一個因剎車電阻接地造成的故障
發布時間：2019-07-07 11:38:41來源：
幾十臺簡易數控車床，其主軸電機都是由IG4-U 或IG5 3.7KW 的調速。前一階段有一臺車床的IG4-U變頻器壞了，拿回來一查是直流保險絲斷了，檢查整個變頻器未發現有燒損痕跡，那么保險絲為什么會斷呢？這臺變頻器原裝的保險絲是30A的，后來斷過一次，因手頭沒有同樣容量的，就用了一個16A的代替，裝到現場后正常工作了一個多月，這次又斷了，開始我們分析可能是操作者為了提高產量，將機床轉速調的過高引起過流造成的。這樣這次又重新換了一個30A的保險絲，在檢修室里上電試驗，帶一個0.7KW的電機運轉良好，之后又裝到機床上。
安裝后，按正常程序調試，試生產正常干了幾個件，就在我轉身剛要離去時，聽到砰的一聲，過去一看變頻器又無顯示了。這次將變頻器拆回檢查還是未發現有明顯燒損的痕跡，用萬用表測，電容、逆變模塊都是好的，只是熔絲又斷了，換上新熔絲送電（輸出空載），我發現原來為了防止變頻器送電短路而串在主回路里的3個燈泡，不象以往正常時閃亮一下就熄滅，而是常暗亮，這說明主回路里有輕微的短路，接著我測了整流器電路發現整流器已損壞。
我用外接整流器代替模塊的整流器，裝上后在室內帶負載送電都正常，又裝回到機床上。當時一切正常，可是用了兩天該變頻器又壞了，情形和以前一樣，操作者說當時也聽到了短路的放炮聲。
因我在公司做管理工作，修理變頻器只是業余愛好，春節前工作很忙，暫時沒時間馬上修理，就囑咐車間電工，將變頻器的外電路、電機、剎車電阻都檢查一下測一下絕緣，如沒什么問題就用新變頻器裝上以免影響生產。加之原變頻器是我已經修過多次的，其中整流模塊、剎車電阻的驅動電路、包括剎車用的IGBT管都是我用炸壞的模塊里找出好的代替的。所以我對修復后的變頻器能否持久可靠工作也不大有底。心想別再對付了，時間不允許就用新的吧。
第二天，車間電工就跑過來告訴我，說該檢查的都查了沒有問題，所以換了型號IG5 3.7KW的新變頻器，但運行2個小時之后一聲巨響，變頻器又崩了！
將崩壞的新變頻器拿回來一看，這次可看到崩壞的地方了，外殼有一處被煙熏黑，模塊整流器處有膠狀物溢出，印刷電路板上有的銅箔已凸顯出來，憑經驗我知道是整流器崩了，經測量果然如此。下面我就想為什么這次會和從前不一樣？后來明白了，這次是型號IG5 3.7KW的變頻器，是IG4-U的改進型，這種型號的變頻器可能是生產商為了降成本，取消了直流保險絲，所發生短路時只有挺著挨崩，這也是沒有直流保險絲變頻器的很大的一個缺陷！
由于新變頻器的崩壞使我意識到，1、原先的故障都不是變頻器本身造成的，一定是外電路有問題，2、分析了變頻器的主電路之后，短路電流通過了整流橋，熔斷了保險絲，但卻沒有損壞6個逆變管，說明短路點就應該在兩者的交界處。3、根據現場雖然放炮但卻未發現IG4-U 變頻器內部受損，說明短路點應在變頻器的外部。而上述幾點只有用外接剎車電阻接地能解釋。
帶著以上疑問我到現場仔細的觀察剎車電阻，這是一個120歐 500W 的電阻，阻值測量正常，但在固定剎車電阻的一端鐵片處，我發現絕緣瓷片與鐵片間有閃絡的痕跡，我想這就是那個鬧鬼的地方。換了一個新的剎車電阻，并先將其懸掛起來防止其接地，還是用我原來修過幾次的那臺IG4-U 變頻器，裝上之后運行正常。車間未再來找我，后來我問過說一直工作正常。
回想起來有幾點可以總結，1、此次剎車電阻接地故障和過去由于鐵屑造成的接地不一樣，那是比較固定的故障，接地不消除是送不住電的，這次是一次軟故障比較掩蔽，可以正常送電，但不知什么時候剎車電阻就接地了，造成放炮。2、產生的原因，我分析是由于操作者為了提高產量，將轉速提的過高，這樣在剎車時電流來不及泄放，而使直流電壓有尖峰沖擊，剎車電阻的一端絕緣支撐物有過閃絡痕跡，絕緣水平已經下降，所以在設備運行中不知那次尖峰電壓就出現擊穿造成接地。
3、改進的措施：1、教育操作者要遵守操作規程，知道超速給設備帶來的危害。
2、用設定變頻器允許的比較高頻率鎖定機床轉速。
3、對剎車電阻的兩端金屬與床身的固定支撐墊加了絕緣塊。
4、在選擇變頻器時，比較好選擇主回路有熔斷保險器的。
安裝后，按正常程序調試，試生產正常干了幾個件，就在我轉身剛要離去時，聽到砰的一聲，過去一看變頻器又無顯示了。這次將變頻器拆回檢查還是未發現有明顯燒損的痕跡，用萬用表測，電容、逆變模塊都是好的，只是熔絲又斷了，換上新熔絲送電（輸出空載），我發現原來為了防止變頻器送電短路而串在主回路里的3個燈泡，不象以往正常時閃亮一下就熄滅，而是常暗亮，這說明主回路里有輕微的短路，接著我測了整流器電路發現整流器已損壞。
我用外接整流器代替模塊的整流器，裝上后在室內帶負載送電都正常，又裝回到機床上。當時一切正常，可是用了兩天該變頻器又壞了，情形和以前一樣，操作者說當時也聽到了短路的放炮聲。
因我在公司做管理工作，修理變頻器只是業余愛好，春節前工作很忙，暫時沒時間馬上修理，就囑咐車間電工，將變頻器的外電路、電機、剎車電阻都檢查一下測一下絕緣，如沒什么問題就用新變頻器裝上以免影響生產。加之原變頻器是我已經修過多次的，其中整流模塊、剎車電阻的驅動電路、包括剎車用的IGBT管都是我用炸壞的模塊里找出好的代替的。所以我對修復后的變頻器能否持久可靠工作也不大有底。心想別再對付了，時間不允許就用新的吧。
第二天，車間電工就跑過來告訴我，說該檢查的都查了沒有問題，所以換了型號IG5 3.7KW的新變頻器，但運行2個小時之后一聲巨響，變頻器又崩了！
將崩壞的新變頻器拿回來一看，這次可看到崩壞的地方了，外殼有一處被煙熏黑，模塊整流器處有膠狀物溢出，印刷電路板上有的銅箔已凸顯出來，憑經驗我知道是整流器崩了，經測量果然如此。下面我就想為什么這次會和從前不一樣？后來明白了，這次是型號IG5 3.7KW的變頻器，是IG4-U的改進型，這種型號的變頻器可能是生產商為了降成本，取消了直流保險絲，所發生短路時只有挺著挨崩，這也是沒有直流保險絲變頻器的很大的一個缺陷！
由于新變頻器的崩壞使我意識到，1、原先的故障都不是變頻器本身造成的，一定是外電路有問題，2、分析了變頻器的主電路之后，短路電流通過了整流橋，熔斷了保險絲，但卻沒有損壞6個逆變管，說明短路點就應該在兩者的交界處。3、根據現場雖然放炮但卻未發現IG4-U 變頻器內部受損，說明短路點應在變頻器的外部。而上述幾點只有用外接剎車電阻接地能解釋。
帶著以上疑問我到現場仔細的觀察剎車電阻，這是一個120歐 500W 的電阻，阻值測量正常，但在固定剎車電阻的一端鐵片處，我發現絕緣瓷片與鐵片間有閃絡的痕跡，我想這就是那個鬧鬼的地方。換了一個新的剎車電阻，并先將其懸掛起來防止其接地，還是用我原來修過幾次的那臺IG4-U 變頻器，裝上之后運行正常。車間未再來找我，后來我問過說一直工作正常。
回想起來有幾點可以總結，1、此次剎車電阻接地故障和過去由于鐵屑造成的接地不一樣，那是比較固定的故障，接地不消除是送不住電的，這次是一次軟故障比較掩蔽，可以正常送電，但不知什么時候剎車電阻就接地了，造成放炮。2、產生的原因，我分析是由于操作者為了提高產量，將轉速提的過高，這樣在剎車時電流來不及泄放，而使直流電壓有尖峰沖擊，剎車電阻的一端絕緣支撐物有過閃絡痕跡，絕緣水平已經下降，所以在設備運行中不知那次尖峰電壓就出現擊穿造成接地。
3、改進的措施：1、教育操作者要遵守操作規程，知道超速給設備帶來的危害。
2、用設定變頻器允許的比較高頻率鎖定機床轉速。
3、對剎車電阻的兩端金屬與床身的固定支撐墊加了絕緣塊。
4、在選擇變頻器時，比較好選擇主回路有熔斷保險器的。