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变频器电解电容老化故障现象及检修思路

变频器故障实例:

    一台富士5000 G9型90kW变频器,运行中跳欠电压故障。该变频器连续工作已近10年,接手后,先用电容表测试直流回路储能电容的容量,储能电容共6只,每只电容量为8200UF,检测其容量为8000~8300UF,感觉电容都没有问题。从调压器送入可调三相电源,检查电压检测电路并监测面板显示直流电压值,说明直流电压检测电路也没有问题。测直流回路电压,在输入电压为380V时,直流电压为540V左右(轻载),检查不出问题所在。

    将变频器拖动37kW电动机,满载运行,机器未报欠电压故障。还是感觉不放心,后来又一个工厂的生产车间,用变频器拖动75kW电动机,满载运行,跳欠电压故障停机,运行中检测直流回路电压,已跌至430V。变频器确实存在故障!

    带载情况下直流回路电压低,只有3个可怀疑元件:一是三相整流电路,本机由6块100A整流模块构成三相整流电路,每两块相并联使用。用数字万用表的二极管档测整流桥的正向压降,在430 (0.43V)左右,用指针式万用表测其正反向电阻,都没有问题。该款变频器有个特点,整流模块与逆变模块的使用,在功率上有相当大的余量,整流模块的稳定性也优于电解电容;二是充电接触器的主触头接触不良,本机型采用两只接触器并联,检修中已拆开灭弧罩对主触头的接触情况进行检查和修复,不会存在问题;三是直流回路电解电容的容量下降问题。经过以上检查,基本上可以排除整流模块和充电接触器的问题,还是感觉电容的嫌疑最大,但手头一时又不具备电容备件可以代换试验。

    显然,电容器的损坏并不是因使用年限过长、电解液干涸造成的容量下降,用电容表测试容量也是满足要求的。但本机故障表现,又确实表现为储能电容的容量下降,起不到应有的储能作用,而使直流回路的电压下降,导致电压检测电路报出欠电压故障。

    电容的容量减小,轻者表现为带负载能力差,负载加重时往往跳直流回路欠电压故障,电容的进一步损坏,还有可能使直流回路电压波荡,形成对逆变模块的致命打击。此类故障往往又较为隐蔽,不像元件短路容易引入重视,检查起来有时也颇费周折,尤其是大功率变频器中的电容,运行多年后,其引出电极常年累月经受数百赫兹的大电流充、放电冲击,出现不同程度的氧化现象,用电容表测量,容量正常;用万用表测量,也有明显的充、放电现象,反向漏电流阻值也在允许范围内,但接在电路中,则因充、放电内阻增大,相当于电容充、放电回路串接了一定阻值的电阻!电容的瞬态充、放电电流值大大降低,实质上导致电容的储电能力下降,使“动态电容量”严重减小,致使直流回路电压跌落,变频器不能正常工作,检修人员可能会做出误判!若非负载状态下,同时监测直流回路的电压值,在维修部的轻载条件下,很难判定和分析到是储能电容的问题。

    电容电极引线电阻的出现,是常规测量手段所无法测出的,进行深入分析,才出了这种结论。

    经过以上分析,邮购6只8200UF 400V优质电解电容,将该机储能电容全部代换后,再行拖动75kW电动机处于满载运行状态下,不再跳欠电压故障,测直流回路电压,带载情况下,已高达520V以上。变频器修复。

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信息来源:abc.chossoni.com


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