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如何防止雷电过电压损坏变频器 变频器差分放大器检修方法

时间:2018-03-30 10:25来源:未知 作者:admin 点击:
在变频器中,一般都设有雷电吸收网络,主要防止瞬间的雷电侵入,使变频器损坏。但在实际工作中,特别是电源线架空引入的情况下,单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。在雷
在变频器中,一般都设有雷电吸收网络,主要防止瞬间的雷电侵入,使变频器损坏。但在实际工作中,特别是电源线架空引入的情况下,单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。在雷电活跃地区,这一问题尤为重要。
雷击分为直击雷和感应雷。直击雷是雷电直接落在雷击物上,产生的破坏最大;感应雷是雷电产生的电磁波在导体上产生的感应高压,使连接到导体上的电器过压而损坏。在电网上,已经安装了多级避雷器,但前级雷电的残存电压或变频器附近的雷电感应电压仍然会对变频器造成破坏。变频器外壳被击开。CPU主板,整流桥,驱动板还有输出模块都被损坏的事故很多。  


解决方案:在变频器控制柜中安装进线避雷器。 进线避雷器可采用电源防雷模块,滑道安装,并联接地。该避雷器模块为间隙放电,冲击放电电流15kA(10/350μs) ,工作电压250V。也可以采用在电源线上并联压敏电阻防雷。远传信号线采用屏蔽线,将屏蔽层两端接地。
特别建议:
1、如果电源是架空进线,在进线处装设变频专用避雷器,或按规范要求在离变频器20m的远处预埋钢管做专用接地保护。如果电源是电缆引入,则应做好控制室的防雷系统。实践表明,这一方法基本上能够有效解决雷击问题。
2、当电源系统一次侧带有真空断路器时,断路器合闸或跳闸操作也能产生较高的冲击电压。如变压器一次侧真空断路器断开时,通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。 为防止因冲击电压造成过电压损坏,通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件,保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。
3、当使用真空断路器时,应尽量限制冲击形成,加装RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器,因在控制操作顺序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。


变频器输出电流检测或电压检测的前级电路,出于抗干扰和电气隔离的双重要求,通常采用线性光耦器件和差分放大器的“配套”电路,来完成检测信号的传输任务。其差分放大器的电路形式如图1所示,以电流检测电路为例,当R1=R3,R2=R4,同时差分输入信号为零(停机状态)时,此时输出是“虚地”的,为0V,如果不是0V说明该级电路有了问题,上电后的异常报警,其源头可能在此处了。


故障实例一
上电报OC故障,测N1的5、6、7脚俱为2V。7脚不为0V为报警原因。
1、放大器的“虚短”规则仍然成立,判断N1芯片好,故障在偏置电路。
2、进一步分析,此时差分放大器已变身为电压跟随器,如图2所示。
判断为R3断路、虚焊或阻值严重变大。测R3一端虚焊,补焊后恢复正常。


故障实例二
故障现象同上。测5脚为2V,6脚为2.5V,7脚为-13V。
1、放大器的“虚短”规则不能成立,但尚符合电压比较器规则。
2、进一步分析,此时差分放大器变身为电压比较器,如图3所示。
判断N1芯片尚好,故障为R4断路或虚焊,使放大器的闭环条件被破坏,从而由放大器变身为电压比较器。在线检测R4的阻值已严重变大,拆下检测已经断路,代换后恢复正常。


故障实例三
故障现象同上。测5脚为0V,6脚为0V,7脚为-10V。
1、放大器的“虚短”和反相放大器的“虚地”规则仍然成立,N1芯片是好的。
2、进一步分析,此时差分放大器变身为反相放大器,如图4所示。
判断故障为R1断路或虚焊,引起同相输入端的输入信号电压丢失,而反相输入端的2.5V被四倍反相放大。查R1有虚焊现象,补焊后故障排除。


故障实例四
故障现象同上。测5、6、7脚均为2.5V。
1、放大器的“虚短”规则仍然成立,N1芯片是好的。
2、进一步分析,此时由于同相输入端的分压电路异常,导致原差分放大器的“输出虚地”条件被破坏,如图5所示。故使输出电压由0V上升为2.5V。
判断故障为R2断路或虚焊,引起同相输入端的输入电压上升。测量确如判断,代换R2后N1输出正常。


故障实例五
故障现象同上。测脚电压为2V,6脚为0.4V,7脚为-8V。
1、放大器的“虚短”规则不能成立。
2、退而求其次,N1芯片连比较器的原则也不再符合,彻底“渎职”变得不可理喻。没有之二,N1芯片已经坏掉,不须再查外围元件进行判断。代换N1芯片,恢复正常工作。


最近这阵子,这几例故障恰巧基本上都碰到了,索性集中起来玩它一把。见到许多检修的朋友,大概属于急脾气的吧,往往疏于检测,上手就动烙铁,先焊片换片再说。我有时在旁着急:先测量一下,确认芯片坏了再换不迟啊。测量比换芯片还要省事儿还要快一点啊,谁坏换谁啊,不坏动它干嘛?乱换一气可能会扩大故障哟(喋喋不休也怕人有时烦我)。

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