云南兆富科技为客户维修的一台ACS800/75KW变频器,初始故障为烧毁,变频器上电无反应,客户送修后,安排工程师对故障变频器进行了详细检测,结果发现变频器烧毁可能是输入电源问题导致烧毁,烧毁部分包括:开关电源、整流模块、IGBT及其触发电路,故障非常严重,甚至连触发板上的PCB走线都有些烧掉了(PCB走线因为严重过流融化掉了)。
这种故障在发生时电流巨大,瞬间熔化了元器件及PCB走线,故障严重。经过详细检测发现,虽然变频器烧毁严重,但是还是值得维修且可以修复的。工程师按照常规检测和维修办法,首先修复开关电源部分,因为电源是一切的根本,开关电源修复了,其他的电路才能进行测试。很快,变频器就已经修复且测试正常。
为了确保客户使用,兆富科技安排工程部人员对变频器进行跟踪测试,分别检测变频器运行状态和稳定性,连续测试一天也未发现异常(带电机测试),说明变频器已经修复,安排工程师到现场进行安装调试,一切正常,正如在公司测试的一样。
接下来就是分析导致此故障的真实原因,因为客户现场设备较少不存在谐波问题,因此可以排除谐波导致烧毁的原因。而根据发生故障变频器的烧毁情况,故障起源应该就是开关电源,那么是什么导致开关电源烧毁的呢?变频器开关电源烧毁不外乎以下几种情况:
1、输入电源问题:如输入浪涌、谐波、电压偏高等,在变频器发生故障后,工程师在现场均为发现上述情况,基本可以排除;
2、输出短路:由于输出短路导致IGBT炸机,产生的冲击波瞬间炸毁的其相关电路,这种可能行时存在的。
3、开关电源本身故障:正常情况下,开关电源是可控且输出稳定的,当开关电源本身发生故障时,开关电源的闭环回路发生故障,则开关电源输出部分发生异常,如:电压飙升,从而导致后续电路烧毁,但是测故障有个明显的特点,当电源电压升高导致烧毁时,由于电气相关性,烧毁的元器件将非常多,其中包括CPU,但是根据目前的烧毁情况,显然不符合。
根据以上分析我们基本排除了第1,3种情况,那么第二种情况发生故障的可能性最大,那就是输出短路导致烧毁。我们有重新检测了输出电机及绝缘部分也未发现异常。那么故障又回归为变频器IGBT正常烧毁导致。
然而,变频器在使用了两个多月后,客户突然给兆富科技打电话说变频器显示“F0004”故障,查询故障码,发现此故障是变频器输出短路导致,难道变频器又烧毁了?带着疑惑兆富科技派出工程师到现场检测,难道现场真的存在其他潜在故障?经过现场检测,结果发现变频器U相输出端子已经烧毁,铜线绝缘层烧毁,铜鼻子由于严重过热已经变色,而V,W相却光洁如新,说明变频器发生故障时只是U相电流过大,为什么会这样?经过详细分析发现,由于在安装变频器时U相端子接线螺丝没有打紧,在变频器长期运行过程中,由于热胀冷缩的原理,在运行两个多月后这些接线端子出现更严重的松脱,由于接触电阻增大,U相接线端子接触处开始严重发热,直至烧毁,经过对变频器的检测,发现变频器根本无故障,而是由于端子烧毁并碳化后导致输出短路引起,将绝缘重新做好并上电测试,变频器一切正常。
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