變頻器維修的思路，僅供參考。

普通低壓變頻器通常都是交流-直流-交流，其工作原理：整流模組將交流變為直流，平滑回路將直流平滑，控制電路根據生產工藝的要求控制逆變器，將直流逆變成頻率可調的交流，實現電機調速。

變頻器常見的故障有：模組被燒燬；變頻器沒有顯示；變頻器執行中報各種故障程式碼而停止工作。

我們就模組燒燬來介紹處理這類故障的思路：

我們須畫出主回電路圖來（我們將交流-直流-交流稱作變頻器的主迴路，如圖一），IGBT模組燒燬往往是因為模組被錯誤觸發，而導致直流母線經模組短路，燒燬IGBT逆變模組，進而燒燬保險以及整流模組，如象西門子MM430系列變頻器沒有配置保險，IGBT模組燒燬，在我們所維修的機器中，整流模組無一倖免都被燒燬。

我們不能發現模組燒燬就簡單更換模組通電試機，這往往又會燒燬模組，我們必須找出燒燬的根源所在。接下來，我們可能就需要繪製此變頻器的開關電源、IGBT驅動電路的電子線路圖。開關電源為整機提供若干組彼此隔離的直流電源，因其品牌、型號的不同，大致如下：

1. 控制電腦用：+5V、+15V、-15V電源；

2. 面板用直流電源；

3. 端子用：+24V、10V或5V電源；

4. 風扇用24V或12V電源

5. 4路或6路彼此隔離的驅動直流電源。

我們弄清楚整機電路各自的工作電源後，接下來就繪製IGBT驅動電路的電子線路圖，有了圖紙，我們就很容易找出故障的根源。

圖一

下面我們提供一份某變頻器的驅動電路U相電路圖（見圖二），V、W相電路相同。從圖二可以看出，驅動電路的上下臂工作電源由兩組彼此隔離的電源組成，其中開關變壓器的一個繞組、D12、C41、C42、C43、C44、穩壓二極體D13一起構成上臂驅動電路的工作電源，光耦PC1-A3120的8腳和5腳之間電壓為+20VDC，以上臂的IGBT的E極（即U相）為參考點，8腳和E之間的電壓為+15V，5腳和E之間電壓為-5V。

下臂的變壓器繞組有3個抽頭，中間抽頭與N相聯，和D18、D19、C53、C55一起構成下臂驅動電路的工作電源,以N為參考點，PC6的8、5腳電壓為+15V和-5V。

當發現某相的IGBT模組被燒燬，絕大部分原因為其驅動電路故障所致，以圖二的電路為例來分析，正常靜態（即變頻器處於停止狀態）情況下，IGBT的GE間的電壓大約為-6V左右，IGBT被牢牢封鎖，處於截止狀態。

1.若上臂光耦A3120內部驅動對管的上管擊穿，上臂IGBT的GE間的電壓就為15V左右，IGBT處於導通狀態，若下臂的IGBT被正常觸發，加在上下IGBT模組的直流母線P1對N透過上下模組短路，而致使模組燒燬。

2.若上下臂光耦都損壞，就會造成通電瞬間模組炸裂。

根據上面的分析，我們不難找出模組燒燬的根源。我們手裡有一份正確的圖紙，再借助先進的儀器，很快就能修復模組燒燬這類故障。

若想做到晶片級維修，必須具備深厚的模擬、數位電路理論基礎，熟悉計算機電路，能根據電路板畫出正確的線路圖，這是必備的基礎。還要具備將複雜問題簡單化的能力，換言之，我們的視角、方向，就是思路要正確，否則，我們只會將問題複雜化，甚至造成所修裝置的二次、三次故障。

圖二

真正理解驅動電路就必須知曉IGBT模組的工作原理，以及理解某型號模組的效能、引數。我們可以在網上下載富士、三菱、優派克、西門康等品牌的IGBT、IPM、PIM模組的使用者手冊，認真閱讀、理解，這對形形色色的驅動電路的正確理解非常關鍵。

我們就變頻器無顯示來介紹處理開關電源故障的思路 ：

下面介紹變頻器開關電源的一些故障現象和處理方法，如圖三

圖三

我們先來了解變頻器開關電源常用PWM晶片3844的工作原理，這對理解圖三的電路尤為關鍵，下面是3844的內部框圖和引腳功能說明，見圖四、圖五。

圖四

圖五

圖三這類變頻器開關電源的常見故障為：開關管Q1，R5-R8，R18-R21，ZD4以及3844等燒燬，變頻器沒有顯示。筆者每次遇見這類故障，都要整理這臺變頻器整機電源和驅動電路圖，在工作臺上模擬成功，再組裝整機試車。

關於開關電源的工作原理，初學者可以到書店買一本相關書籍閱讀。透過學習我舉一反三，迎刃而解。

現在各個領域已經廣泛用到了變頻器，只要用就會有使用壽命和老化問題的存在，如同人生老病死一樣的道理。出現了問題就要修復，可修復不是一件簡單的事情，涉及知識面寬、專業性強、對維修人員的維修水平高，不僅要具備雄厚的理論基礎，還要具備豐富的實踐經驗。

選單法，初學者常用的方法。根據變頻器的故障和特徵，把可能引起這種故障的各種原因一一羅列出來，然後一個個的去查詢與驗證，直到故障原因和故障部位找到為止。順藤摸瓜法，這就要知道變頻器的工作原理，從故障現場，再沿著訊號通路，直搗故障發生點，最終找到故障的發生部位。直接切入法，根據故障現象直接判斷故障位置，這需要足夠的經驗和基本理論功底。迅速更換故障元件，快速排除故障，對於維修人員維修水平要求是極高的。逐步縮小法，根據故障現象做出具體分析，對測量引數做出判斷，把故障範圍一步步縮小，最後落實到故障產生的具體電路和元件上。電位、電壓分析法，變頻器在不同的狀態下，各個部分電路的各個點有不同的電位分佈，於是可透過測量與分析電路中某些點的電位及分佈，便於確定故障點部位和型別。

這是變頻器較為幾種常用的維修方法，也是透過實踐證明很實用的方法，方法是否靈活應用，取決於維修人員的理論基本功以及豐富的實踐經驗。一般情況變頻器維修很牛的人不會在工廠上班的。在工廠裡的維修人員能知道故障發生的原因和具體位置，能修的就修就很不錯的了。若是重大故障而瞭解具體情況跟上級彙報然後做出決定是否返廠維修或拿到專門維修中心，最終還是取決於維修費用高低！

變頻器是這樣工作的

先把電網工頻交流變成直流，濾波穩壓後，再透過6個IGBT管子，透過PWM斬波的方式，逆變出頻率和電壓可以調整的交流電來。IGBT管可以看成一種特殊的三極體，它只是工作在開關狀態，並不會工作在放大區域。也就是說它在變頻器裡邊，只會有通和斷兩種狀態，導通時候壓降越低越好，截止時候阻抗越高越好。整個變頻器工作的過程，都會圍繞著6個IGBT管的導通或者截止而進行的，而且基本上是輪流平衡的工作方式。

既然IGBT管只會導通或者截止，所以到了電機這頭，UVW端的電壓波形就不是什麼真正的正弦波，而是一系列脈寬可調的方波，如果使用示波器是可以觀察到這些方波的工作是否存在一些異常或者畸變的。用萬用表測量兩兩之間，電壓也應該是一致的，否則就可以判斷輸出不平衡了，可能某個IGBT管子壞了，或者它的驅動電路有問題。

既然存在整流，整流橋一般就會有二極體或者可控矽之類的器件，如果它們燒了一組，母線的直流母線的電壓就不會是535伏，所以測量母線電壓就可以知道這些原件是否正常。

母線的電容也是容易出問題的，因為電解電容都有一定的壽命，如果壞了，它會鼓起來甚至爆裂，當然也可以透過電容表測量容量來判斷的。而且如果電容容量下降，可能會出現瞬間加速或者減速時候電壓波動而出現過電壓或者過電流的報警故障。

維修變頻器過程中，往往需要測試一下是否自己已經修復了，有些是在公司感覺修好了，但是到了現場卻不正常，這些都需要一些除錯和接線經驗才可以幫客戶解決問題。

變頻器主迴路接線比較簡單，就是三相輸入RST進來，三相輸出UVW接電機，相信沒有正常的人會接錯，因為太簡單了。但是現場的另外一些情況也會讓一些大師陰溝裡邊翻船，比如線耳氧化了接觸不良，可能會造成欠電或者三相不平衡，電機絕緣不好可能會繼續造成已經修復的變頻器二次損壞，因此重新裝上變頻器執行前都要仔細考慮到這些細節，這些也許是電機拖動和電動學的一些基本理論知識了。

至於控制迴路，不同產品會有一定差異，但是一般都是端子控制居多，只要接進去一個開關量到啟動埠，正常的變頻器就會啟動，而給一個0-10伏模擬量到轉速埠，變頻器會輸出不同頻率的電壓給電機工作。如果維修時候你更改了人家的啟動和轉速控制方式為面板模式了，到現場要記得改回來了。

有些加減速時間設定太長了，會影響人家的使用，要調短點；如果調整太短了，可能會造成加速過流。電壓和頻率比也有設定講究的，太大了也會加速過流，太了也可能會起不來。

不要動不動就讓引數恢復到出廠值，如果真要這樣做，必須要了解人家變頻器用在什麼場合的，如果是一些歐系的變頻器，裡邊會有內建的PLC功能，這些邏輯比較複雜，需要逐個把重要引數備份了才可以恢復出廠值，否則到時調整不回來了，你即使修復了硬體，也無法向客戶交差。

變頻器一般都是UC384X之類的晶片控制的開關電源，有5伏，3.3伏，±15伏，24伏等，這類開關電源的機理，實際上和變頻器工作機理反而有點類似，也是把交流變成直流，透過開關管控制變壓器，輸出想要的電壓值，再整流穩壓後變成對應的直流電壓。

一般常見問題是開關管燒了，場效電晶體而已，比如短路了或者開路了，直接可以測量到，如果是效能不良，也可以用萬用判斷得出來的。

還有就是UC384X之類的晶片壞了，直接沒有工作，整體電源都沒有輸出，或者是震盪用的幾個阻容壞了。

如果是輸出電壓不正常，比如偏高或者偏低，往往是反饋迴路問題，一些阻容器件，或者光耦以及L431之類的器件壞了造成的。

變壓器本身燒了，也會碰到，只要鐵芯還在的，重新根據匝數繞制就可以使用了。

IGBT是這樣工作的，門極G和發射極E之間的電壓大於一定的閥值電壓時候，它就導通了。而當這個電壓為零或者施加了反向電壓時候，它會截止關電的，有點類似MOS之類的驅動，但是因為有結電容存在，它的導通是需要一定電流的，也就是驅動的功率會比MOS管大。如果驅動電路上的阻容老化，或者光耦出現問題了，會導致驅動IGBT能力不足，而引起過電流之類的報警。IGBT的正常的正向導通電壓是12-15伏，截止電壓一般是-5到-9伏。

而變頻器屬於橋式那種結構，下三個橋臂的IGBT因為射極E是接到直流母線的負極的，所以控制起來容易點。而上三個橋臂的IGBT，射極E是接到下三橋C極上，這樣電壓比較高，因此驅動起來比較麻煩，往往需要有隔離電源和光耦之類來控制實現。

考慮到寄生電容的影響，還有一些干擾問題，變頻器的IGBT截止時候，都會在門極上施加了反向負電壓，這也是變頻器開關電源為什麼要輸出±15伏隔離電源的根本原因。如果這個電源工作不正常，IGBT導通也會出現問題的。

因為IGBT都有保護二極體，而它燒的時候，這個二極體往往都會燒掉，可以簡單用萬用表的二極體檔或者*1電阻檔來測量二極體通斷。

如果要測量它的導通效能，可以在集電極C和發射極上分別加上萬用表表筆的正負端，然後給門極一個觸發電壓（可以用手指去碰一下萬用正表筆和門極），這時候錶針會晃一下，停在某個位置，相當於導通了。再給門極一個復位0電壓（手指碰萬用表負表筆同時碰門極），這時候錶針會復位。

IGBT使用一段時間後，不排除絕緣上有問題，可以利用絕緣耐壓表來測量它的耐壓，看看和標稱的是否一致了，如果不一致，同樣要更換了。

主要要多動手多練習能堅持下去，剛開始學的時候也要記一些理論知識，剛入門可能會覺得有些枯燥有些難度，能堅持下去就會覺得還是挺多樂趣的，沒有基礎的建議你從電子元器件這方面開始學起，還有一些常見的電路都可以學習一下，實際操作的話還要學到儀器儀表使用這一塊：像萬用表、電絡鐵、示波器、直流穩壓器、BGA返修臺、線上測試儀這些等等。

憑良學校電路板學員學習中

可以看看憑良學校錄製的“電路板維修教程”，以上這些都有講到的，從最簡單的電子元器件原理作用開始講起的、到檢測電子元器件的好壞、例如：電容／電阻／二極體／三極體／場效電晶體／積體電路等，還有實際維修中儀器儀表的使用、例如：線上測試儀／BGA返修臺／示波器／電絡鐵／熱風槍／訊號發生器/萬用表等等，以及怎麼看電路圖、分析電路圖、各種檢測電路、驅動電路、開關電源維修，主機板維修等內容都是有教學的。主要還是要實際操作，才知道哪裡不足，慢慢累積經驗，沒有基礎的話，最好找個機構學習，少走彎路節省時間，建議搜憑良學校看看，瞭解一下。

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