富士变频器的故障诊断及对策研究

摘要

伴随着我国经济的快速发展，许多落后的基础工业设施高耗能、低产出的状况与之不相适应。例如，通过变速箱调速、星－三角降压起动以降低起动时的电流，以往传统的调速方法，效率低，损耗大，尤其加速器件老化的速度，而且经济发展需要在各个行业大量使用调速装置。这一突出的矛盾可以说随着电力电子技术的飞速发展得到了逐步解决，即利用大功率半导体器件结合电力电子技术生产出的调速装置－变频器。变频器一经问世，便迅速在各个领域大量使用。它不仅使用方便，而且效率高，节省了大量人力、物力。变频器的使用可以说对如今电力日益紧张的局面也起到了一定的缓解作用，因为它环保，低噪声，较高的调速性能以及最重要的节能功能，正越来越受到使用者的极大关注。 由于我国在这一领域的产品研发和市场化同国外尚有不小的差距，使得用户大量选择国外品牌的变频器，再加上使用前没有得到相应的培训，往往在使用的过程中出现各种难以预料的问题，甚至还有刚买来一台新的变频器，由于接线错误导致送电即损坏机器这样严重的情况发生，给用户的生产和经济造成很大的损失。如何能让大量的用户在看说明手册之前对机器的结构和原理有个大致了解，以便更好的理解使用手册的用法和要求。本文正是基于对上述问题的考虑并结合实际工作当中遇到的故障展开了这项工作。 本文的主要工作是针对富士系列变频器在实际应用中出现的各种故障，在详细分析变频器的结构原理和自身保护的基础上，用最基本的理论对变频器当中每一个电路发生故障前后做了详细分析，力求通俗、简约，让使用者能够很快了解并掌握一定的技能。为了更直观的验证这些理论的正确与否，本文又做了大量实验，并将用示波器测得的波形和理论相对照，图文并茂，通过这些实验和研究结果表明，解释了使用者对变频器产生故障机理提出的各种问题，给出了防止故障发生的有效对策，论述了变频器的故障检测与判断以及应对故障的处理方法。 本文主要针对富士系列变频器在使用IGBT和IPM模块出现故障的不同之处进行了比较，并对不同的故障情况进行了剖析，对使用者在了解这些故障不同后，可以很好地做到避免故障发生。本文提出了变频器的常见故障诊断与测量的方法，详述了IGBT和IPM的原理及其保护措施，并提出了对其参数测量和监视的有效方法。