变频器一体化模块的修复 点击：550 | 回复：16
发表于：2008-06-07 11:54:00
楼主
笔者曾接修一台TAIAN1.5KW变频器，拆开控制面板发现三相输入端子处已被烧黑，再仔细观察发现该变频器的整流电路和逆变电路都集成在一个模块内。且三相整流的三个输入端的引脚因电流过大而熔化蒸发了，很显然模块内部已经损坏。再检查外围电路，发现限流电阻也已击穿短路，三相输入端的六个高频滤波电容已有两个的引脚烧断，其他未见异常。于是拆下限流电阻TH201，把引脚烧断的滤波电容重新接好。拆下一体化模块，发现是日本三菱公司生产，型号为CM10MDL-24H N63SC6.由于模块已损坏，决定购买一块新的换上。到电子市场一问，此模块价钱很贵，需450元且没有现货。
回来后，我仔细观察这个模块，发现有引脚的一面的中间有一块塑料板可以撬下来。于是我用小刀小心地把塑料板撬下来，发现集成块内有十三个二极管的芯片和七个IGBT管的芯片。上面用透明的软体胶封装，里面的电路一目了然。我按照实物把电路图绘制下来，如图所示。
从表面看， D1、D3、D4、D6四个二极管已经烧糊。我想如果只是三相整流电路损坏，我可以做一个三项整流电路把它接在变频器的外面，这样既可以降低成本，还不用更换模块。于是我用镊子小心地把烧糊的胶、二极管芯片和相应的引脚清理干净。再把D2、D5两个二极管芯片与外界的连线剪断，防止内部二极管的参数和外部的不一致。为了保险起见，我用了六只20A耐压1200V的二极管做了一个三相整流电路，准备把整流后的电源正和模块的整流输出A接在一起，把整流后的负端和模块的负端C接在一起。为了保险，我又测量IGBT管，发现模块的T1端和逆变输入B短路。难道V1也击穿了？如果V1也击穿的话，那么这个模块就报废了，因为后配的IGBT管肯定会和模块内的参数不一致，会影响变频器的正常工作。正当我打算放弃修理的时侯，忽然想起是不是和V1并联的二极管短路呢？于是我剪断了D7的一个引线进行测量，结果让我欣喜若狂，果真是二极管击穿了。于是我把二极管的另一个引线也剪断，打算外接一个二极管并在V1两端。至此模块内部修理完毕，我盖好塑料板并用胶封好。把模块重新插回电路板，焊好各引脚，装上散热片。先不接限流电阻，把三相整流电路的输出正和模块的输出A接好，再把三相整流输出的负和模块的负B连在一起，接好电源一试，没有任何异常，说明整流电路已修好。接下来准备安装限流电阻，原来使用的限流电阻是一支热敏电阻，我认为不太合适，因为变频器刚接通电源时，滤波电容器上的电压为0V，而电源电压为380V，振幅值为537V，且为了提高滤波效果，滤波电容器的容量又很大，所以在刚接通电源的瞬间，必将产生很大的冲击电流，有可能损坏整流二极管。在三相整流桥和滤波电容之间接入限流电阻，就是将滤波电容器的充电电流限制在一个允许范围内，防止对整流二极管的冲击。当滤波电容充电完毕后，继电器将限流电阻短接，以免影响直流电压和变频器输出电压的大小。用热敏电阻做限流电阻，在电源接通的瞬间并不能限流，而只有大电流流过热敏电阻时，电阻发热阻值变大才能起限流的作用。很显然在这里用热敏电阻做限流电阻，限流效果不好。再加上为了节省空间，这个热敏电阻的功率不够，大电流冲击使它击穿短路。短路后，失去限流作用，致使四个整流二极管被击穿，造成变频器损坏。为了避免此类故障的再次发生，我用三个10W10Ω的陶瓷电阻串联接入原来的限流电阻处。再在模块的T1端和逆变输入正端B并联了一个20A1200V的二极管取代模块内损坏的D7。然后，把外接的三相整流电路和后接的D7、限流电阻装在一个塑料盒子里，安装在变频器的一边。接好电源和电机进行试车，一次成功。
就这样，只花了几十元，没有换模块就把变频器修好了，为用户节省了几百元，用户表示非常感谢。交用户使用后，一直很好没有再出故障。如果同行遇到此类情况也可照此办理。
回来后，我仔细观察这个模块，发现有引脚的一面的中间有一块塑料板可以撬下来。于是我用小刀小心地把塑料板撬下来，发现集成块内有十三个二极管的芯片和七个IGBT管的芯片。上面用透明的软体胶封装，里面的电路一目了然。我按照实物把电路图绘制下来，如图所示。
从表面看， D1、D3、D4、D6四个二极管已经烧糊。我想如果只是三相整流电路损坏，我可以做一个三项整流电路把它接在变频器的外面，这样既可以降低成本，还不用更换模块。于是我用镊子小心地把烧糊的胶、二极管芯片和相应的引脚清理干净。再把D2、D5两个二极管芯片与外界的连线剪断，防止内部二极管的参数和外部的不一致。为了保险起见，我用了六只20A耐压1200V的二极管做了一个三相整流电路，准备把整流后的电源正和模块的整流输出A接在一起，把整流后的负端和模块的负端C接在一起。为了保险，我又测量IGBT管，发现模块的T1端和逆变输入B短路。难道V1也击穿了？如果V1也击穿的话，那么这个模块就报废了，因为后配的IGBT管肯定会和模块内的参数不一致，会影响变频器的正常工作。正当我打算放弃修理的时侯，忽然想起是不是和V1并联的二极管短路呢？于是我剪断了D7的一个引线进行测量，结果让我欣喜若狂，果真是二极管击穿了。于是我把二极管的另一个引线也剪断，打算外接一个二极管并在V1两端。至此模块内部修理完毕，我盖好塑料板并用胶封好。把模块重新插回电路板，焊好各引脚，装上散热片。先不接限流电阻，把三相整流电路的输出正和模块的输出A接好，再把三相整流输出的负和模块的负B连在一起，接好电源一试，没有任何异常，说明整流电路已修好。接下来准备安装限流电阻，原来使用的限流电阻是一支热敏电阻，我认为不太合适，因为变频器刚接通电源时，滤波电容器上的电压为0V，而电源电压为380V，振幅值为537V，且为了提高滤波效果，滤波电容器的容量又很大，所以在刚接通电源的瞬间，必将产生很大的冲击电流，有可能损坏整流二极管。在三相整流桥和滤波电容之间接入限流电阻，就是将滤波电容器的充电电流限制在一个允许范围内，防止对整流二极管的冲击。当滤波电容充电完毕后，继电器将限流电阻短接，以免影响直流电压和变频器输出电压的大小。用热敏电阻做限流电阻，在电源接通的瞬间并不能限流，而只有大电流流过热敏电阻时，电阻发热阻值变大才能起限流的作用。很显然在这里用热敏电阻做限流电阻，限流效果不好。再加上为了节省空间，这个热敏电阻的功率不够，大电流冲击使它击穿短路。短路后，失去限流作用，致使四个整流二极管被击穿，造成变频器损坏。为了避免此类故障的再次发生，我用三个10W10Ω的陶瓷电阻串联接入原来的限流电阻处。再在模块的T1端和逆变输入正端B并联了一个20A1200V的二极管取代模块内损坏的D7。然后，把外接的三相整流电路和后接的D7、限流电阻装在一个塑料盒子里，安装在变频器的一边。接好电源和电机进行试车，一次成功。
就这样，只花了几十元，没有换模块就把变频器修好了，为用户节省了几百元，用户表示非常感谢。交用户使用后，一直很好没有再出故障。如果同行遇到此类情况也可照此办理。
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