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變頻器一體化模塊的修復(fù)

修一臺TAIAN1.5KW變頻器,拆開控制面板發(fā)現(xiàn)三相輸入端子處已被燒黑,再仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)該變頻器的整流電路和逆變電路都集成在一個模塊內(nèi)。且三相整流的三個輸入端的引腳因電流過大而熔化蒸發(fā)了,很顯然模塊內(nèi)部已經(jīng)損壞。再檢查外圍電路,發(fā)現(xiàn)限流電阻也已擊穿短路,三相輸入端的六個高頻濾波電容已有兩個的引腳燒斷,其他未見異常。于是拆下限流電阻TH201,把引腳燒斷的濾波電容重新接好。拆下一體化模塊,發(fā)現(xiàn)是日本三菱公司生產(chǎn),型號為CM10MDL-24H N63SC6.由于模塊已損壞,決定購買一塊新的換上。到電子市場一問,此模塊價錢很貴,需450元且沒有現(xiàn)貨。

回來后,我仔細(xì)觀察這個模塊,發(fā)現(xiàn)有引腳的一面的中間有一塊塑料板可以撬下來。于是我用小刀小心地把塑料板撬下來,發(fā)現(xiàn)集成塊內(nèi)有十三個二極管的芯片和七個IGBT管的芯片。上面用透明的軟體膠封裝,里面的電路一目了然。我按照實物把電路圖繪制下來,如圖所示。



從表面看,D1、D3、D4、D6四個二極管已經(jīng)燒糊。我想如果只是三相整流電路損壞,我可以做一個三項整流電路把它接在變頻器的外面,這樣既可以降低成本,還不用更換模塊。于是我用鑷子小心地把燒糊的膠、二極管芯片和相應(yīng)的引腳清理干凈。再把D2、D5兩個二極管芯片與外界的連線剪斷,防止內(nèi)部二極管的參數(shù)和外部的不一致。為了保險起見,我用了六只20A耐壓1200V的二極管做了一個三相整流電路,準(zhǔn)備把整流后的電源正和模塊的整流輸出A接在一起,把整流后的負(fù)端和模塊的負(fù)端C接在一起。為了保險,我又測量IGBT管,發(fā)現(xiàn)模塊的T1端和逆變輸入B短路。難道V1也擊穿了?如果V1也擊穿的話,那么這個模塊就報廢了,因為后配的IGBT管肯定會和模塊內(nèi)的參數(shù)不一致,會影響變頻器的正常工作。正當(dāng)我打算放棄修理的時侯,忽然想起是不是和V1并聯(lián)的二極管短路呢?于是我剪斷了D7的一個引線進(jìn)行測量,結(jié)果讓我欣喜若狂,果真是二極管擊穿了。于是我把二極管的另一個引線也剪斷,打算外接一個二極管并在V1兩端。至此模塊內(nèi)部修理完畢,我蓋好塑料板并用膠封好。把模塊重新插回電路板,焊好各引腳,裝上散熱片。先不接限流電阻,把三相整流電路的輸出正和模塊的輸出A接好,再把三相整流輸出的負(fù)和模塊的負(fù)B連在一起,接好電源一試,沒有任何異常,說明整流電路已修好。接下來準(zhǔn)備安裝限流電阻,原來使用的限流電阻是一支熱敏電阻,我認(rèn)為不太合適,因為變頻器剛接通電源時,濾波電容器上的電壓為0V,而電源電壓為380V,振幅值為537V,且為了提高濾波效果,濾波電容器的容量又很大,所以在剛接通電源的瞬間,必將產(chǎn)生很大的沖擊電流,有可能損壞整流二極管。在三相整流橋和濾波電容之間接入限流電阻,就是將濾波電容器的充電電流限制在一個允許范圍內(nèi),防止對整流二極管的沖擊。當(dāng)濾波電容充電完畢后,繼電器將限流電阻短接,以免影響直流電壓和變頻器輸出電壓的大小。用熱敏電阻做限流電阻,在電源接通的瞬間并不能限流,而只有大電流流過熱敏電阻時,電阻發(fā)熱阻值變大才能起限流的作用。很顯然在這里用熱敏電阻做限流電阻,限流效果不好。再加上為了節(jié)省空間,這個熱敏電阻的功率不夠,大電流沖擊使它擊穿短路。短路后,失去限流作用,致使四個整流二極管被擊穿,造成變頻器損壞。為了避免此類故障的再次發(fā)生,我用三個10W10Ω的陶瓷電阻串聯(lián)接入原來的限流電阻處。再在模塊的T1端和逆變輸入正端B并聯(lián)了一個20A1200V的二極管取代模塊內(nèi)損壞的D7。然后,把外接的三相整流電路和后接的D7、限流電阻裝在一個塑料盒子里,安裝在變頻器的一邊。接好電源和電機(jī)進(jìn)行試車,一次成功。

就這樣,只花了幾十元,沒有換模塊就把變頻器修好了,為用戶節(jié)省了幾百元,用戶表示非常感謝。交用戶使用后,一直很好沒有再出故障。如果同行遇到此類情況也可照此辦理。

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