一般來講,OC故障的來源有以下三個方面:
1、當逆變模塊運行電流超大,達額定電流的3倍以上時,IGBT管子的管壓降上升到7V以上時,由驅動IC返回過載OC信號,通知CPU,實施快速停機保護。
2、從變頻器輸出端的三只電流互感器(小功率機型有的采用兩只),采集到急劇上升的異常電流后,由電壓比較器(或由CPU內部電路)輸出一個OC信號,通知CPU,實施快速停機保護。
3、IGBT管子已有或正在發生了短路性和開路性損壞。由驅動IC檢測到“極其異常的”管壓降,尤其是開路時管壓降要大于大于7V的保護動作閥值。
這是故障檢測電路及驅動電路正常時,變頻器OC故障的三個來源。原因為負載側出現電機堵轉等異常過負載現象,或變頻器模塊內的質量缺限、器件老化等造成。
而由故障檢測電路和驅動電路方面造成報OC故障的原因也有以下三方面:
1、三相輸出電流檢測電路。當電流互感器的內電路損壞,使故障信號輸出腳輸出異常高的電壓信號時,CPU以為運行電流大到已到短路程度了,趕快報OC信號吧。
2、驅動IC損壞,如J316的6腳內場效應管子短路后,將6腳電壓拉為故障檢出狀態的低電平,CPU要是再不報OC信號,那就不是CPU了。
3、驅動IC雖未損壞,但驅動電路的異常導致了模塊異常的工作狀態,驅動電路在此時報出OC信號,不但不算誤報,而且是非常及時和可表揚的。驅動IC的供電常采用正負雙電源的方式,其正電壓提供IGBT導通的激勵電流。其負電壓為IGTB管子的截止提供助力,強制拉出IGBT結電容的電荷,使其更為可靠和快速地截止。當正電壓濾波電容(往往采用47uF或100uF電容,大功率機型也有采用330uF的)的容量大為減小時,IGBT管子因激勵不足,即使運行在額定電流以下,也呈現較大的管壓降,經檢測電路處理,CPU報出OC故障;此際的故障表現為:變頻器空載或帶有極輕負載時,運行正常,稍微加載即報OC故障。
如果說正電壓濾波電容的失效會導致IGBT管子的激勵不足,而促使驅動IC報出OC故障,IGBT管子尚不存在較大危險的話,那么負電壓濾波電容的失效,則就危險得多了。在某一相上臂管子開通的同時,會將主回路正電壓跳變到下管的C極上,如果負壓鉗位不足,管子的結電容瞬時吸入電流有可能造成下臂管子的誤導通,其后果是兩只共通的管子對主直流電源造成了短路!在此種情況下模塊極易炸裂!無論是正電壓或負電壓濾波電容的失效,變頻器都有可能報出OC故障。
以上是故障檢測和驅動電路方面報OC故障的“現象”,還有報OC故障的“隱現象”和似是而非的報OC現象,往往不被人注意。如下三例:
1、檢修一臺阿爾法變頻器,CNN1端子的第8腳為主回路直流電壓檢測信號輸出腳,正常時應為3.5V左右,當因電路損壞造成5V以上的“信號輸出”(相當于三相交流輸入電壓達500V以上了)時,CPU認為危及模塊運行的安全了,于是不報過電壓故障,而是上電即警示OC,以引起用戶的注意。
2、在對阿爾法小功率變頻器維修的過程中,發現該變頻器有一個通病——容易跳OC故障。其表現為:多在啟、停操作過程中跳故障,但有時也在運行中跳故障;有時候莫名其妙地又好了,能運行長短不一的一段時間。在以為已經沒有問題的時候,又開始頻繁跳OC故障;空載時用表筆測量U、V、W輸出電壓時,易跳故障,但接入電機后起動運行,又不跳了,再過一陣子,接入電機還是跳OC故障。
無論怎么查找故障原因和進行故障檢測電路逐一的排查,就是找不出故障原因,可能電路存在說不清道不明的某種干擾,但干擾的來源與起因又很難查找。莫非是啟/停瞬間——逆變驅動模塊的“加載和卸載”期間,導致了CPU供電的波動而跳故障嗎?測量CPU供電為4.98V,很穩定,滿足要求呀。后來偶爾將主板供電的4.98V調整為5.02V,再作起/停試驗,故障竟然排除了!故障原因竟然為5V供電偏低!很見此故障的隱蔽之深。
3、修理一臺P9型英威騰機器時,檢查發現:上電,操作面板顯示H.00,所有操作全無效,CPU拒絕所有操作。測量故障信號匯集處理電路U7-HC4044的4、6腳的過流信號,皆為負電壓,而正常時靜態應為6V正電壓。順電流檢測電路往前查找,測電流信號輸入放大U12D的的8、14為0V,正常;U13D的14腳為負8V,有誤過流信號輸出。將R151焊開,斷開此路過流故障信號,操作面板的所有參數設置均正常。故障原因為上電后檢測到有過流信號,于是拒絕所有操作,先讓變頻器歇歇。
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