变频器维修之一体化功率模块修理方法

功率模块工作原理分析与维修工艺展开全文海尔变频空调功率模块：简称IPM,在变频空调电路中，功率模块是一个驱动变频压缩机主要部件,在电路中用IPM表示。

工作原理如下:变频压缩机运转的频率高低，通过由室外机电脑板向功率模块输入变频压缩机运行控制信号，经功率模块逆变所输出的交流电压、交流电流和交流频率的高低来控制压缩机回转数，功率模块输出的电压、电流和频率越高，变频压缩机运转频率及输出功率就越高，反之，功率模块输出的电压、电流和频率越低，变频压缩机运转频率及输出功率就会越低。

功率模块内部是由三组（每组两只）大功率的开关三极管组成，其作用是将输入模块的直流电压通过三极管的开关作用，逆变为驱动压缩机的三相交流电源。

功率模块输入的直流电压P+与N-之间电压通常为310V左右，而功率模块U、V、W三端其中任意两相之间输出的交流电压一般在50V-200V。

注：U+、V+、W+为上臂，U-、V-、W-为下臂。

三组开关三极管运行状态：①U+和V-同时导通；②U+和W-同时导通；③V+和U-同时导通；④V+和W-同时导通；⑤W+和U-同时导通；⑥W+和V-同时导通；功率模块驱动变频压缩机电动机运行过程分析如下:输入功率模块Ｐ+与Ｎ-之间的直流310Ｖ电压，由功率模块内部的U+、V+、W+为上臂，U-、V-、W-为下臂。

经上臂和下臂对应的大功率开关三极管组合后的开关作用向变频压缩机电动机提供（实际是将DC310V直流电源转换为直流脉冲电压，等效为交流电压、交流电流和交流频率）。

当功率模块内部的U+和V-开关三极管同时导通（为ON），电流则会从电源P+经U+三极管流向压缩机电动机绕组的U和V两个绕组后，再经V-开关三极管到电源N-构成回路。

当功率模块内部的U+继续导通，（V-关闭）和W-三极管同时导通（为ON），电流则会从电源P+经U+三极管流向压缩机电动机绕组的U和W两个绕组后，再经W-三极管到电源N-….在压缩机运转时，压缩机电动机绕组瞬时只有两个绕组有电流通过。

变频一体机检修工艺流程
序号检修流程操作内容技术要求工具及材料
1 断电与安
全措施切断电源，悬挂警示标识，
确保设备无电
遵循安全操作
规程
绝缘手套、
警示标识
2 外观检查检查外壳是否有损伤、变形、
腐蚀等
无明显损坏手电筒
3 接线检查检查接线端子是否松动、过
热、氧化等接线牢固，无
过热痕迹
螺丝刀、扳
手
4 清洁清理设备内外的灰尘和杂物干净无杂物吸尘器、抹
布
5 电气参数
检测测量输入输出电压、电流、
电阻等
符合设备规格
万用表、示
波器
6 变频器检
查检查变频器的控制面板显示
是否正常，参数设置是否正
确
显示清晰，参
数无误
-
7 散热系统
检查检查风扇是否正常运转，风
道是否畅通
风扇运转良
好，风道无堵
塞
-
8 电机检查检查电机的定子、转子、轴
承等无磨损、过热、
异响
兆欧表、听
棒
9 绝缘测试对电机和线路进行绝缘电阻
测试绝缘电阻符合
要求
兆欧表
10 功能测试通电进行试运行，检查设备
各项功能是否正常运行平稳，无
异常
-
11 记录与报
告记录检修过程和结果，编写
检修报告
内容准确完整检修记录表。

高压变频器单元模块的故障和维修方法高压变频器单元模块的故障和维修方法一、引言在现代工业领域，高压变频器单元模块是一种常见的电力电子设备，用于控制和调节电动机的转速和运行状态。

然而，由于复杂的电路和高功率负载，高压变频器单元模块存在故障的风险。

本文旨在对高压变频器单元模块的故障类型、原因以及相应的维修方法进行全面评估，以帮助读者更深入地了解和解决这些问题。

二、常见故障类型及原因1. 电源故障：高压变频器单元模块需要稳定的电源供应才能正常运行。

常见的电源故障包括电源过压、欠压、不平衡等，这些问题可能导致电路电压异常，进而影响变频器模块的正常工作。

2. 散热问题：高压变频器单元模块的工作会产生大量的热量，若散热不良，可能导致芯片温度过高，进而影响系统的稳定性和寿命。

3. 控制电路故障：变频器单元模块中的控制电路是关键的部分，它负责对输入信号进行采集和处理，并输出相应的控制信号。

控制电路故障可能导致输出波形不稳定、闪烁等问题。

4. 故障保护功能：高压变频器单元模块通常具备过压、过流、过热等保护功能。

然而，这些保护功能本身也可能出现故障，导致误报故障，减弱了对真实故障的保护。

三、故障维修方法1. 检查电源：首先需要检查电源供应，确保电源工作稳定，并符合变频器单元模块的额定功率和电压范围。

如果发现电源问题，应及时修复或更换电源。

2. 散热处理：要确保变频器单元模块的散热正常，可以通过清洁散热风扇、检查散热风道、增加散热片等方式来提高散热效果。

当温度过高时，应及时停机并进行冷却，以防止损坏。

3. 检查控制电路：对于控制电路故障，可以通过检查电路连接、更换损坏的元件、重新校准电路参数等方式来解决。

使用专业的测试仪器可以帮助定位和诊断问题。

4. 保护功能故障处理：当保护功能出现故障时，可以参考变频器单元模块的用户手册，检查保护功能的设置和参数。

如果需要，可以重置保护功能或恢复出厂设置。

四、个人观点和理解作为一名高压变频器单元模块的维修人员，我认为故障排除的关键在于全面的故障诊断和维修方法的熟练掌握。

变频器IGBT模块损坏的原因、检测方法和维修过程
 1、IGBT模块因散热不良导致其损坏
 变频器在运转中突然发出爆炸声响，同时外接保险烧毁，拆机发现变频器的igbt模块损坏。

经过对相关板卡的测试，发现igbt触发线路损坏，测量其他板块正常。

在拆卸变频器板卡时发现其电源板和电流检测板上有很多的油污和灰尘。

打开变频器的散热片风机，看到散热片上也粘满了油污和杂物，将变频器的散热通道完全堵死。

由此推断变频器的IGBT模块因散热不良导致其损坏。

 维修过程：首先将变频器完全拆开，将散热通道的散热片拆下，用空压气体将散热片清理干净，同时将变频器内部结构件和板卡全部清理干净。

安装igbt模块，安装igbt模块时候要按照模块的要求，顺序安装，力矩适度。

修理触发线路，然后依次安装其他器件。

安装结束后进行静态的测试，静态测试结果良好后进行通电测试和带负载试验。

带负载试验合格，顺利完成维修。

 经验总结：综合不同型号和不同的使用环境中的数台变频器维修情况，总结出变频器igbt模块损坏的主要原因是使用环境的恶劣，使得门极驱动卡上电子元件损坏以及变频器的散热通道堵塞导致。

最容易损坏的器件是稳压管。

变频器维修之A316J（HCPL-316J）驱动电路的检修是共用D51、E32直流电源的。

驱动供电也由稳压电路分为+15V和-7.2V两路电源，以形成对IGBT供电的+15V激励电压回路和-7.2V的截止电压回路。

驱动IC（A316J）的左侧引脚为输入侧电路，右侧引脚为输出侧电路。

无论是脉冲信号还是OC故障信号，都由内部光耦合器电路相隔离。

由PC929相比，因内部已有对OC信号的隔离，可省去外接光耦合器，并且脉冲信号、OC信号和故障复位信号可经控制端子CNN1直接与CPU脉冲输出引脚相连。

在有的变频器电路中，仅是下三臂IGBT驱动电路采用A316J，上三管采用TLP250等。

图-1阿尔法变频器驱动电路一、电路工作原理简述（以U上臂IGBT驱动电路为例）：U31(A316J)的输入侧的供电为+5V，由CPU主板来的正向脉冲信号输入到3脚，经2脚到地形成输入信号通路；U31本身可能产生的OC信号由5脚经CNN1排线端子返回CPU，从CPU来的复位控制信号也由CNN1端子输入到U31的6脚。

整个驱动电路中的六块驱动IC，其OC信号和复位信号端是并联的，即检测到任一臂IGBT有过流故障时，都将OC故障信号以或输入方式，输入到CPU；而从CPU来的故障复位信号，也同时加到六片A316的6脚，将整个驱动电路一同复位。

驱动脉冲从A316J的11脚输出，经R74、R75栅极电阻引入到模块内部IGBT的G极。

R77为栅极旁路电阻，Z34、Z35为栅、射极正负偏压嵌位稳压管，保护IGBT的输入回路的安全。

A316J的14脚外电路与16脚引线并接于IGBT的C、E极，构成IGBT管压降检测电路，电路仅由R72、D61、C46三只元件构成，C48吸收瞬态干扰，避免误保护动作出现。

在11脚输出高电平驱动电压期间，IGBT1的导通，使D61正偏导通，将b点电位嵌制于OV驱动供电电位上。

U31的14脚输入一个“IGBT良好开通”的低电平信号，驱动脉冲被正常传输；因过流或IGBT低效或损坏时，b、c两点间电压异常升高，D61反偏截止失去低电平嵌位作用，14脚为高电平状态，U31内部IGBT保护电路起控，将脉冲信号传输通道锁定，同时令5脚输出一个低电平的OC信号，通知CPU。

变频器维修之模块故障处理很多工厂供电是发电机发电，当发电机有故障时，输出高压电常把变频器及电子仪器烧坏！这种情况是我们经常见过的，去年深圳就有一家拉丝厂一次就坏了二十几台30KW变频器，停产十几天，造成重大损失，工厂在发电机搞了很多保护方法可效果不太明显！后来我们想了一个被动的保护方法，就是在变频器或仪器的输入端的空气开关上加了压敏电阻（380V用821K，220V471K），这样当有高压电时压敏就会短路，空气开关跳闸，保护了变频器，变频器故障率大大减小，压敏电阻很便宜，这个方法可说是花小钱办大事！并联（三相是三角接法）的压敏电阻瓦数大小没有严格要求，输入电流大的则选取的压敏电阻相对大一点（或几个并联）！当压敏电阻发生作用时它是完全短路！这时也要求你的空气开关质量好，反应快！保护电流也不要太大！接的地方当然是空气开关的输出端！今天有的朋友打来电话，说到压敏电阻问题，他问到有的变频器里面输入端也有压敏电阻，也应该有保作用！但根据我们修过的变频器的实际情况来看，轻伤的就只烧断电路板的铜线，重伤的就烧坏整流模块，开关电源，CPU板，电容，造成重伤的原因可能是当压敏电阻短路爆炸时它的金属碎片到处飞；爆炸时发出强大的静电及电磁波（很象雷击）；烧断电路板的铜线使空气开关不动作。

所以在变频器外面另加压敏电阻情况就好很多！顺德一家针织厂的一个电工被老板加奖2000元，原因就是受到我们的启示，用压敏电阻保住很多变频器及针织机械的电子板！可见效果是明显的！！有的人买模块时要求型号一字不差！其实完全没必要这样，如模块7MBR25NF-120与7MBR25NE-120的参数是一样的，前者只多了四个定位脚！由于IGBT模块的驱动是电压控制，有更好的互换性，只要耐压、电流参数一样，不同型号的IGBT模块很多是可互换！有的安装尺寸不同的还可另钻孔！GTR模块则还需要考虑其放大倍数，互换性差一点！我们维修变频器那么便宜就是充分利用模块的互换性，避开用市场上热销的模块，不然模块价格高或难找到！怎样选购模块：维修变频器，判定模块的质量也是关键！首先你要看模块是否被拆开过（看外观痕迹），现在有很多模块是维修过的，参数正常但质量很差！耐压值是最重要的参数，可用耐压表测量，输入380V 的变频器的输出模块耐压值要大于1000V，220V则要600V！电流则可用电容表来比较判定大小！IGBT模块还可以用指针式万用表10K档检测其是否能动作，用指针（黑—红）去触发模块的G—E，可使模块C—E导通，当G—E短接时则C—E关闭！这方法是最简单最基本的测量方法，是维修新手可以做到的，专业的可不是这样测量！不少人维修变频器更换的模块没几天又坏掉，弄不清原因就拿到我们这里来，原来是有的螺丝没拧紧！看起来好象是小事，但对变频器却是致命的！我们发现，有很多变频器当装在有震动的设备上（如工业洗衣机、机床等）运行一段时间后，其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松动，此时最先损坏一般是模块，如果换了模块后没有紧固其它螺丝，则模块很快坏掉，就埋怨模块质量不好！也特别强调不要把变频器装在有震动的设备上，不然多好的变频器可能很快就坏了！我们经常看到有的维修高手过于自信，维修变频器不用假负载，觉得太麻烦，结果还是有烧模块的可能！如果用假负载，几乎可做到万无一失！除非你买的是假模块！！很多人搞不清富士G9-5.5KW变频器整流模块CVM40CD120的结构，在这里简单说一下：整流部分：R、S、T、A（+）、N-（-）充电可控硅：A、P1、Gth（触发）制动管：DB、N-、G7（触发）；DB、B+ 是其续流二极管电源开关管：D8、S8、G8热敏电阻：Th1、Th2山肯MF系列有一个通病，就是有时会显示“Erc”故障，这时可进行下列操作：打开参数90，写入“7831”，这时变频器显示“PASS”，写入“变频器容量数”，再把参数恢复出厂值（参数36=1）！变频器容量数：2.2KW - 23 3.7KW-24 7.5KW-2615KW-28 22KW-30 30KW-3145KW-33 75KW-35 110KW-37其它功率类推！有的人为了提高电机的转矩，常把变频器的转矩提升参数（或最低输出电压）调到很高！这样变频器的启动电流会很大，经常跳“过流”，也容易损坏模块！转矩提升应适当，可慢慢调上去并观察电流大小，负载大的最好用“矢量控制”，这时变频器能自动地输出最大转矩，变频器要进行“调谐（自学习）”，但真正有此功能的变频器并不多！更不能调低基本频率，国内电机设计基本频率是50HZ，当变频器的基本频率调小后，虽然可提高转矩，但电流急升，对变频器及电机都会造成伤害！！有的人没有给变频器的电源输入端安装空气开关，一当模块损坏，则电路板烧毁严重！甚至无法维修！特别是变频器里面不带熔断器的几个品牌更是这样！熔断器的电流也不能选太大！质量要好一点！富士G9变频器3.7KW-7.5KW有一个共同的问题:其散热风扇功率大转速高当在尘多的工作环境中寿命会比较短!当风扇坏了以后变频器也不会马上跳“过热”保护（可能是保护温度值设置太高）这时整个变频器的内部温度很高，使到驱动电路及电源电路的小电容容易老化，通常是开关电源最先停止工作！变频器没有显示！！这时候应把风扇及电源电路的二个小电容换掉就可以使变频器恢复正常！最好也把驱动电路的电容也换掉！！由于变频器是相对比较贵重的设备，不同牌子的价格差别又大，故障率又高，所以有的人在选购变频器时大伤脑筋！我们认为，当变频器是否正常运行对你的生产影响很大；当你的配套设备是卖到很远的地方；当你不想经常给机修工找麻烦！你还是用性能好的、价格高的名牌变频器！但也并非所有名牌都适合你使用！有的名牌变频器很娇气(怕湿、怕尘），要有好的环境才有好的质量！如果你的电机运行比较平稳，不用急停车，负载轻，电源电压稳定，变频器工作环境好，有故障也不影响生产，两年内坏包换新机，维修服务部又近，为了节省开支，你不妨考虑买一台价格比较低，名气过得去的变频器！有的人在调试变频器时没有顾及变频器的“感受”！只根据生产需要把加减速时间调至1秒以下，变频器经常坏当加速太快时，电机电流大，性能好的变频器会自动限制输出电流，延长加速时间，性能差的变频器会因为电流大而减小寿命！加速时间最好不少于2秒。

高压变频器功率单元常见故障分析与维修摘要：高压变频器调速范围宽、调速精度高，起、制动平稳、可实现无级调速的优点，广泛应用于工业生产中。

文章笔者结合在现场的维修经验，对高压变频器功率单元常见硬件故障的维修方法、注意事项等做了详细的叙述。

关键词：高压变频器；功率单元；常见故障；维修1引言随着我国社会经济的高速发展，高压变频器在我国水泥、矿山、石化、电力等相关行业有了大量的应用，其所实现的软启动节能、变频节能等相关功能，有力提升和促进了电力生产节能降耗活动的能力和水平。

对于发电厂来说，耗能设备主要包括风机、泵等，这些设备的耗电量占比过去一直高达70%以上，非常需要高压变频器来进行优化和提升。

2高压变频器功率单元的技术原理高压功率单元主要由整流桥，电解电容，均压电阻，IGBT模块，旁路，温度继电器，单元控制板，驱动板组成。

①整流桥由二极管三相全桥进行不控全波整流，其作用是将移相变压器副边绕组输出的690V交流电转变成980V的直流电。

②电解电容具有滤波和储能的作用。

从移相变压器副边绕组输出的交流电是一个畸波电流，只有通过电解电容对其进行平滑滤波之后，才会得到较好的直流波形。

③均压电阻是为了保证同一功率单元内电解电容分压一致，通常在每一个电解电容的两端都并联一个均压电阻。

④IGBT模块作为大功率电子器件，其具有工作频率高、驱动功率小、开关能耗小等优点。

在一个功率单元里有两个IGBT模块，他们共同组成功率模块的逆变电路。

控制系统通过对两只IGBT模块开关时间的控制，来达到改变功率单元输出频率的目的，也是它将980V的直流电转成0-690V的交流电。

⑤旁路是在每个功率单元的输出端之间并联一个旁路电路，当某个功率单元故障时，封锁对应功率单元IGBT的触发信号，然后让旁路SCR导通，保证电机电流能通过，仍形成通路。

从变频器系统类型上区分旁路，可以划分为两类，一类是同级旁路；一类是单模块旁路。

3高压变频器功率单元常见故障分析及维修3.1功率单元常见轻故障分析与维修3.1.1熔断器故障与维修当变频器人机界面上显示熔断器故障时，根据对应单元编号查找，用万用表检查对应单元的两只熔断器，出现熔断情况时应更换同规格熔断器，更换完成后送电进行故障复位，一般情况下可以恢复正常运行。

高压变频器功率单元的故障和维修高压变频器功率单元的故障和维修是一个复杂而重要的话题。

在这1000字的篇幅里，我将简要介绍高压变频器功率单元的故障类型、常见原因以及一些维修方法。

高压变频器功率单元是用于控制和调节电机运行的重要组件，常见的故障类型包括电路板故障、电力元件损坏、电容器故障、继电器故障等。

这些故障可能导致变频器无法正常运行，甚至完全失效。

故障的原因可以是多种多样的。

其中一种常见原因是电路板故障，可能是由于电路板元件老化、焊接不良、元件损坏等引起的。

另一种常见原因是电力元件损坏，如IGBT模块损坏，可能是由于过电压、过电流或过热引起的。

此外，电容器故障也是常见的故障类型，可能是由于电容器老化、电压过高或电压脉冲等原因引起的。

在进行高压变频器功率单元的维修时，首先需要进行故障诊断。

可以通过检查电路板上的元件和连接器，测量电压和电流等方式来确定故障点。

一旦确定了故障点，可以采取以下几种维修方法。

首先，对于电路板故障，可以尝试重新焊接或更换故障元件，确保连接良好。

如果电路板严重损坏，可能需要更换整个电路板。

其次，对于电力元件损坏，如IGBT模块，可以进行更换。

在更换前，需要确保选择合适的替代品，并按照正确的安装方法进行操作。

此外，还应检查电源和控制电路是否正常，以防止类似故障再次发生。

另外，对于电容器故障，一种方法是更换故障电容器。

在更换电容器时，需要确保选择适当的规格和类型，并正确安装。

此外，还应注意电容器的使用寿命，定期进行检查和维护。

除了以上提到的维修方法，还可以采取一些预防措施来减少高压变频器功率单元的故障。

例如，定期进行维护和清洁，确保电源供应的稳定和可靠，避免过电压和过电流的情况发生。

当然，还有其他一些维修方法和注意事项可以帮助解决高压变频器功率单元的故障。

热管理：高压变频器功率单元通常会产生大量的热量，因此有效的热管理非常重要。

确保散热器和风扇的正常运行，清除灰尘和杂物，保持通风良好。

变频器IGBT模块故障维修实例详解对于变频器的维修，总的来说，首先要对其工作原理有较透彻的理解，对每个电路的性能指标、工作点及器件的性能、好坏都能有一个正确的判别，才能真正地修好每一台设备，做到心中有数。

现以在售后服务中维修的一台变频器为例，说明维修的方法、依据及应注意的问题，与读者共同探讨，以求简洁、快速的维修好变频器设备。

1、故障现象某一抽油机变频器设备，是1140v/30kw的抽油机专用变频器，在运行过程中中间一相igbt模块处被烧黑，其上的母线尖峰吸收电容(3f/1200v的无感电容两只串联再并联)的一个腿被打断，不能正常运行。

2、初步判断接到客户汇报情况后，笔者去现场维修。

用万用表检测主电路部分，中间一相虽然被熏黑，但检测还是好的，其他两相也正常。

3、维修过程(1)首先更换损坏的器件。

将3f /1200v的电容更换后，再将隔离开关合上，给控制柜送电，控制柜没反应，电源灯不亮，电压表没有指示。

(2)输入端接有高压熔断器，怀疑是它损坏了。

用万用表的高压档检测熔断器后的三个端子对地的电压，都正常，均为690v，因控制电路用的是220v电源，于是怀疑1140/220v的变压器有问题。

后来断电后用万用表检测熔断器两端阻值，有一相通，另两相断，因此断定原判断有误，有两相熔断器烧断。

检测熔断器，有电显示，应是未断的那相通过1140/220v的变压器的初级绕组串过去的，因是单相供电，形不成电压，因而1140v/220v的变压器不工作，控制柜因得不到电压而不能工作。

(3)将熔断器更换后，柜子送电正常，工频启动，工作正常，工频维修完毕。

接着维修变频部分。

其主电路如图1示。

图1变频器主电路图(4)通控制电。

一送电，显示板上的故障保护灯就亮，怀疑干扰，但多次送、停电都这样，因处于保护状态，不能开机。

后将短路保护插线拔掉(因主电路没通电，只是控制电路送电，无影响)，送电正常。

开机也正常，用万用表检测频率到达50hz时的电压，三相输出电压都平衡，线间电压为8.2v，对中线为5.0v，工作正常。

变频器集成模块的局部修复-民熔概述：民熔变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

主电路是由一只功率模块构成的。

集成式模块，通常是指小功率（15kW以下）变频器机型中，其整流与逆变主电路，常采用模块形式封装的功率模块。

变频器的主电路，都是由一只功率模块构成的。

这种模块价格昂贵，动辄几百元，有的甚至上千元，如智能IPM电源模块。

然而，一般损坏后，虽然只损坏了电路的一部分，但往往要整体更换。

电路损坏后丢弃模块是很遗憾的。

局部维修和更换将明显降低维护成本。

几年前，我一直从事这种集成模块的部分维修工作。

有几例相对成功，但有几例失败。

最后，更换集成模块。

这种维修方法，我也叫“节约成本的维修方法”，乍一看，确实是大幅降低了维修成本，形成了较大的利润空间。

但在实际操作中，它涉及到问题的方方面面，具有一定的操作难度，也就是说，只能作为应急抢修的手段，而没有积极推广和推广。

在降低部件性能指标的情况下进行“省钱”维修，只能在一段时间内实现低成本，但不能埋下更大的隐患。

储能电容器，单管和双管逆变器，整流模块损坏，断一个，换一个，也不能省钱。

修复CPU主板的损坏，特别是CPU本身的局部引脚电路，是一种省钱的好方法。

最好在不降低电路性能的情况下进行维修。

整流电路或逆变电路的局部损坏能否用分立元件代替，以降低维修成本？从我个人的维修经验来看，我不能给出一个明确的结论。

对损坏严重（模块损坏）的机器进行维修，必须事先与用户沟通，最好使用原设备进行维修。

为了维护成本的考虑，在使用分立元件代替模块之前，有必要与用户达成共识。

省钱修集成模块的想法是几年前我读了一本关于电磁炉维修的书。

电磁炉中使用的一些集成整流器件和IGBT管具有高耐压、大电流特性，可以用来修复逆变集成模块的局部损坏。

之后，我购买了一些整流桥和IGBT管等元器件，并对15kw以下的变频器进行了多次维修试验。

结果表明，7.5kW以下的逆变器修复成功率较高。