西门子变频器维修故障分析:
西门子6SE7016-1TA61-Z变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上显示字母“E”报警线路板维修。检查底板,用数字万用表测外接DC24V电压正常,检测集成块N3基准电压不正常,集成块N2 20脚输出电压为0.1V,明显偏低,正常值应为15V,查集成块N2的1脚为11.3V,8脚为0.20V,11脚电源输入为27.5V,正常。经分析判断1脚、8脚、20脚电压值都不正常。测集成块N3的1脚电压为0.31V,2脚电压为1.8V,电压值也都偏低。用热风枪拆下N3集成块MC340,测2脚与3脚之间的电阻为84Ω。更换一块新N3集成块MC340后,测各引脚电压,1脚为2.1V,2脚为5.1V,正常。测N2集成块各脚电压也都恢复正常。集成块N3输出电压不正常,引起N2集成块各脚电压也出现偏移。恢复变频器接线,输入参数,启动变频器运行正常。
变频器液晶显示屏上出现“E”报警时,变频器不能工作,按P键及重新停、送电均无效,查操作手册又无相关的介绍,在检查外接DC24V电源时,发现电压较低,解决后,变频器工作正常。但是出现“E”报警一般来讲是CUVC板损坏,更换一块新CUVC板就能正常。“E”报警有以下几种情况是由底板及CUVC通讯板故障引起的:
(1)故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏显示“E”报警
检查处理:更换一块新CUVC板送电开机,液晶显示屏仍显示“E”报警,说明故障原因不在CUVC板而在底板
(2)故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏显示“E”报警
检查处理:用数字万用表测底板N2、N3集成块各脚电压,N3的1脚N2的8脚电压都偏低,测V28三极管的基较偏置电阻4.7kΩ已变值为150kΩ。更换新贴片电阻,测N2、N3各脚电压正常。因V28基较偏置电阻变值,导致V28三极管截,造成N2、N3集成块不能正常工作PLC维修。
(3)故障现象:操作控制面板PMU板液晶显示屏显示“E”报警
检查处理:一台“E”报警的变频器,将变频器原CUVC板上CBT通讯板拆下,装在新CUVC板上,变频器装好CUVC板,启动后。液晶显示屏仍显示“E”报警。拆下CUVC板检查发现CBT通讯板上贴片电阻烧坏。更换新CBT通讯板后,变频器启动工作正常。
(4)故障现象:操作控制面板PMU板液晶显示屏显示“E”报警
检查处理:检查底板电源块N2(L4974A)*1脚的开机电压为11.32V,正常值为26.7V;*20脚输出电压为0.117V,正常值为15.31V;基准电压块N3(MC340)*1脚电压为0.315V,正常值为2.1V;*2脚的电压值在1.5~1.8V之间变化,而正常值为5.1V。检查继电器K4,线圈电路串联两支二极管V16、V15,电阻值分别为3.67Ω和5.5Ω,已经短路,V28(5C)三极管基较电阻由正常值4.7kΩ变为150kΩ,已经烧坏。更换新的电阻和二极管后,运行正常。
故障现象:开机无反应,输出电压没有输出。
维修过程:拆开变频器内部,发现,出入部分有一个元件爆炸了,面目全非,附近的元件也黑了,其中有一台变频器的整个元件都炸飞了,只剩下两只脚。面对这种情况,我们首先从更换被炸元件开始着手,但因为不清楚元件的型号和规格,通过上网查阅大量资料后,我们初步诊断被炸元件为压敏电阻。因此我们向五金仓申购了压敏电阻两个。三天后,压敏电阻买回来并更换到两台被损坏的变频器上,怀着一种不是很自信的态度,我们决定上电试机。就在我们刚插上电的那一瞬间,砰的一声,刚换去的压敏电阻又爆炸。重新把变频器插下检测,难道变频器整流模块出了问题,造成压敏电阻突然冲击高压,把压敏电阻烧坏?我们把其中一台的整流模块插了出来检测,整流模块不像有损坏的迹象。难道烧化的不是压敏电阻,而是电容,因为亦有电容的外型和和压敏电阻的外型相似。在我们分不出烧坏的元件究竟是什么元件的时候,我们决定把未烧坏的变频器拆下来,并把好的元件拆下来,亲自到西湖电子城购买。到电子城后,我们发现这里根本买不到我们所需的元件,型号为:S14 K275的元件(此时我们仍无法确定这个元件是电容还是电阻),因为这个元件是SIEMENS原装的,在国内很少见有这类元件。面对这种情况,我们做出一个大胆的尝试,再次诊断烧坏的元件较大可能仍是压敏电阻!因为买不到一模一样的元件,我们决定买一个压敏电阻回去再试试,但该买什么型号和规格的压敏电阻呢?在石龙国际电子城的现场,我们通过查阅压敏电阻的相关手册之后,决定买两个型号为14D431K的压敏电阻回去试试。因为手册中说明14D431K压敏电阻的耐压值为AC275V,而我们烧坏的元件型号里面又有一个K275,我们就觉得有可能是国外和国内的标注不一样。买回新的压敏电阻后,我们先焊到其中一台变频器电路板上,通电。变频器显示屏出现开机提示,测输出端,一切正常。究竟能不能拖动电机呢?带着疑问,我们把变频器装到输送带上,上电,重新设定参数,输送带运行正常,一切OK。经历两个星期来反反复复的实践和尝试,终于把两个坏的变频器维修好。
故障原因:由于变频器内部电路中,烧坏的为输入段电源模块电源维修,因此,我们一致诊断为:是输入电压过大,**过压敏电阻的耐压值,从而造成变频器的电源部分损坏。
操作人员必须熟悉西门子变频器的基本工作原理、功能特点,
具有电工操作常识。在对变频器日常维护之前,必须保证设备总电源全部切断;并且在变频器显示完全消失的3-30分钟(根据变频器的功率)后再进行。应注意检查电网电压,改善变频器、电机及线路的周边环境,定期清除变频器内部灰尘,通过加强设备管理大限度地降低变频器的故障率。
1、冷却风扇
变频器的功率模块是发热严重的器件,其连续工作所产生的热量必须要及时排出,一般风扇的寿命大约为20kh~40kh。按变频器连续运行折算为3~5年就要更换一次风扇,避免因散热不良引发故障。
2、滤波电容
中间电路滤波电容:又称电解电容,该电容的作用:滤除整流后的电压纹波,还在整流与逆变器之间起去耦作用,以消除相互干扰,还为电动机提供必要的无功功率,要承受较大的脉冲电流,所以使用寿命短,因其要在工作中储能,所以必须长期通电,它连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加速其电解液的干涸,直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次,一般其容量减少20%以上应更换。
3、防腐剂的使用
因一些公司的生产特性,各电气mcc室的腐蚀气体浓度过大,致使很多电气设备因腐蚀损坏(包括变频器)。
为了解决以上问题可安装一套空调系统,用正压新鲜风来改善环境条件。为减少腐蚀性气体对电路板上元器件的腐蚀,还可要求变频器生产厂家对线路板进行防腐加工,维修后也要喷涂防腐剂,有效地降低了变频器的故障率,提高了使用效率。
4、给变频器除尘:变频器根据使用环境的不同,应定期检查散热通道、及电路板中有无积累灰尘,一般每半年清理一次,至少也要一年清理一次,以确保变频器散热良好,使其避免因散热不良而引发故障。
在保养的同时要仔细检查变频器,定期送电,带电机工作在2hz 的低频约10分钟,以确保变频器工作正常。