变频器电路板烧毁故障分析及对策

　　跟着能源问题日益凸起，节能理念愈来愈受到看重。据统计，今朝全国各种电念头年耗电量约占全国发电量的65%，而此中年夜功率风机、泵类年耗电量约占工业总耗电量的50%。因为变频器优异的节能后果，因而在各行各业获得广泛利用。而变频器使用办法欠妥或设置情况不合理，将容易造成变频器误动作及产生故障，或者无法满意预期的运行后果。

　　今朝激发变频器电路板故障的缘故原由主要有变频器电路板打仗不良、插线头和接线端打仗不良、电缆线内部容易折断，这些问题会导致机械在运行中呈现时通时欠亨的征象，若变频器受到旌旗灯号滋扰，尤其是特定前提下会呈现诸多显著故障，如电路板元件参数产生变化，到达该类型元件抗滋扰临界点[1]，当外界滋扰跨越体系抗滋扰阈值就会呈现体系失调的问题，进而导致变频器呈现故障；同时变频器中所使用的电路板假如存在潮气、积尘等污染，也会导致电路呈现短路和电阻效应，并在热胀冷缩中导致阻值呈现变化，在通常环境下变频器的故障是由多个因素配合作用下导致的，在本文中将理论与实践相联合，阐发某风机变频器电路板销毁问题[2]。

　　1 问题近况及故障缘故原由阐发

　　事情中现场使用的变频器风机未能正常启动，并在启动时代呈现异响，启动刹时立马停机，当发现变频器呈现故障后立刻堵截电源并对其进行细心反省，发现该风机变频器内部电路板分离呈现I/O电路板烧坏和压敏电阻烧坏征象，现场使用的电流表也被销毁，节制回路中保险也被烧断(图1)。

　　图1 压敏电阻烧坏

　　图1 压敏电阻烧坏 下载原图

　　图2 电路板I/O销毁图

　　图2 电路板I/O销毁图 下载原图

　　1.1 压敏电阻烧坏阐发

　　压敏电阻的电阻体资料是半导体，是半导体电阻器的一种，在变频器电路板中压敏电阻主要有三个作用，分离为过电掩护、耐雷击以及安规测试必要。压敏电阻作为电压感触感染器与保险丝的事情进程相相似，若是跨越其自身可蒙受电压就会被击穿，在电路中压敏电阻被视为过压掩护装配，固然其可通流容量较年夜但能量容量偏低，若是冲击电流最年夜脉冲宽度小于年夜中功率半导系统统现实脉冲电流宽度时会产生短路征象，严重时会呈现爆炸。

　　今朝压敏电阻烧坏缘故原由有许多，压敏电阻因老化问题使其电阻体呈低阻线性明显变化，泄电流恶性增长，且容易集中流入压敏电阻软弱点，使得软弱地位处的资料熔化，从而形成高阻值短路孔，同时电源会连续推进较年夜电流进入到短路点地点地位，使其逐渐升温并造成动怒，为了避免该问题通常可经由过程一个与压敏电阻串联的热熔接点，来避免上述征象的产生；然则串联到热熔接点无法完全办理电阻烧坏问题，当强度较年夜的暂态过电压流过电阻时会使电阻体穿孔，使其发生更年夜电流，造成高温火警，整个进程产生光阴极短，电阻体所设置的热熔接点无法实时熔断掩护电阻[3]。

　　1.2 I/O电路板销毁阐发

　　电力装备直流节制的稳固性将会影响到体系运行的平安性，但因直流体系笼罩面较广，变频器风机事情情况十分恶劣，常见的风机利用目标是在无人监管下实现自立运行，当机组呈现过流、短路故障时风机遇依照掩护定值实现主动断电，同时风机变频器电路板销毁也会带来巨额经济损失，为此必要对电路板销毁事故缘故原由进行阐发，并提出行之有用的办理步伐。电机电流表在启动时表计呈现短路征象并将其刹时销毁，在节制回路中有220V交流电返回至I/O板将板销毁，在电流表电源端子与4～20mA模拟量端子间存在电阻阻值仅有65Ω。

　　经阐发可能造成I/O模板销毁的缘故原由主要有三种：线路短路造成损坏、刹时感应电动势中呈现较年夜的电流使其损坏，以及电源电压过高造成损坏，该征象通常产生在发电机故障中，前两种因素会造成用电装备的毁坏，在现实事情进程中无论上述任何缘故原由造成I/O模块呈现破损和销毁均须彻底查明缘故原由，找到故障后先将故障进行处置，不然会对新的模块造成毁坏，而且在调换模块后必要对法式进行从新设定。

　　2 问题处置和对策

　　2.1 压敏电阻过热掩护技术

　　压敏电阻短路问题是激发压敏电阻动怒燃烧的最主要缘故原由，压敏电阻在短路之前会呈现快速升温征象，其升高的温度已跨越泄电流升温速率，针对该问题可使用温度治理方式用于断定压敏电阻机能，其掩护原理在于实现热量集中采集，最佳热掩护方式是尽可能将失效过度发烧的压敏电阻实时从电路中隔离堵截，避免更严重的故障产生。

　　热熔保险丝技术。常见的热熔保险丝技术是使用蜡掩护低熔点金属，采纳特殊工艺手腕将其安装于压敏电阻，当压敏电阻泄电流过年夜、温度到达必定水平后，安装在压敏电阻会呈现热熔点金属熔断征象，此刻必要先将压敏电阻从电路中切除，其目标是防止压敏电阻二次动怒。

　　低熔点焊锡技术。使用弹簧拉住低熔点焊锡技术，该技术多利用于防雷器厂家限压型SPD中，其主要操作是在压敏电阻引脚处增长低熔点焊锡接点，然后用一根弹簧将焊接点拉住，当压敏电阻泄电流较年夜的时刻，焊接点会由于温渡过高熔断焊锡，弹簧因拉力后果使其与焊接点分别，进而实现压敏电阻电路断开。

　　温度保险丝技术。是将压敏电阻与温度保险丝使用串联的方式进行封装，经由过程热传导的情势将泄电流压敏电阻所发生的热量传导温度保险丝上，当其温度到达保险丝原设定温度数值后，高温会将保险丝熔断，从而实现压敏电阻切除后果。

　　2.2 防止电路板销毁步伐

　　因为交流电源窜入直流体系可能会呈现间歇性征象，变频器判别装配未能实时反响并采取响应动作，尤其是当窜流征象临时消散后又会增长故障点排查难度，这种暗藏征象在后续现实事情运行中效果难以预知，为机组平安运行造成隐患，针对该征象必要运行职员按期排查装配故障，尽可能在故障排查中做到高效和精准，同时对直流回路进行周全监督。

　　2.2.1 直流体系带交流处置方法

　　对付这次事故中变频器风机中电路板销毁征象，因故障点具有弗成预知性，必要采纳年夜规模搜刮和排查事情，需对直流回路进行卫生清扫事情，对接线与端子排进行整顿以及暂时电源清算事情；对运行中变频器直流回路进行对地绝缘反省，确保其衔接相符运行尺度，并在直流体系中增设交流监督报警回路，确保其具有足够的敏锐度。

　　2.2.2 阻止交流进入直流电路方法

　　交流电串入变频器直流体系时，击穿测控装配压敏电阻，变频器装配无端障跳闸，对电网稳固运行也会造成严重破坏。通常环境下可以采纳以下办法阻止交流进入直流电路：增强直流体系设计施工管控，赓续晋升变频器机能；改良直流绝缘监测装配；严厉节制直流体系电缆布置方式，增强变频器主回路和节制回路的交直流设计管控；进步直流体系告警旌旗灯号的紧张级别。

　　2.2.3 变频器电路板销毁办理方法

　　变频器因电机惯性在运行中会呈现返回电流，变频器的主输出电路中未能完全与节制电路相隔离，主变频器电路板设计时未能充足斟酌变频器使用情况，针对该征象当电机结束正常事情会加强制动掩护机构，断开变频打仗器；强电滋扰会将变频器电路板销毁，这是由于主电路与节制电路间距较近，电流在谐波作用下当主电路呈现瞬时高电压，呈现过载电流或电压，将变频器电路板电路元件销毁，应在设计变频器时充足斟酌主电路对节制电路滋扰，尽可能低落滋扰因素，同时，对输入主电路增长掩护步伐，避免呈现较年夜电流将直接影响到变频器正常事情；变频器会在恶劣或特殊天气遭遇破坏，其缘故原由与高输入电压有关，为办理该问题必要对装备增长防雷装配，综上均是参考风机变频器常见电路板销毁事故提出变频器维护步伐。