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变频器维护保养和老化检查技巧(3)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2011/4/11 12:05:19   

  所属频道:  火力发电    关键词:  变频器 继电保护 维护保养

  试将与电压反馈光耦串接的电阻R6(330欧)串联47欧电阻,以减小Q1的基极电流,进而降低其对Q2的分流能力,使电源的带载能力有所增强。上电试机,无论加载或启动操作,+5V均稳定输出5V,故障排除(此故障排除是采取了权宜之计,应急修复的措施,并未查出和更换故障元件,对故障进行根治)!

  故障推断:1、开关管Q2有老化现象,放大能力下降,Ic值偏低,开关变压器储能变小,而使电源带载能力变差;2、分流支路有特性偏移现象,使分流过大,开关管得不到良好驱动,从而使电源带载能力差。第一种原因可能性大。

  附记:以后该台变频器又因模块损坏故障送修,手头有QM5HLL-24管子,故换掉开关管Q2,将串接47Ω电阻解除,恢复原电路后,开关电源工作正常。说明该机器开关电源电路带载能力差的故障原因,确系Q2开关管低效所致。

  [故障实例4]一台多年使用的变频器,在逆变模块损坏并修复后,为变频上电,测CPU板+5V供电,约为6V,测控制回路的+15V供水,高达近20V。输出电压明显偏高,但输出电压值较为稳定。怀疑是万用表测量误差(如数字万用表内部9V电源能量不足造成的测量误差),换用另一块万用表检测,还是如此。

  说明开关电源存在故障,未敢给CPU主板供电,摘下电源/驱动板,单独检修,为保险起见,出切断了驱动IC的四路供电,等输出电压值正常后再连接负载电路。

  该例故障,输出电压尚能稳定,说明稳压电路还是起作用的,稳压环节还是“透气”的。试将TL431基准电路的VREF端子的上分压电阻减小,或想办法加大反馈光耦的输入侧电流,检测各路输出电压略有下降,也说明稳压环节还是能对输出电压作出反应和起了调节作用的。但感觉电压的下降量极小,电路能对输出电压作出反应,但反应的灵敏度降低。把稳压环节看成一个误差放大器的话,是这个放大器的放大倍数明显不够了啊。

  该电路也是由两只分立晶体管构成的振荡和稳压电路,稳压的所有控制,最后都落实到开关管基极电流的控制上,一是开关管的驱动电流过大,二是分流管的Ic电流过小,对开关管Ib电流的分流能力不足。

  挑选一只放大倍数高的分流管对原管进行代换,又检查了稳压电路的所有环节,未查出变值和不良元件,单独拆下TL431,作了稳压性能试验,没有问题。检修陷入了僵局。

  将电路板放置了几天,没有管它,但脑子里有时还在转悠着这个事。将疑点放在了光电耦合器PC817的身上!TL431与PC817相配合,将输出电压的变化隔离和反馈至一次振荡电路。PC817内含发光二极管一只和光敏三极管一只,长期工作后,发光二极管的发光效率变低,光敏三极管受光量减小,导通内阻变大,相当于误差放大器的放大信倍变低了。另外,也不排除光敏三极管老化、低效、放大倍数降低等等的可能,二者中的其一不良,便导致稳压控制能力减弱,输出电压升高。但光耦器件的在线测量,只能测出输入侧发光二极管的正反向电阻或电压降,其它指标则无能为力。

  将光耦拆除,换用一只优质元件,开机,测各路输出电路,哗!全部正常和稳定了!

  可以总结一点:电解电容因工艺和材质的特点,性能容易渐变和低效,但这种电容的渐变和低效,还是容易引起注意的。其它元件,电阻一般是较为稳压的。 那么还容易渐变和低效的原件,应该首属晶体管了。早期的电子电路维修工作者,针对性的分立元件的晶体管,维修工作中对管子放大倍数的检测,成为常规手段之一。以后,随着IC电路的出现,随着IC工作可靠性的提高,往往忽略了对IC内容晶体管的渐变和低效的问题。PC817也可以称之为IC电路,内部集成了发光管和三极管,其它被广泛应用的模拟IC和数字IC,内部内部也是由晶体管所集成,总会有晶体管渐变和低效的可能。在长期的维修中,我也碰到数例这种情况。这种情况,单纯测试IC的引脚电阻,很难察觉到什么异常。而上电进行动态电压检测,往往有效。

  遇有疑难故障,多注意晶体管的渐变和低效,注意IC内部晶体管的渐变、低效、失效!

  四、渐变、低效元件难于检测的原因和检测方法的问题:

  此类渐变和低效元件的难于检测,主要由两个原因造成:

  1、检测工具的局限。

  最常用检测工具为数字和指针式万用表,高电压和大电流,不能由万用表提供,对有些器件,如直流回路的储能电容电级引线电阻的出现,须在高电压和大电流的状态下进行检测,才能得出结论。电容表和万用表确实对此无能为力。

  2、检测方法的问题。检测元器件,往往进行单一性的检测,如仅仅检测元件引脚电阻,或仅仅检测在线电压;或习惯用一只表检测其好坏。

  应该拓展检测手段和检测方法。如对逆变模块和高耐压元件的检测,可利用耐压测试仪或借用绝缘摇表,对元件进行电压击穿测试。

  如检测光耦器件,可从线路板上拆下,用一只指针式万用表的x10k挡测试输入侧正向电阻(同时提供正向导通电流),用一只万用表,同时测试输出侧三极管的导通电阻,将测试结果与好的同型号光耦器件相对照,则不难检测出低效元件。或者干脆用外加电源,为光耦送入输入10mA电流,对比测试其输出电阻,则更易得出正确的判断。

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