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    富士90kW變頻器欠電壓故障的檢修案例

    一臺富士5000 G9型90kW變頻器,在運行中跳欠電壓故障送修。

    經檢測,變頻器無明顯故障,上電測試直流回路電壓,在輸入電壓為380V時,直流電壓為540V左右(輕載),也正常,檢查不出變頻器故障的具體原因。然后在公司帶負載測試一天也未跳故障。但是回到生產現場,當變頻器滿載運行時,運行一段時間又跳欠電壓故障停機,檢測直流回路電壓,已跌至430V,這說明變頻器確實存在軟故障。

    根據故障現象分析,有三個可能故障點:

    1. 三相整流電路,富士9000變頻器三相整流電路由六塊100A整流模塊組成。每兩塊相并聯使用。用數字萬用表的二極管擋,測整流橋的正向壓降,發現都在430V( 0.43kV)左右,測其正反向電阻也沒發現問題。由于該款變頻器的整流模塊和逆變模塊在功率上有相當大的余量,因此嫌疑不大。
    2. 充電接觸器的主觸點接觸不良,富士9000變頻器采用兩只接觸器并聯,經過檢查也沒發現主觸點有問題。
    3. 主回路電解電容的問題, 富士9000變頻器一共有6只儲能電容,每只電容量為8200μF,檢測其容量為8000 - 8300μF之間。然后從調壓器送入可調三相電源。

    經過以上檢查,仍未發現故障,但判斷還是電容的嫌疑最大, 雖然電容測試容量是滿足要求的。但本機故障表現,又確實表現為儲能電容的容量下降,起不到應有的儲能作用,而使直流回路的電壓下降,導致電壓檢測電路報出欠電壓故障。

    此類故障往往又較為隱蔽, 尤其是大功率變頻器中的電容,運行多年后,其引出電極常年累月經受數百赫茲的大電流充、放電沖擊,出現不同程度的氧化現象,用電容表測量,容量正常;用萬用表測量,也有鮮明的充、放電現象,反向漏電流阻值也在容許范圍內,但接在電路中,則因充、放電內阻增大,相當于電容充、放電回路串接了一定阻值的電阻 。主要體現在兩個方面:

    • 能量存儲不足:在電源電壓出現短暫下降或負載突然增大的情況下,正常容量的主電容能夠依靠其存儲的能量來維持直流母線電壓的穩定。然而,容量下降的主電容無法存儲足夠的能量,導致直流母線電壓迅速降低。
    • 濾波能力減弱:這會使直流母線電壓中的紋波成分增加,進一步影響電壓的穩定性。當電壓下降到變頻器設定的欠電壓閾值時,就會觸發欠電壓故障

    最后維修方案是購買6只8200μF 400V優質電解電容,將該機儲能電容全部更換,檢測測直流回路電壓,帶載情況下,主回路電壓達到520V以上,試機一段時間后一切正常,修復成功。

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