实例解析 | 变频器主电路故障快速诊断与修复：充电电阻器与IGBT模块问题解决方案

一、变频器主电路故障维修

    在解决变频器故障的过程中，主电路故障是较为常见的问题。本节将深入探讨变频器主电路故障的维修实战技巧，帮助您快速找到问题的核心所在，确保维修工作的顺利进行。

◉ 充电电阻器损坏的情况

    某汇川变频器出现开机无法上电、显示屏无显示的情况，客户反馈此问题。鉴于显示屏的供电由开关电源电路负责，初步判断故障可能源自开关电源电路。同时，需考虑到开关电源电路的输入源自主电路，因此主电路的故障同样可能导致此类问题。

◉ 检查与测量步骤

1.在进行通电检测之前，首要任务是利用万用表对整流电路和IGBT模块进行细致的检查，以确保它们的完好性，从而避免在通电过程中可能导致的变频器电路的进一步损坏。

2.在测量过程中，首先需要打开变频器的外壳，随后将数字万用表调整至二极管挡位。接着，将黑表笔与直流母线的正极相连，红表笔则分别与R、S、T三个端子接触，进行三次测量。若每次测量的值均约为0.53V，则表明整流电路中上方的三只二极管均处于正常状态。

 

3.在完成上述测量后，将红表笔与直流母线的负极相连，随后用黑表笔分别触及R、S、T三个端子，同样进行三次测量。若每次的测量值都维持在0.53V左右，那么便可以断定整流电路中下方的三只整流二极管也都处于良好的工作状态。

 

4.将红表笔与直流母线的负极相连，随后用黑表笔依次触及U、V、W三个端子，进行三次测量。若每次的测量值都接近0.46V，则可判定逆变电路中下臂的三只变频元器件均工作正常。

 

5.将黑表笔与直流母线的正极相连，随后用红表笔依次触及U、V、W三个端子，进行三次测量。若每次的测量值均显示为无穷大（而正常情况下应为0.46V），则可能表明逆变电路的上臂三只变频元器件存在故障。

 

6.打开变频器的外壳，以进行更深入的检测。

 

7.接下来，我们需要拆下电源电路板，以便进一步检查主电路。

 

8.在进行主电路的进一步检查之前，我们首先需要排除与逆变电路相关的其他元件可能造成的影响。这包括检查充电电阻器和充电继电器等元器件。若充电电阻器出现断路故障，同样会导致电压测量结果呈现无穷大。因此，我们首先应检测充电电阻器的状态。将万用表切换至欧姆挡，并在电源电路板背面将两支表笔分别接至充电电阻器的两个引脚，测得其电阻值为5.4MΩ，而正常值应为几十欧姆。这表明充电电阻器已损坏，需要更换。

 

9.使用电烙铁将已损坏的充电电阻器拆下。

 

10.观察发现，充电电阻器已经出现开裂并损坏。

 

11.接着，我们用相同型号的充电电阻器替换了损坏的电阻器。由于目前手头没有现成的充电电阻器，我们暂时用两个阻值相同的水泥电阻器进行替换，以进行故障测试。

 

12.完成充电电阻器的替换后，我们重新对逆变电路进行了测量。在测量过程中，将万用表的黑表笔与直流母线的正极相连，红表笔则分别与U、V、W三个端子相接，进行了三次测量。每次的测量值都稳定在0.46V左右，这一结果指示逆变电路的工作状态良好。

 

13.接下来，我们为变频器上电，并将万用表调至直流750V的挡位。随后，将红表笔与P端相连，黑表笔与N端相连，进行测量。结果显示，母线直流电压稳定在约525V，这进一步确认了母线直流电压处于正常状态。

 

14.在连接好主板并进行测试后，我们发现通电时显示器能够正常显示，这进一步证实了变频器的显示器功能完好。

 

15.为了进一步验证变频器的性能，我们将电动机连接到变频器的输出端，并进行了详细的测试。

 

16.通电后电机运行正常，变频器工作也正常，故障排除。

 

◉ IGBT模块检查与替换步骤

1.在断电情况下，首先拆开变频器的外壳，仔细检查主电路是否有明显的损坏迹象。

2.接着，我们使用数字万用表，将其置于二极管挡位。将红表笔与直流母线的负极相连，然后用黑表笔分别触及R、S、T三个端子，进行三次测量。若测量结果均为无穷大，这表明整流电路下方的三只整流二极管均已损坏。

 

3.随后，将黑表笔移至直流母线的正极，红表笔同样分别触及R、S、T三个端子，再次进行三次测量。若结果依然为无穷大，则说明整流电路上方的三只整流二极管也已受损。

 

4.进一步检测需要拆开变频器的电路板。

 

5.在拆下电源电路板进行进一步检查时，我们发现IGBT模块周围的电路板有烧黑的痕迹。由于IGBT模块中包含了整流电路，而先前测量整流电路中的整流二极管时，其管电压显示为无穷大，这表明模块内部的整流二极管已经烧坏并断路，因此可以判定该模块已损坏。

 

6.在进一步拆解过程中，我们发现IGBT模块的底部也呈现出了明显的烧黑痕迹。

 

7.更换新的IGBT模块前，务必先对驱动电路等元器件进行测量，以确保其状态正常。若直接替换而未进行适当检查，上电后IGBT模块很可能再次受损。在给电源电路板通电后，应测量IGBT引脚处各驱动电路G、E间的电压，正常状态下应呈现负几伏的电压值（例如-7.5V），且各驱动电路的电压需保持一致。若发现电压异常，则可能指示该路驱动电路存在问题。

 

8.若发现驱动电路存在异常，应着重检查驱动芯片及电阻器，定位并替换受损部件。随后，利用示波器检测各驱动信号波形是否规范，如若不然，则需进一步排查问题所在。

 

9.在确保驱动电路的驱动电压和波形均处于正常状态后，方可着手更换IGBT模块。在开始之前，需预先准备好IGBT模块，并在其背面均匀涂抹散热硅脂。

 

10.将IGBT模块小心地安装至电路板上，并确保稳固，接下来进行IGBT模块引脚的焊接准备。务必先固定好模块，再进行焊接操作，以防止因位置不当导致焊接后无法顺利安装。

 

11.在确保IGBT模块已稳固安装的基础上，我们接下来进行引脚的焊接工作。此步骤需格外小心，确保焊点达到均匀且饱满的标准，以保证焊接质量。

 

12.一旦引脚焊接完毕，便可着手装配变频器的主板，并进一步进行通电测试。首先，变频器能够顺利开机，随后我们连接电动机进行功能测试，确保电动机能够正常运转，从而验证故障已得到妥善解决。

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