内容发布更新时间 : 2024/5/18 5:15:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

丹佛斯FC302变频器过流故障分析及处理

【摘要】本文简述了丹佛斯FC302变频器电流检测电路的基本原理，通过一起故障案例分析，深入剖析了该类型变频器“过流”故障的原因及故障处理方法，以期为同行提供借鉴。

【关键词】变频器;FC302;过流;电流传感器

1.引言

丹佛斯变频器的主要产品有VLT8000系列及FC302系列。中小功率的变频设备一般使用FC302系列变频器。FC302直流中间电路接有共模电流抑制器，可有效减少变频器输出的对地零序电流，变频器至电动机的电缆长度可达200米以上。随着FC302使用年限的增加，故障率随之升高。下面将对FC302变频器的一起典型故障进行分析。

2.FC302变频器报“过流”故障现象

某厂添加剂系统电动机调速采用FC302变频器控制，一添加剂下料秤电机0.37千瓦，使用055千瓦的变频器。在运行过程中突然报“接地”故障，变频器跳闸，故障无法复位。停电检查电机及电缆对地绝缘均良好，送电后又报“过流”故障，仍然无法复位。初步判断为变频器内部硬件损坏，更换新变频器。对故障变频器进行解体检查，绘制出FC302变频器输出电流检查电路。

3.FC302变频器电流检测电路结构及原理

FC302变频器输出电流检测回路由电流信号检测单元，检测信号放大单元及保护比较单元三部分组成。

图1 CNSX25霍尔电流检测元件接口图

FC302变频器电流检测单元采用CNSX25霍尔电流检测元件（如图1所示），CNSX25霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，即闭环原理。当原边电流IP产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边IP产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零。经过特殊电路的处理，传感器的输出端能够输出精确反映原边电流的电流变化。CNSX25采用+5V单电源供电。内部参考电压为2.5V。

图2 FC302电流检测信号放大电路

检测信号放大单元采用TLC084A运放芯片对电流检测信号进行放大。由CNSX25检测出的电流信号，经过负载电阻R1后转换为大于2.5V的电压信号，

经过限流电阻R2后输入TLC084A放大器的同向输入端。CNSX25输出的2.5V参考电压经过R3限流后输入TLC084A放大器反相输入端，组成正向放大器，R4及负反馈电阻R5决定运放的放大倍数。运放输出信号用于电机电流显示及保护。如图2所示。

4.FC302变频器过流故障原因分析及处理

拆开FC302变频器，检查发现输出电流检测电路与整流、逆变回路集成在一块电路板上，电路板外观检查无明显异常。测量电流检测元件CNSX25控制电源间电阻为190欧，且U、V、W三相电阻值基本相同。测量CNSX25信号输出回路与参考电压间的电阻为81欧，负载电阻为80欧左右，信号输出回路应正常。信号放大回路芯片采用TLC084A作为放大元件，检查其外围电阻及电容均正常。

带电检测，在FC302变频器中间直流回路用直流调压器加入530伏直流电压。测量TLC084A的输出三相电流检测信号，U相1.69伏，V相1.68伏，W相2.8伏。W相电流检测信号经放大后明显偏高。测量各反相端与同相端间电压基本为0伏，短接运放反相端与同相端后，输出信号为零伏，说明TLC084A运行正常。检测电流检测元件的输出电压，发现W相的输出电压为3.2伏，其余两相输出电压均为2.5伏。怀疑W相电流检测元件损坏，将W相电流检测元件输出电压信号切断。再次通电，变频器“过流”跳闸信号消失。

原因分析：

变频器运行时报“过流”跳闸，一般为电机过载或逆变器上IGBT模块损坏。逆变触发回路检测到IGBT运行时管压降增加，也会报“过流”故障，但FC302使用A3120作为触发芯片，不具有IGBT管压降功能。电机没有过载，所以故障应出在检测电路上。变频器电路检测元件损坏，检测输出电压信号偏高，导致变频器误报“过流”，无法复位。

5.结束语

FC302变频器具有调速控制精确，噪音小，传输距离长等诸多优点，但随着使用年限的增加故障率必将上升。其中电流检测电路是故障多发部位，电路板元件极易损坏，必须对电路内其他元件进行全面测量，查明原因后才能更换相应元件，防止故障扩大或重复检修。

参考文献

[1]FC302变频器使用说明.

[2]咸庆信.变频器电路维修与故障实例分析[M].北京：机械工业出版社，2013：183-186.