HINV高压变频器维修方案

HINV高压变频器维修方案

一、概述

1、高压变频系统维护意义

贵公司所使用的北京动力源公司生产高压变频器在国内市占有率很高，虽然每台变频器的应用行业和应用场合不同，但是它们的重要性都是毋庸置疑的，由于大功率高压变频器应用的部位都是生产系统的关键部位，它的稳定运行决定着行业安全和稳定。由于设备长时间的连续运行，从环境的温度，湿度，洁净度，负荷度，元件老化程度等的不同，设备也会出现不同的故障，及时的有效的对故障变频器进行维修维护会对生产带来有效的保障。

二、解决方案

针对贵公司使用的北京动力源HINV系列高压变频器型号为HINV-10/1460B 发生的故障我们给出如下维修维护翻案。

首先是故障单元的处理，本次确定的故障单元共有6台，分别位A1、B1、C1、A2、B2、C2，这6台单元需要返回我们公司本部进行系统维修，对故障单元进行检测，损坏的元器件进行复原或者更换，在对修复的单元进行带载实验，周期大约7个工作日，合格后将修复单元返回，我们会给出相应的检测合格报告。可以说此次维修设备过程中故障单元的维修是重中之重，同样也是最大的技术难关。下面具体介绍下这6个单元的调试过程：

1. 适用范围

适用于HINV系列高压变频器的功率单元的调试。

2. 仪器设备及工具

功率单元调试检验工装 1台

3相调压器（10kVA） 2台负载电抗（100A/4mH）

功率单元额定电流＜80A时，每个功率单元用1个负载电抗，当额定电流超过80A时，负载电抗并联使用1组

数字万用表（UT56） 1块扳手、改锥等工具 1套

隔离示波器（TEK TPS2012，2根1KV探头，电流探头） 1台钳形电流表（YF-800型） 1块数字测温枪（Raytek MT）1个离心风机（130FJ1 0.5A 85W 苏州电信电机） 1台风速仪（AM-4202） 1块

3. 调试过程

进入电气调试阶段的功率单元应当通过装配检验，具有装配检验合格的质量跟踪单。

电气调试过程分为调试准备、空载性能调试、空载高温老化和负载调试。4. 调试人员要求

4.1 调试过程中应有2名或2名以上调试人员操作。

4.2 调试人员应认真阅读《安全生产规程》、《JS-HINV-16功率单元调试通用工艺》和《附：功率单元调试工装台使用说明书》，并熟练操作功率单元调试工装台。

4.3 测试时请严格按照规定步骤和项目进行测试。

4.4 调试人员操作过程中勿触及功率单元机壳。

5. 调试准备

5.1 工艺检查

在功率单元每次上电调试前需要作工艺检查。

5.1.1 螺丝紧固检查

功率单元内半导体功率器件、电解电容器（组件）和结构件螺丝紧固合适，不得松动。

5.1.2 检查导热硅脂涂敷

功率单元内半导体功率器件应均匀涂敷导热硅脂。

5.1.3 接线正确性检查

功率单元内连接线连接牢固，无受力脱落的现象。

5.1.4 功率单元机箱内检查

功率单元内部的接线固定合理，机箱内没有异物。

5.1.5 驱动电阻检查

功率单元中单元控制板的IGBT驱动电阻匹配符合《JS-HINV-06 IGBT驱

动电阻器匹配通用工艺》要求。

图1 功率单元和功率单元调试工装调试接线图

5.1.6 空载调试接线

功率单元和功率单元调试工装空载调试接线见图1，输出不接电感负载。

5.1.7 负载调试接线

功率单元输出和负载电抗接线见调试接线如图1。

5.2 电路和机箱箱体间电阻检查

5.2.1使用万用表欧姆2M档，测量功率单元的直流母线正极和机箱之间电阻值≥100KΩ；

5.2.2使用万用表欧姆2M档，测量功率单元的直流母线负极和机壳之间电阻值≥100KΩ；

5.2.3使用万用表欧姆2M档，量测单元控制板接机箱电阻的管脚和机壳之间电阻值≥300KΩ。

5.3 功率单元调试电压

不同型号功率单元调试额定电压的规定及母线直流电压欠压点和直流过压点见表1

表1：功率单元电压等级

6. 空载性能调试

功率单元初次上电使用调压器升压上电的方法。

6.1 功率单元上电延时功能测试

用万用表检测功率单元正、负母线DC电压范围，应为额定电压±2%。单元控制板的电源指示灯（V110绿色）和延时指示灯（V109黄色）应同时亮，延时约2～6秒，延时指示灯（V109黄色）应熄灭，以下单元控制板的指示灯如图2。功率单元状态和报警/故障LED显示功率单元正常，即只有电源指示灯（V110绿色）亮。

见图2 功率单元指示灯图示

单元控制板的指示灯标号、颜色说明：

V101红色灯指示通讯故障；V102红色灯指示过压；

V103红色灯指示旁通成功；V104红色灯指示驱动故障；

V105红色灯指示过热；V106红色灯指示旁通失败；

V107黄色灯指示缺相；V108黄色灯指示欠压；

V109黄色灯指示上电延时；V110绿色灯指示工作正常；

6.2 母线直流电压显示功能测试

功率单元与调试工装通讯正常。调试工装视窗控制器显示进入“功率单元电压”页面，读

取母线直流电压显示值，与万用表实测值误差范围应为±15V。

图2 功率单元指示灯图示

6.3 电压波形测试

设置工装视窗控制器“基本参数”页面的“基准电压”为550V，空载启动运行功率单元，

使用示波器检验功率单元空载输出的SPWM的电压波形，如图3。

图3 功率单元输出电压波形

6.4 过热故障和旁通功能测试

功率单元运行，单手使用改锥松开功率单元控制板上测温接线的螺丝，功率单元过热故障

指示灯（V105）和旁通成功指示灯（V103）应同时点亮，示波器或万用表显示输出电压为0V。

工装视窗控制器显示过热故障和功率单元旁通成功。

注意：此时功率单元带电，操作要仔细。测试完毕后，将螺丝拧紧。

6.5 缺相和欠压故障功能测试

使用调试工装系统复位功能将功率单元复位。

断开功率单元输入电源，功率单元先缺相报警，功率单元缺相故障指示灯（V107）点亮，

当母线电压继续下降至直流电压欠压点±15V时，功率单元欠压报警，功率单元欠压故障指示灯（V108）和上电延时指示灯（V109）应同时点亮。示波器或万用表显示输出电压为0V。