变频器主电路上电检修方法图示

变频器的主电路和电源电路、驱动电路、MCU主板（控制信号）电路有着千丝万缕的联系，针对某一故障表现，很难将主电路完全独立地剥离出来进行检修。一个故障现象，可能有A、B、C、D等数种故障成因，读者应在“整机电路的大环境下”，用“全局眼光”审视、判断和“把握”故障现象，逐步强化自己的故障检修（对电路故障点的辨别）能力。或者说，将本章和后续几章的内容“贯串起来”，阅读和进行有机消化，才能真正具有对主电路和其他电路故障的判断和检修能力。
    如上电后机器无反应（和没有上电时一样）的故障，故障区域既可能是主电路的整流电路、充电电路，也可能是电源电路停振、MCU没有正常工作等原因，检修者应利用有效的检修手段，逐渐缩小故障范围，排除非故障电路，直到找到故障点并修复故障。
    (1)变频器无法送电，上电即跳闸。变频器的电源进线之前，一般接有空气断路器，作为电源开关。空气断路器具有严重过载（短路）跳闸保护功能，上电跳闸，说明负载（变频器）有短路故障。变频器主电路的三相整流电路（往往由整流模块构成）中任一只或多只二极管击穿短路，都会造成相间短路故障，引发前级电源开关器件跳闸的保护动作。如果故障变频器，已送至维修部，不要对故障变频器贸然上电，以免扩大故障，先测量变频器主端子之间的电阻值，确定故障电路（及元件）并排除短路故障后，再为主电路上电。
    (2)变频器上电无反应（或无指示），如同没有接通电源一样。限流充电电阻开路，使开关电源电路失去供电电源，或开关电源电路本身故障，使整机控制电路工作电源丢失。故障表现为操作面板的相关指示灯不亮，操作显示面板（由数码管显示屏或液晶屏及按键、指示灯等组成）无显示，变频器控制端子的24、10V辅助电源电压为零。
    第一步，要区分是充电电阻开路或开关电源电路无输出（停振）故障，可用测量直流回路有无DC550V电压和充电接触器主触点两端电阻值的方法来确定。停电状态下，测量充电接触器主触点两端的电阻值，一般应为几欧姆至几十欧姆，若呈现千欧姆以上电阻值，说明充电电阻已经断路，由此使整机控制电路失去工作电源；若测量限流电阻的电阻值正常（或上电后测量DC550V电压正常），说明上电无反应故障，系由开关电源电路故障所引起。
    第二步，确定是限流电阻的故障后，并非是一换了之。充电电阻的损坏往往与充电接触器的主触点状态相关联：如果是因充电接触器未产生吸合动作或主触点有接触不良故障，导致变频器运行电流通过充电电阻，投入启动信号后，有可能会在欠电压故障以前，限流电阻即已烧毁。所以，换用限流电阻以后，在空载状态下，要继续检查和确认充电接触器KM0的工作状态是正常的以后，才能放心交付用户。
    (3)运行中报欠电压故障，保护停机。运行中报欠电压故障，牵扯到多个电路环节。
    1)三相380V供电电源电压偏低，或有断相故障，这是电源本身的原因。
    2)直流回路储能（滤波）电容的电容量减小或失效，使DC530V电压降低至某值(如450V)，为后续电压检测电路所侦测，变频器报警并停机保护。
    3)充电接触器的主触点接触不良，形成一定的接触电阻，使DC530V电压严重跌落，变频器报警并停机保护。
    4)因后续检测电路本身故障，产生误报警。此种故障原因不在本章内容之内，留待后文论述。
    检修方法：第一步，（现场）先测量变频器的电源电压是否正常(如不应低于350V)，排除电源方面的原因；第二步，（工作现场为变频器接入负载）运行中，测量主电路P、N端子的直流电压值，正常值约为500V以上，若测量值正常，说明为变频器直流电压检测电路误报故障，应检修电压检测电路；测量值较低（500V以下），说明为变频器主电路方面的原因。
    有以下两方面的原因。
    a．充电接触器的主触点严重烧灼，形成接触电阻，运行中因接触不良形成跳火，造成主触点烧灼，进一步恶化接触状态，形成更为严重的烧灼，这一个恶性循环过程，最终导致充电接触器的主触点虚接（主触点彻底烧毁后，运行中会使工作电流全部流经限流电阻，从而又引发限流电阻的断路故障）。
    b．直流回路的储能电容容量减小，或整流模块内部有一只或数只整流二极管损坏。储能电容器是大容量的电解电容器，长期运行后，因电解液逐渐干涸会导致电容量减小。怀疑其容量减小时，可用数字电容表，测试其电容量，进行确定。
    (4)启动或运行过程中报“IGBT模块故障”、“输出端有短路”等故障，操作显示面板报出相应的故障代码(如SC，OC、OC1、OC2等）。
    OC（IGBT模块故障）故障的来源是广泛的，这在后文电流检测电路检修中有详细说明，变频器的逆变功率电路在工作状态和故障报警上，与开关电源电路和驱动电路有直接关联，须将三者结合起来进行检修，也请读者同时参考变频器主电路、驱动电路、开关电源电路的相关内容。
    作为逆变功率(IGBT)电路本身的故障，一般表现如下。
    a．IGBT的集电极开路，或模块内部集电极与发射极之间有断路故障。有时这种故障的出现有其“隐蔽性”——观察IGBT模块外形无明显变形，从变频器的U、V、W和P、N端子之间的电阻值，也测量不出异常来。但在正常的6路脉冲信号作用下，输出有缺相现象，可以判断IGBT模块已经损坏。
    b．IGBT的栅一射结因IGBT的损坏受冲击而出现漏电损坏，单独测量栅一射结的电阻值，呈现一个数百欧姆或至数千欧姆的电阻值，如测量电容量，出现异常的微法级电容量检测值，均说明IGBT已经损坏。