西门子变频器维修经验及相关电路图.pdf

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西门子变频器维修经验及相关电路图pdf,变频器和交流电机组成的交流调速系统具有更宽的允许电压波动范围、更小的面积、更强的通讯能力,在工矿企业中得到了广泛的应用。在变频器的应用中,也会遇到各种各样的故障现象,借助于变频器完善的自诊断保护功能,并通过平时工作中积累的经验来提高处理变频器故障的技术水平,这将明显地缩短变频器故障处理的时间。
22内门」6SET系列变频器的操作控制山板PMU液晶显示屏上尢显,“屏” (1)故障现象:西门子6SE7016-1TA61-乙变频器操作控制面板PMU液晶显示屏“黑屏” 检査处理(参见图3、图1、图2):检査底板V抖4场效应管K2225,发现栅极侏护贴片电阻24g变 值为500kg2,已损坏。检测N2集成块的20脚于电压,1脚为1.3V,N3集成块MC340脚为4V,2脚为 33V,用热风枪将N3集成虫MC340拆下测量1脚与3脚之间阻值变为9kΩ,正常应为500k,更换新 的N3集成块MC340和24Ω贴片电阻。L电测试N2、N3集成块各引胆电压,正常。恢复接线,运钌正常。 图3总电源部分电路 510vD0 39K R10 CI U300 2 2400L LN3t 6 R304 23 2.2 00 1. 5K 2225 tc8 HAN V56 390 IK 540N0G- 操作控制面板PNU液晶显示屏‘黑屏”故障,夭部分与底板V34电源管控制极24保护贴片电阻变值 有直接关系,变值后的电阻值一般为500k9~1Mg之间,有的电阻值变为无大。 (2)故障现象:操作控制面板PMU浟晶显示屏“黑屏 检査处理(参见图4、图3、图2):检査底板,測量K4继电器线圈并联续流二极管ⅴ20,与K4线圈 串接二极管l6击穿短路,测N7电源块L7824损坏,N4集成块UC3844N1脚对地电阻5002,正常值 应为15kΩ。更换同型号二极管2支、N4集成块UC3844AN、N7电源块L7824后,测试各点电压正常。 图49端子与继电器K4的相关电路 X9端子 外接24V 继电强 K3 短接□ v1525.6 来自v39负极 28V w16 K4 K4 V20 来自N7/2脚 V38 v98 N4集成块UC3844AN各引脚电数如表3所小 表3N4集成块UC84N各引脚电压教据 引脚 2 5 7 电压1.72.48V01.83V01.8V16V4.97V N7集成块L7824各宁脚电压数据如表4所小。 表4N集成块L7824各引脚电压软据 引脚 3 电压 275V 23.5V 〔3)故障象:擐作控制面板PMU液晶显示屏“黑屏” 检查处理(参见图3):检查底板,测量N4集成块U℃3844AN4-8脚之阃的7.5KΩ电阻烧坏,ⅴ34 场效应管K2225柵极限流电阳R133变值为720Ω2,用热风枪将贴片电阳拆下,更换新贴片电阻。上电测 试各点电压,正常。恢复接线,送电运行正常 4)故障现象:槳作控制面板PⅥU液晶显不屏“黑屏” 检查处埋(参见图3、图5):检底板,测量V34场效应管K2225.发现栅极保护贴片电阻249变 值为430kΩ,电源变压器T6二次绕组之间,经V58串联连接的5只相,联的100g电阻值为33g2,拆下测 100g2电阻其中一只已变值为10M2,另一只电阻变值为1Mg。更换24g2、100g电阻。 图5X239端子与集成块N5的用关电路 25下 到7的1脚 4.3K 30下 33K 4下 30 d3 X239 V37 X20 21上 到 20上 N5 3.3K F=12上 V39 7-12下 21上 33c65 f 680K c35 GED 图5x239端,与集成块55的相关电路 (5)故障现象:操怍控制面板PMU液晶显示屏黑尾” 检査处理:检査底板,25A正贠熔断器FⅠ、F2全鄗熔断(见图⑥),测量 IGBT模块输山端U相与Ⅴ 相之间,电阻值为1Ω,已经短路,(正常阻值应该为210kg,JGBT模块触发部分触发板A12、A32、A22 的3脚与4脚和7脚、5脚、8脚的电阻值变为1.992,口经短路。更换同犁号六单元IGBT模块(型号为 BSM15G120DN12)与触发电路板A12、A32、A22后,恢复接线,变频器上电,测量各个电源输出电压正 常,IGBT模块6个触发电路脚电压为5V,正常,显示正常。 图66SE701G变频器三生路图 +540DC F2 0n61,3,, 5图K R14 悉605因K 6太4 2 -540VDC F1 图66sE701G变频器主电路图 (6)故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏“黑屏 检査处理(参见图3):检査底板电源部分,査N4UC3844)PWM脉宽调制集成块,测量外接4脚 振荡电阻原为759,现在变为420kΩ,运行正常 7)故障现象:操作控制而板P液晶显不屏“黑屏” 检查处理(参见图3):检查底板:主开关电源开关管V34K225)栅极限流电阻R133(100g2和 249)旦阻烧坏,测量N4(3844)PWM集成块,3脚过流保护外接电阻由正常时的100g变为400kg2,更 換后,运行止常。 8〕故障现象:操作控制面板PⅵU液晶显示屏“黑所” 检査处理(参见图3、图7、图10):检查底板开关电灝,脉宽调制樊成块N4.测量第4脚与第8脚 振荡电阻由正常时的75kΩ变为420kΩ,第6脚输出电阻R133由正常时的100交为3009,电压检测部 分N(TL84第14脚瑜输出外接电阻R203由正常时的47g变为544kg,他发板输出电阻IGBT第11脚接电 阻R226由止常时的gg<两支18g电阻并联)变为1442,第4脚R214由止常时的18.5g2变为2192,第3 脚接电阻R126由正常时的9g2变为183g2,钨1脚接电阻R116由正常封的92变为126g2,将上面的电阻 重新吏换后,运行正常。 图7电流电,检出板电路 4厘 w 素215 图7电流电压检出板电路 〔9)故障塊象操作控制面板PMU液晶蚯屏“黑屏” 检査处理〔参见图3、图2):检査底板开关电源,开关管ⅴ34(K25)场效应管栅极2000g限流电 阻烧不,V28(5C)极管10kΩ和1.2kΩ基极电阻均烧坏,N3基祚电压隶MC340的第一脚接10.0Q电 阻烧不,更挨新电阻后,运行正常。 〔I0)故障现象:操作控制面板PMU液畾显示屏“黑屏 检查处理(参见图3):检查底板丌关电源,丌关管V34(K2255)和漏极电阻R400(109)烧坏,其 乜正常,更換后,插好τUC板,变频器电,显小08¨开机封锁,重浙刘妘化,输入参数后,运行正 常 11)障现象:操作控制面板PMU液晶显小屏“黑屏” 检查处理(参见图1、图7):检查底板,上巳,听到开关电源“監睑”声音很大,测量各输出点电压,集 成块N2的2脚输岀电压稍微偏低为1495V,正常值为15.3V,其他各点输出电压正常。停电,测量电 流检测板A1,发现4脚与7胪之间电阻值为2.84Ω,王常值约为3.1kΩ2,更换一块电流检测板A1后,变 频器上电显示“F029,测量AI板的1脚与4脚之间的电阻值为无穷大,正常值为25g,拆下U相电流变 选器T4,測量T4与电流检测板AI的1脚、4脚并接的线圈电阻,阻值为无泵大,线圈断路(线圈的正常 阻值为25Ω)。更攧新的电流变送器T4后,变频器上电,运行匚常。 12)故障现象:操作掉制面板PMU液鼎显示屏“黑屏” 检查处理(参见图8.图7:检查,上电,自检完成后,内部继电器K3吸一下就跳,连接X9的7 点与9点闲合一下马上断开(K3的常开点外妾主电路接器线圈)測量各点输出电压正常,断电测量电流 检测板AⅠ的第4脚与第6脚之间的电阻值为2140Ω,止常电阻值为32002,更换电沇检测板后,运行止 常 图8239端子和继电器K3的难关电路 X239 +15V 27 28 29 +24V 15 15y 25 26 GND 23 24 V11 2.2K 2 14 K3 W12 图8239端子和继电器K3的相关电路 13)故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏“堪屏 检查处理(参见图9):检查底板、二次电源,逆变川关管V2(IRF520)场效应管,棚极限沇电阻由 原正常阻值10Ω变为59kΩ,拆下测量为11Mg,更换后,运行正常。 囹9发电源板电嵱 非cF44TE 42 F5:0 到T1 12 t312 4D2 45 4难 到12 Can 10 图9触发电源板电路 2.3西门了变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上昱示“008,开机封锁 变频器起动自检完毕,出现开机封锁“Q08报警,008是启动封锁,一般,故障复位以后,要将“使能”、 ONOFF I”置0,如果仍然在08状态,要检查系统的“OFF2”是不是置0了:或者硬件的“紧急停车端子 开路了;或着功率定义锆了(例如功率定义应为43,结果定义成36):最后检查比较状态字1,位6的状 态宁有没有问题,如果状态字止常,应检査变频器电路板 (1)故障现象:作控制面板PMU液晶显示屏显示“008 检查处理(参见图10);:检查触发板A2集成块,9脚外接7.5kg曰阻,变值为298kg。更换新电阻 后,运行正常。 2)故障现象:擐作控制面板PMU液晶显示屏显示“008”开机封锁不能复位 检査处埋〔参见图8、图5):将变频器重新初始化,输入参数,显示“00°开机准备状态。变频器带 贠毂上电,加入给定频率,输出正常。5min后,K3继电器带外接主接触器出現断续的掉电声,停电检查 变频器,复換一块新CUv℃板,开杌后变频器障依旧,停电检变频器主板,检测到N5(MC33167T) 集成玦时,电源发出“咝'声,断电,用方用表电阻挡检查,发现接1脚100kΩ电阻烧坏。底板控制K3 雀电器三极管ⅵ12基极电阻变值为4kΩ,正常值应为2.2kΩ。更換损坏的贴片电阻后,运行正常 (3)西门6EU23-41C6l-变频器操作控制面板MU显示屏显示“(8”故障维修 检査处理(参见图2、图1、图5):检査底板电源N3正常,N2第20脚输岀电压14.50V,稍微偏低, 正常值为15.30V,N5第二脚电压为5.6V,测量使电源发出“咝咝”响声,查为第1脚处外接100kg电阻、 CUV板连接器X239A第20脚接3.3k!2电阻烧坏,更换后,变频器上电,显示“9”,启动后,正常 2.4西门子6SE7021-OTA61-Z变频罂的操作控制面板PMU液晶显示屏上显示F008”报警 (1)故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏显示·F08”,复后显示“·0°开枳准备,变频器起动 加入给定频率20s后,显示F008”报警 检查处理(参见图7):检查变频器电压、电流检测集成块N1(TI034接3脚的电阻R209由4792变 值为888kQ,接14电阻R203由479变值为185kQ。更换新电阻后,正常 2)故障觐象:上电自检完后,变焕器操作控制面板PMU显示屏显示“FOO8”,复位后显示“O09”, 但不能启动。 检查处理(参见图10):检查触发电路检测部分三极管V17〔5C)集电梫电狙R152,阻值为1.C9kΩ, 正常时的电阻值应为1.275kg(4只5.kΩ贴片巳阻并联),其中一只电阻烧圹,更换一只新电阻后,正常。 图10卿发板电图 A21 R14R215 (3×580) *HoVDE 47c 12 G 270 210 353 K+15Y g 4×51K。.13 8 11 7.5Kg 10 ICRT R152 1x5.1K V23 Y68 IGBT rk 270 (5.8) 14 c214c212 XI F/O 95 v247 103 4. V245V240 图10触发板电路图 (3)故障现象:上电自检完后,变频器操作控制面板PMU显示屏显示“FOO8”,复位后显示“O9”, 启动后给定频率,20s后跳闸,显示“FOO8”。 检査处埋〔参见图7):检査电流电压的检测部分运算放大器NI(TL084)集成块第7脚的输出外接 电阻R209,电阻值由正常的47Ω变为888kΩ,第14脚输出外接电匾R203,电阻值由正常值47g变为 185k,更换新电阻后,正常。 4)故障现象:探作控制面板PMU显示犀显示“F008报警,变飘器上电自检,显示“009开机准 各状态,但是随后显示“F008”不能启动。 检查处埋(参见图7):检査底板电压、电流检测部分,发现R56在线测量阻值为43kg2,止常值为900Q, 用热风枪拆下测量阻值为1MΩ,已经烧坏。更换新电阻值后,运行匡常。 2.5西门子6SE7系列变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上录示“F0”,报警 Ⅰ)故障垗象:操作控制面板PMU液晶显示屏显小"F0I”警,不能复位 检查处理(参见图7):电压检测块N(TL084)7脚外接479电阻变为15g,V2(IRFS20)G极保护电 阻由正常阻值1092变为34(kΩ.,更换后,运行正常。 〔2)苡障現象:操作控制面板PMU被晶显示屏显小"F0I报警,且变器有焦糊味。 检查处理(参见图1、图5、图10:测量N2第20脚输出电压只有51V,1胆输出电压为165V检查发 现N2竻9脚接1kΩ电喱娆坏N5第1脚接100k9电阻变为20M92,3脚外接100电阻变为2M2,触发板A22 第3脚与鸰4脚接4.7kΩ电阻烧坏,更换上述电阻后,运行正常。 2.6GSE7022-TA61-E变频器上电初始运行正常,10s后就跳间,显示“F006” 检查处理(参见图10):检查变频器底板,测量各点电压正常,未发现问题,后来将IGBT块、触发 电路板A21、极管17(5C)、各个管脚重新焊接斤,运行正 3结束语 在西门予6E70变频器的常见维修中,由于其电路板上选用的大都是贴片电阻、电容、贴片二极管 三极管、IC芯片,囚受电路板体积所限,所选用元器件体积及功率都很小,囚受荆环境温度的影响导致 电路板散热不太好,引赶的故障所占比例较大。 再加上化纤行业粘胶短纤维生产现场含硫化氢腐蚀气体,电气控制室为了诚减少腐蚀性气体的侵入采 用封闭式的,因通风效果不好,导致电气控制室内温度升高,这也是6sE70变频器电路板小功率器件损坏 的一个因素。 为了解决以上问题,我公司专门上了一套空调系统,用正,新鲜风来改善环境条件。为了减少硫化氢 腐蚀性气体对电路板上元器件的腐蚀,我们还采用电亍线路板用喷涂胶,对变频器电路板表面作防腐涂层 处理,有效地降低了变频器的故蹄率,提高了使用效率。 在日维护时,一方面应注意检查电网电压,改善变频器、电机及线路的周边环境,定期清除变频器 内部灰尘,通过加强设备管理最大限度地降低变频器的故障率。号一方面应注意在维絛过程中尽量诫少静 电的危害,较高的静电电压可能对电了元件造成损坏,在更换电路板及元器件时,应该佩戴防静电接地环 和防静乜腕带,没有条件时可以将防静电接地线缠绕于腕上 变频器旳维修工作是一项理论知识、实践经验与操作水平的结合,它的技术水平代表着变频器的维修 质量。所以我们要经常阅该一些有关的书报杂志,不所了解这些电子元器件所具备的功能和特点,开拓我 们的思路,绘我们维修工作以启迪,并将这些学到的知识应用于实际工作屮,解决一些维修过程屮无法解 决的问题,使我们的技术水平不断提高。 西门6sE70L程型变频器,出现的比较多的故障有上电显示"E"的,有上电自检报F01l、F029. 还有启动就报F025的。 一般显示一个E的大部分都是廾关电源故障,主要表现为升关电的15V电源没有,其中关电派部 分比较容易出问题的几个点就是MT33167、474电源脚两端的小电容,还有474前端一个编号为Z8的小 二极管(这个小二极管我自己碰到过好多回,这个管子一换立马见效)。也有时显示一个E,但是开关电源 部分没什么问题(我碰到过一),怎么检查都是好的,但是接上CUVC板就不行,我碰到的一叫就是在 没有备用的CUVC板的情况下白己检查,发现〔UvC板上所有的5源短路了,断开所有的5V芯片和 电容后发元还短路,最后没办法的情况下把二相检测心片旁边的旦片机吹下来才不得不承认一个事实,单 斤机短路了。 上电自检报FO1故障主要出在驱动和检测上面,驱动要是小好,或者接IGBT那毫无疑问肯定会 报警:70机的弘动采用的是陶瓷片封装的驱动厚膜,问题主要也就是出在上面,这个片子坏了其实也可以 修的,只是在焊接封要特別小心,上面旳焊盘和容易掉;再就是在厚膜片旁边冇一个墾料封装的无极电容, 当驱动损坏时也很容易击穿该小电容。当驱动静态驱动电压都正常的情況下,F0I1一般故障就出巩在电流 检测上面了,30Kw以下的70机电流检测有一个专门的厚臆,通过厚膜经过一个A7的三极管给传感器供 电,传感器的输出信号共同给个084,经过084再给厚膜片检测,当变频器检测到有个传感器信号不 对时就会报FQ11,但是当检测一个正常一个没有吋是不会报警的,我碰到几回都是这样的:30KW以下的 小功率7机的传感器一般不会坏。冇厚廪片及前端申路都正常的情况下报F0l时最大的可能就是匡膜片 后面到0s4和位感器之间的A7的三极管故區和084的故障,但是当这个三极管故障时静态量都是好的, 換了就没亨了。当厚膜片有障时也会报F011,这种厚膜片可以检测两路信号,分别检测两个传感器信号, 内路是完全分川的互不相|,经常只坏」峰,但是把两个传感器都装上有信号输入吋就会报F011,叫以 道过卸传慼器的办法检浏出米。 F029故障就是找不到传慼器信号,30KW以下的小功率70机把两个传感器邹拆掉时就会报F029,所 以一般自检报F029故障的可以从传感器开始往前査,我碰到的几都是感器前端的A7三极管冋时坏掉 了,当别的电路正常这两个管了同时坏时是显示F029.只坏·个时显示F0l 30KW以上的70机启动报F25:30KW以上的?矶传感器是采用ABB生产的传感器,白色的,圆 的,这两个传感器同拆掉静态都不会报警的,所以在修30KW以上的70机时,要是U、V相的模块主回 路损坏了就应该特别注意传感器是不是有问题,当这两个传感署都损坏,别的电路正常的情况下启动变频 器时,变颊器检測不到传感器信号会报F025,指示启动电流不到额定电流的12%。 以上都是我自己经常碰到的70机的故障和我的处理方法,有不同意见的朋友可以多交流,县同研究。 西门6SE70维修一刘改隨现線:变频署有时工作正常,有时渟机报警,显示障F023代码。 故障分析与维修:说明书肀所说故障是超过逆变器极限温度报警。拉书中所说检查变频器周围温度不 高,风扇运转很正常,也没有过载现象。于是怀温度传感器有问题,拆下温度传感器,用万用表测两端 的压降,两个方向都是0.86伏左右正常,是热电耦形的,为了证明传感器好坏,把它装上另外一台机子 上结釆止常,这样间题肯定在信号处理回路中,详细检盒所关联的国路,所有贴片电阻R1,R2,R3 阻值都正常,从另外一台机上换过来一块CPU板试机,没发现问题,没办法只好把图中的小瓷片电卻Cl 挨掉,结果通电显示正常,原来是小瓷片电容CI漏电才到起的过热保护 6SE70西门子过流维修故障现象:变频器通电沇后显示正常,但如果启动,显示F026(过电流 俣护)。 故障分析与维僇:查变频器使压手册,可知显示为过电流或变频器对包漏电,逐个检查主回路中器件, 并加电测试没有发现问题,检查驱动电路和驱动IGBT也正常,三相对地绝緣乜没问题,最后怀疑电流传 感器有问题,但换上二个新釣,故障还是原来过电流故障,让明原来的电流传感器是好的,给三个电流传 感器的辅助忾源正负15伏也正常,问题也只能是电流检测放大处理哪一部分了,重新检查运放LM084放 大部分,发现有一个回路输出不正常,检查外部没发现有坏的元什,更换LM4后变频器怏复正常工作。 420、430系列西门子变频器维修心得故障现R、S、T三相输入短路,无显示。 故障分析与维修拆开机器就发现严重的短路现象,整流模块和IGBT模块爆裂,短路造成的黑色积 炭喷淂到处都是,主回跨两个鑠电器也爆开,主控板暂吋没有发现问题,但驱动部分烧了好几处,另外储 餖大申容一部分都已发涨,电容板上的两颗大螺丝接触处全部烧焦,这就是420系列变频器的通病,因为 所有电量都是要经过这两颗铁螺丝,且铁螺丝生,很容易引起电容的充放电不良,这样电容发热,灀 电,发涨到最后损坏重要器件就不在话下了,为了防止再次接触不良打火,在上蝾丝同咔最好焊上几股粗 铜线并存螓丝位上奷,维修触发板时不知道参薮的,可以从控制板上完好的器件与损坏相同的对匕,修复 该板的正甸电压为4.7伏,负向电压为-444伏,更英扳坏器件后,可以加电试验,试验步骤按主凹路主 控制空载,负载分别运行检查。 加电试验前为证器件安全,防止再次损坏重要器件,大容量皙时不要裝止,用两只小容量电容代替, 为了保护IGBT,电容到lGBT的供电叵路最好是串联一保白炽灯泡,这样就可以加大电容了,通电有后 女果显示匚常,可以启动变频器,再測量6个触发市制脉冲,如果信号正常,就可以去掉电空与IGBT之 闰的灯泡,装上大电容进行空载运行,正常后再接负载运行,经调试机器后般恢复正常。

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2019-10-19
  • 至尊王者

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