发表于：2010/4/5 11:29:41
#0楼
整流模块坏得不讲道理
通常，逆变模块的故障率要比整流模块的故障率高许多。由负载短路和驱动电路的负压丢失，造成的逆变模块的损坏，是不可避免的，尤其是全速（全压）输出下的负载瞬间短路，没有哪种保护电路能打包票，说是我可以保证逆变模块不被损坏。而整流模块的损坏机率就要小得多，直流回路的储能电容突然彻底击穿短路的情况极为少见，电容的短路有喷液、鼓顶、爆裂等，似乎有一个渐变过程，而整流电路的过电流能力往往要大于逆变模块。整流模块的损坏除了抗不住雷击的入侵，由输出过流引起的损坏较少，因为逆变电路(负载路) 还串有快熔保险，变频器内部的保护电路也会提供及时的停机保护。当然器件本身质量缺陷也能引起损坏，保护电路对此无能为力。
变频器的直流回路和逆变回路无故障，负载电流又在额定电流以下，三相输入电压又在额定值以内，整流模块似乎就没有损坏的理由。
我又碰到了不讲理的事情。简单的三相整流电路，在维修上却碰到难题了。
[故障实例1]：
在某地安装了一台小功率变频器，先后出现了三次烧毁三相整流桥的故障。变频器功率为2.2kW，所配电机为1.1kW，且负载较轻，运行电流约为2A，电源电压在380V左右，很稳定，三相电压平衡度较好。因而现场看不出什么异常。但先后更换了三台变频器，运行时间均不足二个月，检查都是三相整流桥烧毁，原因何在呢？现场盯上人观测，输入、输出电压、电流情况都正常，属于轻负载运行。领导命令我到用户生产现场，找到故障原因，彻底解决此事。几次到现场的安装人员都反映：这事情有点儿怪了啊。
赶赴现场全面检查，发现在同一车间、同一供电线路上还安装了另两台大功率（其中一台为45kW）变频器，三台变频器既有同时运行、也有不同时起/停的可能。我隐约感到：大功率变频器的运行与起停，也许就是小功率变频器损坏的元凶！
原因何在？因变频器的三相整流电路为非线性元件，而直流回路又接有容量较大的储能电容，流入两台大功率变频器的的整流电流，是为直流回路电容器充电的非线性浪涌电流，使得电源侧电压（电流）波型的畸变分量大大增加（相当于在现场安装了两台电容补偿柜，因而形成了波荡的电容投切电流），但对于大功率变频器而言，由于其内部空间较大，输入电路的绝缘处理易于加强，所以不易造成过压击穿，但小功率变频器，因内部空间较小，绝缘耐压是个薄弱环节，电源侧的浪涌电压冲击，便使其在劫难逃了。
另外，相对于电源容量而言，小功率变频器的功率显然太不匹配。尤其是当两台大功率变频器停机，只有小功率变频器运行时，当供电变压器容量数倍于变频器功率容量时，变频器输入侧的谐波分量则大为增强，这种能量，会使小功率变频器形成过大的浪涌整流电流，也是危及变频器内三相整流桥的一个不容忽视的因素。
该例故障如果单从变频器本身做文章，换新整流模块后，结局仍然是可以预料的：在变频器运行中还会出现随机性损坏。好解决吗？问题的关键是：三相整流桥的损坏，应为外在因素引起，不在变频器电路本身。单纯的更换损坏整流模块，解决不了根本问题。
得想个法子。
[故障实例2]：
无独有偶。某化工厂安装了数台进口变频器，工作电流和运行状态都正常，但也屡次出现炸毁三相整流桥的故障，往往在运行中毫无征兆地就爆裂了。变频器在跳闸后，再合闸却合不上，一合就跳，肯定就是变频器内整流桥击穿了。电工师傅都摸出了这一规律。电工师傅曾将电机换新试验，也无效果。将变频器进行了多次维修和品牌更换，都没有彻底解决问题。几年来这种故障一直让人挠头。据本人现场勘测和分析：该厂为补偿无功功耗，在电控室安装了数台电容补偿柜。变频器距离电控室距离很近。大容量电容器的投、切动作在电网中形成了幅值极高的浪涌电压和浪涌电流。观察电容补偿柜中的电容进线，并未按常规要求加装浪涌抑制电抗器，此电抗器的作用实质上不但抑制了进入电容器的浪涌电流，也同时改善了整个电网内的电压波形畸变，对减缓浪涌电流的冲击有一定作用。
另外，车间电机安装量比较多，因生产工艺要求，电机起停频繁，负荷变动较大。由切换负荷引起电网中的浪涌电流，对小功率变频器内的整流模块也造成了一定冲击。
当生产线进行了变频改造后，补偿电容的投、切（充、放电）电流、电机启、停造成的浪涌冲击，与变频器整流造成的谐波电流互相放大，在电网系统中形成了瞬时的动荡的电压尖峰与浪涌电流，击穿变频器中的整流模块也就顺理成章了。
必须解决整流模块屡次坏掉的问题了。
上述两个故障实例，其实只是一个问题，即电网电压波形的畸变形成了电压尖峰和浪涌电流，使变频器中的整流模块不堪其冲击而损坏，因而处理的措施也很简单。
在小功率变频器的电源输入侧，串入了由XD1电容浪涌抑制线圈（扼流圈）改做的三只“电抗器”；为现场无功功率补偿柜中的电容器加装了XD1电容浪涌电流抑制器。经上述处理后，整流模块不明不白损坏的现象，未再出现过。使用效果还是可以的，改造成本是低廉的。且免去了外地加工购料的麻烦，缩短了改造工期。如果处理得再理想一点，为变频器加装正宗的输入电抗器，当然是一个更好的举措。但需要用户承担改造费用了。而XD1浪涌电流抑制器，10元左右一只，在变频器维修完毕后，可顺便为用户备好，以杜绝后患。在实际安装应用中，变频器产品供应商及用户，往往出于降低成本的考虑，省掉了输入电抗器。但输入电抗器的配置，确是很有必要的。
在写作上有一句话：功夫在诗外。检修变频器，也要配合对现场情况的分析，有时候应在变频器外下点功夫。否则看似简单故障，有可能会把一个“修理高手”搞得要缴械投降了。
旷野之雪2010．4．5
通常，逆变模块的故障率要比整流模块的故障率高许多。由负载短路和驱动电路的负压丢失，造成的逆变模块的损坏，是不可避免的，尤其是全速（全压）输出下的负载瞬间短路，没有哪种保护电路能打包票，说是我可以保证逆变模块不被损坏。而整流模块的损坏机率就要小得多，直流回路的储能电容突然彻底击穿短路的情况极为少见，电容的短路有喷液、鼓顶、爆裂等，似乎有一个渐变过程，而整流电路的过电流能力往往要大于逆变模块。整流模块的损坏除了抗不住雷击的入侵，由输出过流引起的损坏较少，因为逆变电路(负载路) 还串有快熔保险，变频器内部的保护电路也会提供及时的停机保护。当然器件本身质量缺陷也能引起损坏，保护电路对此无能为力。
变频器的直流回路和逆变回路无故障，负载电流又在额定电流以下，三相输入电压又在额定值以内，整流模块似乎就没有损坏的理由。
我又碰到了不讲理的事情。简单的三相整流电路，在维修上却碰到难题了。
[故障实例1]：
在某地安装了一台小功率变频器，先后出现了三次烧毁三相整流桥的故障。变频器功率为2.2kW，所配电机为1.1kW，且负载较轻，运行电流约为2A，电源电压在380V左右，很稳定，三相电压平衡度较好。因而现场看不出什么异常。但先后更换了三台变频器，运行时间均不足二个月，检查都是三相整流桥烧毁，原因何在呢？现场盯上人观测，输入、输出电压、电流情况都正常，属于轻负载运行。领导命令我到用户生产现场，找到故障原因，彻底解决此事。几次到现场的安装人员都反映：这事情有点儿怪了啊。
赶赴现场全面检查，发现在同一车间、同一供电线路上还安装了另两台大功率（其中一台为45kW）变频器，三台变频器既有同时运行、也有不同时起/停的可能。我隐约感到：大功率变频器的运行与起停，也许就是小功率变频器损坏的元凶！
原因何在？因变频器的三相整流电路为非线性元件，而直流回路又接有容量较大的储能电容，流入两台大功率变频器的的整流电流，是为直流回路电容器充电的非线性浪涌电流，使得电源侧电压（电流）波型的畸变分量大大增加（相当于在现场安装了两台电容补偿柜，因而形成了波荡的电容投切电流），但对于大功率变频器而言，由于其内部空间较大，输入电路的绝缘处理易于加强，所以不易造成过压击穿，但小功率变频器，因内部空间较小，绝缘耐压是个薄弱环节，电源侧的浪涌电压冲击，便使其在劫难逃了。
另外，相对于电源容量而言，小功率变频器的功率显然太不匹配。尤其是当两台大功率变频器停机，只有小功率变频器运行时，当供电变压器容量数倍于变频器功率容量时，变频器输入侧的谐波分量则大为增强，这种能量，会使小功率变频器形成过大的浪涌整流电流，也是危及变频器内三相整流桥的一个不容忽视的因素。
该例故障如果单从变频器本身做文章，换新整流模块后，结局仍然是可以预料的：在变频器运行中还会出现随机性损坏。好解决吗？问题的关键是：三相整流桥的损坏，应为外在因素引起，不在变频器电路本身。单纯的更换损坏整流模块，解决不了根本问题。
得想个法子。
[故障实例2]：
无独有偶。某化工厂安装了数台进口变频器，工作电流和运行状态都正常，但也屡次出现炸毁三相整流桥的故障，往往在运行中毫无征兆地就爆裂了。变频器在跳闸后，再合闸却合不上，一合就跳，肯定就是变频器内整流桥击穿了。电工师傅都摸出了这一规律。电工师傅曾将电机换新试验，也无效果。将变频器进行了多次维修和品牌更换，都没有彻底解决问题。几年来这种故障一直让人挠头。据本人现场勘测和分析：该厂为补偿无功功耗，在电控室安装了数台电容补偿柜。变频器距离电控室距离很近。大容量电容器的投、切动作在电网中形成了幅值极高的浪涌电压和浪涌电流。观察电容补偿柜中的电容进线，并未按常规要求加装浪涌抑制电抗器，此电抗器的作用实质上不但抑制了进入电容器的浪涌电流，也同时改善了整个电网内的电压波形畸变，对减缓浪涌电流的冲击有一定作用。
另外，车间电机安装量比较多，因生产工艺要求，电机起停频繁，负荷变动较大。由切换负荷引起电网中的浪涌电流，对小功率变频器内的整流模块也造成了一定冲击。
当生产线进行了变频改造后，补偿电容的投、切（充、放电）电流、电机启、停造成的浪涌冲击，与变频器整流造成的谐波电流互相放大，在电网系统中形成了瞬时的动荡的电压尖峰与浪涌电流，击穿变频器中的整流模块也就顺理成章了。
必须解决整流模块屡次坏掉的问题了。
上述两个故障实例，其实只是一个问题，即电网电压波形的畸变形成了电压尖峰和浪涌电流，使变频器中的整流模块不堪其冲击而损坏，因而处理的措施也很简单。
在小功率变频器的电源输入侧，串入了由XD1电容浪涌抑制线圈（扼流圈）改做的三只“电抗器”；为现场无功功率补偿柜中的电容器加装了XD1电容浪涌电流抑制器。经上述处理后，整流模块不明不白损坏的现象，未再出现过。使用效果还是可以的，改造成本是低廉的。且免去了外地加工购料的麻烦，缩短了改造工期。如果处理得再理想一点，为变频器加装正宗的输入电抗器，当然是一个更好的举措。但需要用户承担改造费用了。而XD1浪涌电流抑制器，10元左右一只，在变频器维修完毕后，可顺便为用户备好，以杜绝后患。在实际安装应用中，变频器产品供应商及用户，往往出于降低成本的考虑，省掉了输入电抗器。但输入电抗器的配置，确是很有必要的。
在写作上有一句话：功夫在诗外。检修变频器，也要配合对现场情况的分析，有时候应在变频器外下点功夫。否则看似简单故障，有可能会把一个“修理高手”搞得要缴械投降了。
旷野之雪2010．4．5
咸庆信变频器维修专题博客：http://blog.gkong.com/blog.asp?name=xq%30%39%31%38%31
【博客文章全为原创，多为维修笔记，旨在技术交流，互相提高。以变频维修及其它工控类文章为主，间或放进些诗歌散文，以起到阅读中的调适作用，也是原创。欢迎转载，欢迎留言探讨有关工控的技术问题！欢迎赐教与指正！转载最好注明文章出处标以转载字样，以期规范转载行为。所有文章大家随便看，不搞什么须登陆,须回复才能打开的设置!这是我的公告。--旷野之雪】
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《精选工业电器电路原理图析与实用检修》、《变频器实用电路图集与原理图说》、《变频器电路维修与故障实例分析》、《PLC技术与应用——专业技能入门与精通》已经出版。
