维修台安变频器

维修台安变频器

一台安n2型小功率机型，上电即跳ul或uu故障，拒绝操作。检查三相电流互感器的信号，三路信号有严重偏差，起码是已经坏掉了两只。但查该说明书的故障代码表，无此两种故障代码，猜测这种代码是厂方维修人员才能破解的密码，不足为外人道的。是否也为间接地提示oc故障呢？
变频器电路（程序）设计者的初衷是这样的：当上电检测模块已坏掉，或运行中出现危及模块安全的因素甚至模块已损坏时，会及时报出oc故障。其起因大致是负载侧短路或过重负载导致了严重过电流，或变频器因驱动不良或模块本身损坏造成了过电流甚至短路现象，必须快速实施停护保护措施！
，oc故障预警的实质是：快速停机保护模块，或运行有短路危险，或模块已经坏掉！不允许再开机运行。从保护上讲，模块在变频器的“价值比重”如同显像管、液晶屏在彩电中的价值，是不言而喻的；就产生oc故障后强制运行的危险性而言，轻者有可能损坏模块，重者则有可能使设备爆炸造成严重的人身伤害！所以设计人员对模块故障不能不做位的考虑！
撇开检测电路损坏误报的oc故障不说，还有的变频器无“故障”，仅仅是电源电压有稍许难以意料的偏差，或是某种干扰，也会频报oc故障，而这种故障检修起来，就更是不能从一般意义上oc故障成因着手，来进行检修了。不“讲理”地报oc故障，也应该以“不讲理”的思维方式，来破解oc故障背后的秘密了。
大部分变频器是在启动信号投入时，跳oc信号，此种情况往往是模块并没有损坏，而只是驱动电路存在异常使igbt不能被良好驱动；有的是上电即跳oc信号，则可能是模块或驱动电路本身故障，输出电路检测电路本身故障，或者是具有其它运行会危及模块安全的因素（如过电压），当具有这种因素存在时，有的变频器处理的措施是：操作显示面板能调看和修改参数，但不能进行运行操作；有的则是干脆拒绝所有操作，全面罢工算了。而在运行中报oc信号：则有以下三种可能：
1、属于负载方面的异常：起动、运行、过程中都有可能报oc故障，一般为负载过重，负载有堵转现象，变频器功率容量不足；
2、用户对变频器的运行参数调节不当，如对恒转矩负载错误设置为二次递减转矩负载，加、减速时间设置不当，尤其是对大惯性负载加、减速时间的设置。或者是对停机方式的处理不当。更有甚者，是对保护参数的误设，如对变频器或电机额定电流参数的误设（保护动作值小于额定电流值），使设备在额定电流以下竟出现频繁的过流报警停机，不能投入运行！
3、属于变频器本身的故障原因：往往为驱动电路的电源供电电容失效造成驱动不足，使cpu接收到由驱动电路内部igbt管压降检测电路报出的oc信号。
但三方面的原因可归纳为一点：运行状态中有严重过电流的情况发生，因而报出oc信号！
一般来讲，oc故障的来源有以下四个方面：
1、当逆变模块运行电流超大，达额定电流的2倍以上时，igbt管子的管压降上升到7v以上，由驱动ic返回oc过流信号，通知cpu，实施快速停机保护。oc报警在启动和运行过程中报出；
2、从变频器输出端的三只电流互感器（小功率机型有的采用两只），采集到急剧上升的异常电流后，由电压比较器（或由cpu内部电路）输出一个oc信号，通知cpu，实施快速停机保护。信号在停机、启动或运行状态都有可能报出。停机状态下，当然没有输出电流信号，只能是电流检测电路本身故障，向cpu误报了一个“过流信号”；
3、igbt管子已有或正在发生了短路性和开路性损坏，或igbt性能不良导通内阻增大。由驱动ic检测到“极其异常的”管压降，当然igbt开路时，c、e间会出现高达500v以上的管压降了。oc故障在启动过程中报出；
4、驱动电路不良，使igbt不能被良好驱动，形成异常的管压降，驱动电路报出oc故障，此故障在启动过程中报出。
上述第四种原因，其危害程度大，可能导致逆变模块的炸裂。分析如下：
驱动ic虽未损坏，但驱动电路的异常导致了模块异常的工作状态，驱动电路在此时报出oc信号，不但不算误报，而且是非常及时和可表扬的。驱动ic的供电常采用正负双电源的方式，其正电压提供igbt导通的激励电流。其负电压为igtb管子的截止提供助力，强制拉出igbt结电容的电荷，使其更为可靠和快速地截止。当正电压滤波电容（往往采用47uf或100uf电容，大功率机型也有采用330uf的）的容量大为减小时，igbt管子因激励不足，即使运行在额定电流以下，也呈现较大的管压降，经检测电路处理，cpu报出oc故障；此际的故障表现为：变频器空载或带有极轻负载时，运行正常，稍微加载即报oc故障。
如果说正电压滤波电容的失效会导致igbt管子的激励不足，而促使驱动ic报出oc故障，igbt管子尚不存在较大危险的话，那么负电压滤波电容的失效，则就危险得多了。在某一相上臂管子开通的同时，会将主回路正电压跳变到下管的c极上，如果负压钳位不足（或负压回路断路），管子的结电容瞬时吸入电流有可能造成下臂管子的误导通，其后果是两只共通的管子对530v直流电源造成了短路！在此种情况下模块极易炸裂！当触发端子开路，igbt的触发端子开路时，危害则更为直接，接受启动信号，模块非炸了不可。
上述都是报oc故障的“显现象”，还有报oc故障的“隐现象”和似是而非的报oc现象，往往不被人注意。如下三例：
1、检修一台阿尔法变频器，cnn1端子的第8脚为主回路直流电压检测信号输出脚，正常时应为3v左右，当因电路损坏造成4v以上的“信号输出”（相当于三相交流输入电压达700v以上了）时，cpu认为危及模块运行的安全了，于是不报过电压故障，而是上电即警示oc，以引起用户的注意。
这个oc实质上是ou过电压故障，以ou代oc，出于软件设计者的考虑（和硬件电路结构所限），只在上电瞬间报出。运行中报出的oc和ou，则恢复本来面目。
2、在对阿尔法小功率变频器维修的过程中，发现该变频器有一个通病——容易跳oc故障。其表现为：多在启、停操作过程中跳故障，但有时也在运行中跳故障；有时候莫名其妙地又好了，能运行长短不一的一段时间。在以为已经没有问题的时候，又开始频繁跳oc故障；空载时用表笔测量u、v、w输出电压时，易跳故障，但接入电机后起动运行，又不跳了，再过一阵子，接入电机还是跳oc故障。
后查出故障原因竟然为5v供电偏低！cpu误报oc故障。oc故障和+5v供电高低扯了上关系，实在是不多见啊。
3、修理一台p9型英威腾机器时，检查发现：上电，操作面板显示h.00，所有操作全无效，cpu拒绝所有操作。测量故障信号汇集处理电路u7-hc4044的4、6脚的过流信号，皆为负电压，而正常时静态应为6v正电压。顺电流检测电路往前查找，测电流信号输入放大u12d的的8、14为0v，正常；u13d的14脚为-8v，有误过流信号输出。将r151焊开，断开此路过流故障信号，操作面板的所有参数设置均正常。故障原因为上电后检测到有过流信号，于是拒绝所有操作，出现“程序卡住”现象。
该机型以“程序卡住”、拒绝操作的方式，提示变频器有oc故障存在！
从上文看来，好多电路和好多方面的原因都能使变频器报出oc故障，但哪个故障检测电路所报的oc信号更具有优先权呢？就故障检测电路来说，故障示警有没个预警层次呢？从保护角度而言，数方面的因素只要是危及了模块的安全，都会报出oc故障，正如上文所言。但在“报警行为”实施过程中，也可以看出一些预警层次。
1、驱动ic返回的oc信号是位的，如从j316的6脚、pc929的11脚、ipm模块的oc信号检出脚报出的信号。因是直接检测模块状态的，所以只要cpu接收信号，cpu立即封锁三相触发脉冲的输出，报出oc信号；
2、由三相输出电流互感器报出的oc信号。此信号的报出有一个梯级过程：当有过流现象发生时，对轻度过流，经长延时处理和降低频率等处理后，报过电流但不会报oc。对中度过流，经较短时间延时和其它处理无效后，报过电流，仍不报oc。只有出现变化剧烈且幅值极大的电流检测信号，则不经延时，直接报出oc信号；
3、有些机型对过、欠压的检测处理也按类似于电流检测一样的梯级报警层次：如先报过电压，并且伴有延时处理环节。当检测到极高电压值时，才直报oc或ou；
4、英威腾p9/g9型机，间接显示oc的过程，也有梯级报警层次：上电检测到模块或电流信号异常，拒绝所有操作；只检测到温度异常，可设参数值，但不能起停操作。
由此看来，据危害程度的不同，报各类故障的时间也有所差异。cpu对oc信号的检测是直接停机保护或拒绝操作，越快越好，无时间延时处理；对其它危害程度较轻的故障信号，则有检测、延时、预报警、报警停机保护和配合频率调节以使过流现象消失等几个环节。此为oc信号与其它故障信号在处理上的不同之处。
因而对变频器的保护来说，oc故障信号的预警级别当为红色级。为高故障保护级别。具有对其无条件执行的高优先权。
因变频器软件编写者的思路不同，而报警方式不一。当变频器“拐着弯儿”报警时，我们要静下心来，配合故障信号处理电路的状态检测，找到故障代码背后的“东西”，从而解决问题和排除故障。