变频器主电路上电试机故障检修

逆变模块与驱动电路在故障上有极强的关联性。当逆变模块炸裂损坏后，驱动电路势必受到冲击而损坏，逆变模块的损坏也可能正是因驱动电路的故障而造成的。无论表现为驱动电路或是逆变输出电路的故障，必须对逆变输出电路与驱动电路一同彻底检查。对主电路上电试机，必须在确定驱动电路正常，即能正常输出6路激励脉冲的前提下进行。

检查驱动电路正常后，将损坏逆变模块换新，才可以上电试机。

上电试机方法为：将三相逆变电路的正供电端断开，实际电路中为连接铜排，拆去一段连接铜排。注意，断开点必须在储能电容之后。

在断开处串入两只25W交流220V灯泡（见图8-13），因变频器直流电压约为537V，一只灯泡的耐压不足（故障情况下），需两只串联以满足耐压要求。即使逆变电路有短路故障存在，因灯泡的降压限流作用，将逆变电路的供给电流限于100mA以内，逆变模块将不会再有损坏的危险。

变频器空载，U、V、W端子不接任何负载。先切断驱动电路的模块OC信号输出回路，避免CPU作出停机保护动作，中断试机过程。上电后可能出现如下几种情况：

（1）变频器在停机状态，灯泡亮。三只模块有一只上、下臂IGBT漏电，如V1和V2。此种漏电在低电压情况下不易暴露，如万用表不能测出，但引入直流高压后，出现了较大的漏电，说明模块内部有严重的绝缘缺陷。购买的拆机品中的模块有时候出现这种情况，可用排除法检修，如拆除U相模块（V1、V2）后灯泡不亮了，说明该模块已损坏。

（2）上电后，灯泡不亮，但接收到运行信号后，灯光随频率的上升同步闪烁发亮。说明三相逆变模块中，出现一相上臂或下臂IGBT损坏故障。如当V1受激励信号而导通时，已损坏的V2与导通的V1一起，形成了对供电电源的短路。两只串联灯泡承受530V直流电压而发出亮光。

（3）上电后，灯泡不亮，接收运行信号后，灯泡仍不亮。用指针式万用表的交流500V挡测量U、V、W端子输出电压，随频率上升而均匀上升，三相输出电压平衡。说明逆变输出模块基本上是好的，可以进行带负载试验了。

（4）上电后，灯泡不亮，启动变频器后，灯泡仍不亮。但测量三相输出电压不平衡，严重偏相。故障原因：某一臂IGBT内部已呈开路性损坏，某一臂IGBT导通内阻变大，接近开路状态。对此故障的检测方法如下：

1）用万用表直流电压挡测量变频器U、V、W端子的方法。当变频器输出端子输出三相平衡的交流电压时，说明输出电压中不含有直流成分。换句话说，此时指针式万用表的直流500V挡所测得的直流电压值为零。当输出偏相时，实质是逆变输出电路的某一臂IGBT导通不良或呈开路状态，致使该相输出为正或负的半波输出，或者该相输出的正、负半波不对称，输出电压中出现了直流分量。一臂IGBT为开路（断路）状态时，输出则为纯直流分量了。此时用万用表直流500V挡测量，假定测量U，V之间无直流电压，但测量W、V和W、U之间有直流电压值出现，说明W相模块不良。若为红表笔搭接W相，指针正偏转，测说明W相下臂IGBT（V6）导通不良或没有导通。若黑表笔搭接W相指针为正偏转，则说明W相上臂IGBT（Q5）导通不良或没有导通。

也可以换一种测量方法，直接测量U、V、W三个输出端子对P、N之间的电压值。仍用万用表直流500V挡。由分析可以得出结论：当U相的上、下臂IGBT（V1、V2）正常对称导通时，在U端子形成了“等效的”对直流供电530V的分压，U端子对P、N两点都能测出1/2的530V直流电压，即260V左右的直流电压。而异常状态下，可得出这样的测量结果，如P、U之间所测电压远远高于260V甚至等于530V，说明VI内部断路或导通不良；若在U、N之间所测电压远远高于260V甚至等于530V，则说明V2内部C、E之间断路或导通不良，不能形成对530V的“正常分压”而使U相直流电压升高。

2）下述的测量方法，也为一有效方法。修复一台37kW东元变频器，检查发现为逆变模块损坏，型号为CM100DU-24H。购得一块相同型号的模块，进行一遍脱机测量，确认模块无问题后，装机上电试验。三相输出电压很不平衡，彻底检查驱动电路确认无故障后，按图8-14所示接线方式测量出新换模块导通内阻变大，换新模块后故障排除。

我国的动力供电一般采用三相四线制。N为中性线，也称为零线。注意，变频器直流回路负端常常标注为N，与三相供电的中性线不是一码事，在图中以N*（中性线）相区分。有的维修人员以为变频器中的N点是与三相供电的N线相连的，连接后，一上电，整流模块就炸了。

将三相U、V、W输出端对三相供电的零线（N*）测量（用指针式万用表直流500V挡），U相、W相直流成分为零，而V相约有300V的直流负压。由此判断：V相F臂导通良好，而上臂导通不良，两臂输出的正、负半波不对称，致使V相对零线有负电压输出。而V相上臂，恰巧就是新换上的模块。另购一只CM100DU-24H更换后，三相输出正常。模块的故障为内部输出管C、E极间导通内阻变大。这说明，即使是细致测量后认为是好的逆变模块，也不能百分之百断定就是没有问题的。万用表的测量判断能力有限，无法反映接入电路上电后的问题，认为模块不可能是坏的，从而造成对故障的误判，使检修走弯路。

串接灯泡上电检查逆变电路，对绝大部分变频器是适用的，因为灯泡的限流和指示作用带来了检修上的很大方便。