案例故障現(xiàn)象：一臺(tái)三菱FR-E720S-1.5K-CHT 型變頻器輸出電壓偏低

變頻器維修檢修：該款三菱變頻器輸出功率1.5kW，輸入單相220W 50Hz，輸出三相200—240V、0.2~400Hz可調(diào)交流電，由主板及顯示/控制板、輸入/輸出接口板和功率模塊組成。其中功率模塊最為特殊，集成工頻整流電路和i相橋式逆變電路等的功率開(kāi)關(guān)以及6相驅(qū)動(dòng)脈沖分配電路和過(guò)流保護(hù)電路等。

根據(jù)變頻器維修經(jīng)驗(yàn)，推斷故障原因和功率模塊有關(guān)。用數(shù)字萬(wàn)用表二極管擋分別測(cè)量交流輸入端子L1、L2與P+、N-端子之間的整流二極管以及輸出端子U、V、W與P+、N-端子之間的續(xù)流二極管，發(fā)現(xiàn)Ll、L2對(duì)P+，N-對(duì)LI、L2以及N-對(duì)U、V、W，U、V、W對(duì)P+均存在正向二極管效應(yīng)，表明整流電路良好，逆變橋的開(kāi)關(guān)管沒(méi)有短路。

維修變頻器時(shí)將變頻器塑料外殼4個(gè)掛扣撬開(kāi)，從鋁合金散熱片上拆下外殼，拔下外殼上主板和輸入/輸出接口板之間連接電纜，在變頻器維修時(shí)仔細(xì)檢查主板上各元器件，未發(fā)現(xiàn)明顯燒焦、爆裂現(xiàn)象。輸入/輸出接口板和功率模塊之間通過(guò)多個(gè)端子焊接在一起，變頻器維修時(shí)為了便于檢查，用電烙鐵和吸錫器清潔干凈各端子焊錫，分離輸入/輸出接口板和功率模塊。該功率模塊為敞開(kāi)式封裝，用透明膠將功率開(kāi)關(guān)板和一塊線路板封裝在一個(gè)塑料殼內(nèi)。維修變頻器檢查發(fā)現(xiàn)在逆變區(qū)域，透明膠內(nèi)有一直徑約6mm黑團(tuán)，判斷是芯片擊穿所致。進(jìn)一步觀察，V相橋臂IGBT開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與續(xù)流二極管陽(yáng)極之間接線全部熔斷（這也是使用測(cè)量續(xù)流二極管的方法未測(cè)出故障的原因）。

①清除變頻器維修故障部位黑團(tuán)。清除透明膠前，應(yīng)準(zhǔn)備鑷子、手術(shù)刀片、酒精、藥棉等物品。透明膠具有一定黏性和彈性，因此切割膠前，先在其表面倒上一層酒精，用鑷子抓住膠并輕輕提起，用手術(shù)刀片仔細(xì)割膠。待膠大部分清除后，用鑷子夾一塊蘸有酒精的藥棉將余膠清除干凈。切割、清潔動(dòng)作應(yīng)輕緩，避免割斷附近連接線。

②確定替換器件。根據(jù)變頻器維修元器件銘牌，該變頻器**輸出電流為8A選用的替換管電流參數(shù)應(yīng)在16A左右，本例選用IRC4PH40KD、TO-247封裝，安裝位置選在模塊右下角。為確保良好散熱，替換管應(yīng)盡量采用變頻器自帶的鋁散熱器散熱，為此去掉替換管下面模塊外殼塑料，將替換管緊貼在鋁散熱器平面上安裝，在散熱片上鉆孔，套絲后用螺絲固定好替換管。替換管和鋁散熱器之間應(yīng)襯云母片以實(shí)現(xiàn)電氣隔離。

③連線。參照變頻器維修時(shí)其他變頻器IGBT開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)線的布線方式，確定損壞開(kāi)關(guān)管柵極和發(fā)射極引出線在開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)板的位置，使用外接導(dǎo)線將信號(hào)引到替換管的柵極和發(fā)射極。為防止干擾，連接采用雙絞線方式，普通細(xì)導(dǎo)線即可。由于變頻器維修替換的集電極和發(fā)射極不能直接焊接在模塊的陶瓷底板上，只能通過(guò)外接線的方式連接，集電極通過(guò)導(dǎo)線與上橋臂公共電源的銅引出線相接，發(fā)射極則通過(guò)導(dǎo)線與V端子下的銅引出線相接（這兩條線應(yīng)盡量短，宜用截面≥1mm2的多股銅導(dǎo)線）。

④安裝。輸入/輸出接口板的焊接面也有許多貼片元件，為防止變頻器維修時(shí)意外短路和電弧放電，在輸入愉出接口板和功率模塊之間應(yīng)襯以絕緣板，確認(rèn)輸入/輸出接口板無(wú)故障后，可將輸入/輸出接口板和功率模塊焊接在一起。

⑤聯(lián)機(jī)調(diào)試。空載時(shí)通過(guò)自耦變壓器逐漸增加輸入電壓，顯示正常后，按動(dòng)控制面板按鍵觀察變頻器反應(yīng)。上述正常后再接入電機(jī)，通過(guò)面板控制電機(jī)運(yùn)行。

經(jīng)試驗(yàn)，變頻器功能已完全恢復(fù)。受功率模塊成本和變頻器維修價(jià)格制約，目前國(guó)內(nèi)業(yè)界對(duì)這種小功率變頻器的功率模塊損壞一般不予進(jìn)行變頻器維修。其實(shí)只要分析清楚故障原因，采取變頻器維修措施得當(dāng)，仍有一定的經(jīng)濟(jì)效益。