變頻器OC故障的來源和實(shí)質(zhì)

一般來講，OC故障的來源有以下三個方面：

1、當(dāng)逆變模塊運(yùn)行電流超大，達(dá)額定電流的3倍以上時，IGBT管子的管壓降上升到7V以上時，由驅(qū)動IC返回過載OC信號，通知CPU，實(shí)施快速停機(jī)保護(hù)；
2、從變頻器輸出端的三只電流互感器（小功率機(jī)型有的采用兩只），采集到急劇上升的異常電流后，由電壓比較器（或由CPU內(nèi)部電路）輸出一個OC信號，通知CPU，實(shí)施快速停機(jī)保護(hù)。
3、IGBT管子已有或正在發(fā)生了短路性和開路性損壞。由驅(qū)動IC檢測到“極其異常的”管壓降，尤其是開路時管壓降要大于大于7V的保護(hù)動作閥值。

這是故障檢測電路及驅(qū)動電路正常時，變頻器OC故障的三個來源。原因?yàn)樨?fù)載側(cè)出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)等異常過負(fù)載現(xiàn)象，或變頻器模塊內(nèi)的質(zhì)量缺限、器件老化等造成。

而由故障檢測電路和驅(qū)動電路方面造成報OC故障的原因也有以下三方面：

1、三相輸出電流檢測電路。當(dāng)電流互感器的內(nèi)電路損壞，使故障信號輸出腳輸出異常高的電壓信號時，CPU以為運(yùn)行電流大到已到短路程度了，趕快報OC信號吧；
2、驅(qū)動IC損壞，如J316的6腳內(nèi)場效應(yīng)管子短路后，將6腳電壓拉為故障檢出狀態(tài)的低電平，CPU要是再不報OC信號，那就不是CPU了；
3、驅(qū)動IC雖未損壞，但驅(qū)動電路的異常導(dǎo)致了模塊異常的工作狀態(tài)，驅(qū)動電路在此時報出OC信號，不但不算誤報，而且是非常及時和可表揚(yáng)的。驅(qū)動IC的供電常采用正負(fù)雙電源的方式，其正電壓提供IGBT導(dǎo)通的激勵電流。其負(fù)電壓為IGTB管子的截止提供助力，強(qiáng)制拉出IGBT結(jié)電容的電荷，使其更為可靠和快速地截止。當(dāng)正電壓濾波電容（往往采用47uF或100uF電容，大功率機(jī)型也有采用330uF的）的容量大為減小時，IGBT管子因激勵不足，即使運(yùn)行在額定電流以下，也呈現(xiàn)較大的管壓降，經(jīng)檢測電路處理，CPU報出OC故障；此際的故障表現(xiàn)為：變頻器空載或帶有極輕負(fù)載時，運(yùn)行正常，稍微加載即報OC故障。

如果說正電壓濾波電容的失效會導(dǎo)致IGBT管子的激勵不足，而促使驅(qū)動IC報出OC故障，IGBT管子尚不存在較大危險的話，那么負(fù)電壓濾波電容的失效，則就危險得多了。在某一相上臂管子開通的同時，會將主回路正電壓跳變到下管的C極上，如果負(fù)壓鉗位不足，管子的結(jié)電容瞬時吸入電流有可能造成下臂管子的誤導(dǎo)通，其后果是兩只共通的管子對主直流電源造成了短路！在此種情況下模塊極易炸裂！無論是正電壓或負(fù)電壓濾波電容的失效，變頻器都有可能報出OC故障。

以上是故障檢測和驅(qū)動電路方面報OC故障的“現(xiàn)象”，還有報OC故障的“隱現(xiàn)象”和似是而非的報OC現(xiàn)象，往往不被人注意。如下三例：

1、檢修一臺阿爾法變頻器，CNN1端子的第8腳為主回路直流電壓檢測信號輸出腳，正常時應(yīng)為3.5V左右，當(dāng)因電路損壞造成5V以上的“信號輸出”（相當(dāng)于三相交流輸入電壓達(dá)500V以上了）時，CPU認(rèn)為危及模塊運(yùn)行的安全了，于是不報過電壓故障，而是上電即警示OC，以引起用戶的注意。

2、在對阿爾法小功率變頻器維修的過程中，發(fā)現(xiàn)該變頻器有一個通病——容易跳OC故障。其表現(xiàn)為：多在啟、停操作過程中跳故障，但有時也在運(yùn)行中跳故障；有時候莫名其妙地又好了，能運(yùn)行長短不一的一段時間。在以為已經(jīng)沒有問題的時候，又開始頻繁跳OC故障；空載時用表筆測量U、V、W輸出電壓時，易跳故障，但接入電機(jī)后起動運(yùn)行，又不跳了，再過一陣子，接入電機(jī)還是跳OC故障。

無論怎么查找故障原因和進(jìn)行故障檢測電路逐一的排查，就是找不出故障原因，可能電路存在說不清道不明的某種干擾，但干擾的來源與起因又很難查找。莫非是啟/停瞬間——逆變驅(qū)動模塊的“加載和卸載”期間，導(dǎo)致了CPU供電的波動而跳故障嗎？測量CPU供電為4.98V，很穩(wěn)定，滿足要求呀。后來偶爾將主板供電的4.98V調(diào)整為5.02V，再作起/停試驗(yàn)，故障竟然排除了！故障原因竟然為5V供電偏低！很見此故障的隱蔽之深。

3、修理一臺P9型英威騰機(jī)器時，檢查發(fā)現(xiàn)：上電，操作面板顯示H.00，所有操作全無效，CPU拒絕所有操作。測量故障信號匯集處理電路U7-HC4044的4、6腳的過流信號，皆為負(fù)電壓，而正常時靜態(tài)應(yīng)為6V正電壓。順電流檢測電路往前查找，測電流信號輸入放大U12D的的8、14為0V，正常；U13D的14腳為負(fù)8V，有誤過流信號輸出。將R151焊開，斷開此路過流故障信號，操作面板的所有參數(shù)設(shè)置均正常。故障原因?yàn)樯想姾髾z測到有過流信號，于是拒絕所有操作，先讓變頻器歇一會兒，待排除異常后才能操控。