变频器IGBT模块故障维修实例详解

对于变频器维修，总的来说，首先要对其工作原理有较透彻的理解，对每个电路的性能指标、工作点及器件的性能、好坏都能有一个正确的判别，才能真正地修好每一台设备，做到心中有数。现在以在维修的一台变频器IGBT模块故障为例，说明维修的方法、依据及应注意的问题，与大家共同探讨，以求简洁、快速的维修好变频器设备。　

1、故障现象

某一抽油机变频器设备，是1140v/30kw的抽油机专用变频器，在运行过程中中间一相igbt模块处被烧黑，其上的母线尖峰吸收电容（3f/1200v的无感电容两只串联再并联）的一个腿被打断，不能正常运行。

2、初步判断

接到客户汇报情况后，笔者去现场维修。用万用表检测主电路部分，中间一相虽然被熏黑，但检测还是好的，其他两相也正常。　

3、维修过程

（1）首先更换损坏的器件。将3f /1200v的电容更换后，再将隔离开关合上，给控制柜送电，控制柜没反应，电源灯不亮，电压表没有指示。

　　（2）输入端接有高压熔断器，怀疑是它损坏了。用万用表的高压档检测熔断器后的三个端子对地的电压，都正常，均为690v，因控制电路用的是220v电源，于是怀疑1140/220v的变压器有问题。后来断电后用万用表检测熔断器两端阻值，有一相通，另两相断，因此断定原判断有误，有两相熔断器烧断。检测熔断器，有电显示，应是未断的那相通过1140/220v的变压器的初级绕组串过去的，因是单相供电，形不成电压，因而1140v/220v的变压器不工作，控制柜因得不到电压而不能工作。

　　（3）将熔断器更换后，柜子送电正常，工频启动，工作正常，工频维修完毕。接着维修变频部分。其主电路如图1示。

图1　变频器主电路图

（4）通控制电。一送电，显示板上的故障保护灯就亮，怀疑干扰，但多次送、停电都这样，因处于保护状态，不能开机。后将短路保护插线拔掉（因主电路没通电，只是控制电路送电，无影响），送电正常。开机也正常，用万用表检测频率到达50hz时的电压，三相输出电压都平衡，线间电压为8.2v，对中线为5.0v，工作正常。

（5 ) 检查短路保护板。将输入端短路保护取样电流传感器拔下，测量板上电源电压，±12v正常，但+5v供电电压+3.0v，将集成块成74hc14拔下，+5v正常，说明该集成块已经损坏，更换一只新的。

图2　短路隔离板图

　 　( 6 ) 将输入端短路保护取样电流传感器插上。先插正母线上电流传感器，测±12v，工作正常；再插负母线上电流传感器，测±12v电压，+12v+ 9.0v，－12v正常。说明负母线上电流传感器损坏。将该电流传感器取下更换。

　　（7）将拔下的线都插上，并与主板连接好。通控制电，工作正常。为进一步验证工作状况，在主电路上加220v的电压，开机后工作也正常，线间电压为220v，对中线为130v（在50hz的情况下），工作正常。

　　（8）将工频停下，开启变频。但变频一开机就出现短路保护。后将负载断开，变频器空载运行，也出现短路保护。这样分析，送控制电正常，加220v也正常，怀疑器件有耐压不够的，因此停电后将原来烧的变黑的模块更换。更换后送控制，送220v，工作都正常。送主电1140v，开至50hz，工作正常。

　　（9）接上负载，带载运行。但又出现问题，一开机又出现短路保护。检测电机也正常，后来考虑是否是负母线上的电流传感器也损坏了。于是通控制电检测，在静态时，电流传感器的信号取样电阻两端有电压，为+3.0v，因静态下无电流，正常情况下应为0v，说明该传感器损坏，再更换一只新的，开机后检测正常。

　　（10）最后送控制，送主电，工作正常，带负载，工作正常，三相电压、电流完全平衡，维修完毕。　　

4、应注意事项

从该次的维修情况看，可总结以下应引起注意的几点：

　　（1）要有正确的判别方法。比如熔断器的判断，因带电检测造成误判，应坚持正确的判别方法，单个检测。有时需要取下单个测量;或者是用万用表的高压档（带2500v档位的）检测两相之间的电压，因单相电不能形成回路，因而测不出电压，也可判别。

　　（2）有的器件用万用表检测是好的，但万用表的电压较低，对于耐压高的器件，可能判别不出，应注意加压检测。但现场条件有限，可采取以上逐步加压的措施予以鉴别。

　　（3）对于出现以上瞬间大电流的情况，应注意检测与之相关的器件。比如上述有两相熔断器断了，这说明机内肯定出现了大电流，这时应检测相应的电流传感器，其电源及电流传感器是否损坏。比如上述的正母线电流传感器电源损坏，负母线电流传感器静态工作点不对等，要加以检测。最好在通控制电时一并检测出来，以免造成工作的重复。

　　（4）维修要坚持正确的方法、步骤，不要忙乱。通控制电、加低压、加高压、带载等步骤是必不可少的。不要更换器件后，不看控制电正常与否而盲目送主电，带载，以免造成更大的故障，损坏更多的器件。

5、结束语

变频器的维修是建立在对其工作原理、主要器件的性能、指标正确理解的基础上的，只要坚持正确的方法、步骤，才可以正常地进行维修工作，以达到事半功倍的效果。因此必须要多学习、多探讨、勤于实践，使自己的工作水平不断充实、提高、更快、更好的服务于用户。

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