变频器的开关电源电路完全可以简化为上图电路模型,电路中的关键要素都包含在内了。而任 何复杂的开关电源,剔除枝蔓后,也会剩下上图这样的主干。其实在检修中,要具备对复杂电路的“化简”的能力,要在看似杂乱无章的电路伸展中,拈出这几条主要的脉络。要向解牛的庖丁学习,训练自己的眼前不存在什么整体的开关电源电路,只有各部分脉络和脉络的走向——振荡回路、稳压回路、保护回路和负载回路等。
看一下电路中有几路脉络。
1、振荡回路:开关变压器的主绕组n1、q1的漏--源极、r4为电源工作电流的通路;r1提供了启动电流;自供电绕组n2、d1、c1形成振荡芯片的供电电压。这三个环节的正常运行,是电源能够振荡起来的先决条件。
当然,pc1的4脚外接定时元件r2、c2和pc1芯片本身,也构成了振荡回路的一部分。
2、稳压回路:n3、d3、c4等的+5v电源,r7—r10、pc3、r5、r6等元件构成了稳压控制回路。
当然,pc1芯片和1、2脚外围元件r3、c3,也是稳压回路的一部分。
3、保护回路:pc1芯片本身和3脚外围元件r4构成过流保护回路;n1绕组上并联的d2、r6、c4元件构成了igbt的保护电路;实质上稳压回路的电压反馈信号——稳压信号,也可看作是一路电压保护信号。但保护电路的内容并不仅是局限于保护电路本身,保护电路的起控往往是由于负载电路的异常所引起。
4、负载回路:n3、n4次级绕组及后续电路,均为负载回路。负载回路的异常,会牵涉到保护回路和稳压回路,使两个回路做出相应的保护和调整动作。
振荡芯片本身参与和构成了前三个回路,芯片损坏,三个回路都会一齐罢工。对三个或四个回路的检修,是在芯片本身正常的前提下进行的。另外,要像下象棋一样,用全局观念和系统思路来进行故障判断,透过现象看本质。如停振故障,也许并非由振荡回路元件损坏所引起,有可能是稳压回路故障或负载回路异常,导致了芯片内部保护电路起控,而停止了pwm脉冲的输出。并不能将和各个回路完全孤立起来进行检修,某一故障元件的出现很可能表现出“牵一发而全身动”的效果。
变频器储存时放置于包装箱内,并注意以下事项:
1、放置于无阳光、无尘埃、干燥的地方。
2、储存位置的环境温度在-20~40度范围内。
3、储存位置的相对湿度在20%~90%范围内,并且无结露。
4、应避免长期储存于含有腐蚀性气体,液体的环境中
5、长时间(2-3年)的存放会导致电解电容的劣化,通过外加电压可以起到电解电容自身的修复作用,对某种程度的劣化,就可以使其恢复到正常状态。长期保管时,应定期(6个月之内)通电,通电时间至少为5h,输入电压用调压器缓升至额定值。储存期如果超过10年,电解电容的密封用橡胶失效,必须更换新品。
变频器对工作环境的要求:
在很多时候,变频器损坏其实是因为环境条件不满足所导致的,一般来说变频器工作的环境满足以下的要求:
1、环境温度为-10~40度。高于40度时因温差减小造成散热条件变差,每升高1度时降容2.5%(或2%),高环境温度不要超过55度。
2、相对温度为20%~90%,不结露,无冰冻。
3、无尘埃、腐蚀性气体、可燃气体,不受日光直晒。
4、海拔高度为1000m 以下,1000m 以上,每升高100m 降容1%,不超过4000m。1000m 以上,每升高1000m 环境温度的允许值要下降3.3度。
5、振动加速度应小于0.6g。
变频器是由许多电子零件构成,例如半导体元件等,在使用和维护当中就涉及到更换某相关部件的问题,由于变频器组成或物理特性的原因,在一定的时期内会产生劣化,因而会降低变频器的特性,甚至会引起故障。由此,为了预防维护,有必要实行定期更换。
1:更换冷却风扇
变频器主回路半导体器件冷却风扇加速散热,保证在允许温蒂以下正常运行。而冷却风扇的寿命受限于轴承,大约为10000~35000h。当变频器连续运行时,需要在几年之后更换一次风扇或轴承。冷却风扇的更换期受周围温度的影响很大,在检查是发现异常声音,异常振动时,冷却风扇必须立即更换。
2:更换电容器
在中间直流回路使用的是大容量电解电容器,由于脉冲电流等因素的影响其性能要劣化。劣化受周围温度及使用条件影响很大,一般情况下,使用周期大约为5年,电容器的劣化进过一定时间后发展迅速,所以检查周最长为一年,接近寿命是最后为半年以内。
3:更换定时器
定时器在使用数年之后,动作时间会有很大变化,所以在检查动作时间之后进行更换。
4:更换熔断器
熔断器的额定电流大与负载电流,在正常使用条件下,寿命约为10年,需要在此时间内检查维护甚至更换。
5:更换继电器、接触器
继电器和接触器达到一定累积开关次数后,后发生接触不良,由此需要检查和更换。
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