短路點(diǎn)。
檢查負(fù)壓穩(wěn)壓二極管（zd11-2的負(fù)極）與“n”開路（附圖箭頭位置）。重新連接后，開關(guān)電源正常。

圖1 富士 vp系列 ( 5.5kw e1s )電源原理圖

●　故障2：將整機(jī)裝好試機(jī)面板顯示“er2”：面板與主板通訊錯(cuò)誤故障。主板損壞。
更換主板。進(jìn)入內(nèi)部的c參數(shù)修改主板功率、g/p型號、電壓等級參數(shù)。恢復(fù)出廠值后保存。
●　故障3：送客戶使用，反映使用約1小時(shí)后停機(jī)保護(hù)。檢查故障記錄為“0l”過載。
帶電機(jī)運(yùn)行未見異常（電流監(jiān)測及其它各項(xiàng)監(jiān)測均正常）。
●　處理：請用戶重新將同型號機(jī)參數(shù)寫入本機(jī)。并加大電機(jī)額定電流設(shè)定；關(guān)閉過載監(jiān)測報(bào)警功能；降低載波頻率后正常。
●　注意事項(xiàng)：
在更換不同功率的e型變頻器的主板時(shí)，先進(jìn)入f00功能代碼之后，同時(shí)按住stop、run和pro鍵進(jìn)入u參數(shù)(thr與cm端子必須短接且fwd與cm斷開)，選擇與該變頻器主體同容量的主控程序參數(shù)設(shè)置；其次f01～f06參數(shù)也應(yīng)按要求修改或確認(rèn)，步驟同f00；當(dāng)修改完u參數(shù)后，一定要記得重新恢復(fù)出廠設(shè)置以保存修改完的u參數(shù)。
不同容量的g9/p9型主板在某一容量范圍內(nèi)(30kw以下是同一規(guī)格尺寸，30kw以上是同一規(guī)格尺寸)可以互換，應(yīng)同時(shí)修改主控程序內(nèi)的c參數(shù)。
2.8 維修實(shí)例8：g9-4kw
●　故障現(xiàn)象：“oh1”，“oh2”過熱
●　維修過程：散熱風(fēng)扇（60×60×25mm）12v/0.4a壞。
更換風(fēng)扇后帶電機(jī)（3kw）運(yùn)行。有時(shí)自動(dòng)降頻率（降至1～2hz左右）。有時(shí)無法正常起動(dòng)（頻率在1～2hz之間變化）。
在正常運(yùn)行時(shí)監(jiān)測電流正常。
當(dāng)監(jiān)測到交流輸入電壓低于360v（標(biāo)稱值為380v）；直流母線電壓低于500v時(shí)該機(jī)無法正常運(yùn)行（頻率自動(dòng)下降或頻率無法上升），但不報(bào)警。
●　判斷結(jié)果:原因是供電電壓較低（經(jīng)常在320～360v之間跳變）。改用供電電壓較穩(wěn)定電源試機(jī)運(yùn)行正常。
●　g9/p9系列機(jī)型
通電顯示正常，設(shè)定頻率顯示正常。啟動(dòng)頻率無法上升，顯示“0.00”hz；運(yùn)行指示燈亮。無輸出電壓。
一般是驅(qū)動(dòng)板或主板上的母線電壓檢測回路異常引起。可用代換法先確定是那一塊板有故障。再檢測該板的相關(guān)電路。若不能修復(fù)，則只有將整塊電路板更換。
但如果空載運(yùn)行時(shí)變頻器能上升到設(shè)定的頻率，而帶載時(shí)則停留在1hz左右，則是因?yàn)樨?fù)載過重，變頻器的“瞬時(shí)過電流限制功能”起作用，這時(shí)通過修改參數(shù)解決；如f09→3，h10→0，h12→0，修改這三個(gè)參數(shù)后一般能夠恢復(fù)正常。
2.9 維修實(shí)例9：frn5.5g9s-4je（g9-5.5kw）
●　故障現(xiàn)象：通電外部主開關(guān)跳閘。
●　維修過程：拆開機(jī)殼檢查整流模塊：cvm40cd160損壞；逆變模塊：6mbi50j-120正常；電源、驅(qū)動(dòng)板正常。
●　判斷結(jié)果：整流模塊短路引致通電主開關(guān)跳閘，更換后試機(jī)運(yùn)行正常。
2.10 維修實(shí)例10：frn7.5g9s-4je（g9-7.5kw）
●　故障1：通電無顯示。
拆開機(jī)殼檢查整流模塊：cvm40cd160主回路(r、s、t與+、n之間)開路，內(nèi)置開關(guān)管q1損壞；逆變模塊：6mbi50j-120正常；開關(guān)電源損壞嚴(yán)重（ic1、q1、r1、r2、r3、zd7、d100均損壞）。電源板上塵污嚴(yán)重，伴有拉弧、打火痕跡。
故障分析：應(yīng)是電路板上塵污太多引起拉弧、打火導(dǎo)致開關(guān)電源大面積損壞。
清洗電路板；更換損壞之元器件(cvm40cd160、ic1、r1、r2、r3、zd7、d100)；將電路板噴染處理。
●　故障2：試機(jī)運(yùn)行； 檢測驅(qū)動(dòng)電路；u相上管無驅(qū)動(dòng)信號，輸出缺相。
檢測驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)元器件正常， 主板無u相上管驅(qū)動(dòng)信號輸出。更換主板(進(jìn)入內(nèi)部的c參數(shù)修改主板功率、g/p型號、電壓等級參數(shù),恢復(fù)出廠值后保存)。試機(jī)運(yùn)行正常。
2.11 維修實(shí)例11：fn11p9s-4ce（p9-11kw）
●　故障現(xiàn)象：輸出電壓嚴(yán)重不平衡（相間相差達(dá)100v，50hz時(shí)）。
●　維修過程：拆開機(jī)殼檢測整流模塊：cvm40cd160正常，逆變模塊：6mbi50j-120正常；電流互感器：sa52045725兩個(gè)均正常；拆下6個(gè)驅(qū)動(dòng)光耦：pc923測量均有不同程度的老化（性能不良）現(xiàn)象。
●　判斷結(jié)果：更換全部光耦：pc923后整機(jī)恢復(fù)正常。

圖2 富士（g9-22kw以下、p9-30kw以下）電源和下管驅(qū)動(dòng)電路電