富士变频器跳欠压疑难故障的维修



用户有一台富士5000 G9 90kw变频器，已连续工作十年。运行中，突然跳电压故障，无法正常工作。

首先，富士逆变器有6个直接能量电路储能电容器，每个电容器的容量为8200uf。它的容量在8000-8300uf之间，这看起来很正常。然后从电压调节器发送可调三相电源，检查电压检测电路，监测面板上显示的直流电压值，发现直流电压检测电路没有问题。接下来，测量直流电路电压。输入电压380V时，直流电压约540V，显示正常。

第二步是对变频器进行负载测试。首先，变频器配备一台37KW电机，并在满载状态下运行，无需报告欠压故障。接下来，使用带75kW电机的变频器进行满载运行。此时变频器因欠压故障跳闸停机。在运行期间，直流电路电压已降至430v。这表明变频器确实有故障！

根据以上分析，负载下直流电路电压较低。基本上可以判断故障是整流模块还是电容器。因此，将其连接以检测整流器模块。富士逆变器的三相整流电路由六个100A整流模块组成，每个模块并联使用。数字万用表的二极管齿轮可用于测量整流桥的正向压降，约为430（0.43v）。指针式万用表可以测量正向和反向电阻，发现没有问题。

这应该是变频器故障中难以处理的隐藏故障。根据经验，在富士5000 G9逆变器的设计中，整流模块和逆变模块有相当大的功率裕度，整流模块的稳定性优于电解电容器。因此，故障排除的重点是回到电容器上。怀疑问题是由电解电容器特性下降引起的。

虽然这个问题在变频器的维护中隐藏得很深，但实际上它是很常见的，尤其是对于运行多年的大功率变频器。电解电容器的引出电极经过多年的运行，经历了多年的大电流充放电过程，导致不同程度的氧化和老化。如果用电容计测量，其容量可能正常；用万用表测量，充放电正常，反向泄漏电流电阻也在允许范围内。但是，如果连接到电路上，充电和放电的内阻会增加，这相当于电容器充电和放电电路以一定的电阻值串联！电容器的瞬态充放电电流值大大降低。本质上，电容器的存储容量减少了，这相当于电容的严重减少。由于储能容量的减少，直流电路电压下降，变频器无法正常工作！

这种电容器特性退化故障往往在空载或轻载条件下仍能正常工作。然而，一旦负载增加，直流电路欠压故障往往会跳变，导致电容器进一步损坏。此外，它可能会使直流电路电压波动，并对逆变器模块形成致命打击。

一般来说，在使用寿命长的变频器的过程中，电解电容器特性的下降将是常见的故障和隐患。我们经常建议客户根据现场负荷情况定期维护变频器，定期更换电解电容器，以减少用户现场停机时间，保证用户设备的正常运行。

最后，在更换了机器的所有储能电容器后，负载75kW的电机运行时无电压跳变故障。测量直流电路电压。负载下，电压已达到520v以上，变频器已修复。

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