變頻器驅動電路常見問題及解決方案

1  引言

      近十多年來，隨著電力電子技術、微電子技術及現代控制理論向交流電氣傳動領域的滲透，變頻交流調速已逐漸取代了過去的滑差調速、變極調速、直流調速等調速系統。幾乎可以說，有交流電動機的地方就有變頻器的使用。其zui主要的特點是具有率的驅動性能及良好的控制特性。
       現在通用型的 變頻器一般包括以下幾個部分:整流橋、逆變橋、中間直流電路、預充電電路、控制電路、驅動電路等。一臺變頻器的好壞，驅動電路起著至關重要的作用，現就來談談驅動電路常見的問題以及解決的辦法。
     驅動電路只是一個統稱，隨著技術的不斷發展，驅動電路本身也經歷了從插腳式元件的驅動電路到光耦驅動電路，再到厚膜驅動電路，以及比較新的集成驅動電路，現在前面提到的后三種驅動電路在 維修中還是經常能遇到的。
 

2  幾種驅動電路的維修方法 

（1） 驅動電路損壞的原因及檢查
      造成驅動損壞的原因有各種各樣的，一般來說出現的問題也無非是 U，V，W三相無輸出，或者輸出不平衡，再或者輸出平衡但是在低頻的時候抖動，還有啟動報警等等。當一臺變頻器大電容后的快熔開路，或者是IGBT逆變模塊損壞的情況下，驅動電路基本都不可能完好無損，切不可換上好的快熔或者IGBT逆變模塊，這樣很容易造成剛換上的好的器件再次損壞。這個時候應該著重檢查一下驅動電路上是否有打火的印記，這里可以先將IGBT逆變模塊的驅動腳連線拔掉，用萬用表電阻擋測量六路驅動電路是否阻值都相同（但是極個別的變頻器驅動電路不是六路阻值都相同的:如三菱、富士等變頻器），如果六路阻值都基本相同還不能*證明驅動電路是完好的，接著需要使用電子示波器測量六路驅動電路上電壓是否相同，當給定一個啟動信號時六路驅動電路的波形是否一致;如果手里沒有電子示波器的話，也可以嘗試使用數字式電子萬用表來測量驅動電路六路的直流電壓，一般來說，未啟動時的每路驅動電路上的直流電壓約為10V左右，啟動后的直流電壓約為2-3V，如果測量結果一切正常的話，基本可以判斷此變頻器的驅動電路是好的。接著就將IGBT逆變模塊連接到驅動電路上，但是記住在沒有把握的情況zui穩妥的方法還是將IGBT逆變模塊的P從直流母線上斷開，中間接一組串聯的燈泡或者一個功率大一點的電阻，這樣能在電路出現大電流的情況下，保護IGBT逆變模塊不被大電容的放電電流燒壞，下面就講幾個在維修變頻器時和驅動電路有關的實例:
（2） 安川616G5，3.7kW的變頻器
      安川616G5，3.7kW的變頻器，故障現象為三相輸出正常，但在低速時電動機抖動，無法進行正常運行。首先估計多數為變頻器驅動電路損壞，正確的解決辦法應該是確定故障現象后將變頻器打開，將IGBT逆變模塊從印刷電路板上卸下，使用電子示波器觀察六路驅動電路打開時的波形是否一致，找出不一致的那一路驅動電路，更換該驅動電路上的光耦，一般為PC923或者PC929，若變頻器使用年數超過3年，推薦將驅動電路的電解電容全部更換，然后再用示波器觀察，待六路波形一致后，裝上IGBT逆變模塊，進行負載實驗，抖動現象消除。
（3） 富士G9變頻器
      富士G9變頻器，故障現在為上電無顯示。接到手估計可能是變頻器開關電源損壞，打開變頻器檢查開關電源線路，但是經檢查開關電源器件線路都無損壞，在DC正負處上直流電壓也無顯示，這個時候要估計到可能是驅動問題，將驅動電路上所有電容拆下，發現有個別電容漏液，更換新的電解電容，再次上電后正常工作。
（4） 臺達變頻器
      臺達變頻器，故障現象是變頻器輸出端打火，拆開檢查后發現IGBT逆變模塊擊穿，驅動電路印刷電路板嚴重損壞，正確的解決辦法是先將損壞IGBT逆變模塊拆下，拆的時候主要應盡量保護好印刷電路板不受人為二次損壞，將驅動電路上損壞的電子原器件逐一更換以及印刷電路板上開路的線路用導線連起來（這里要注意要將燒焦的部分刮干凈，以防再次打火），在六路驅動電路阻值相同，電壓相同的情況下使用示波器測量波形，但變頻器一開，就報OCC故障（臺達變頻器無IGBT逆變模塊開機會報警）使用燈泡將模塊的P1和印板連起來，其他的用導線連，再次啟動還跳OCC，確定為驅動電路還有問題，逐一更換光耦，后發現該驅動電路的光耦帶檢測功能，其中一路光耦檢測功能損壞，更換新的后，啟動正常。