تعمیر انواع اینورتر و آشنایی با مدار داخلی آن

به منظور درک مشکلات و آسیب‌های اینورتر و همچنین تعمیر انواع آن در ابتدا لازم است با ساختار داخلی آن بیشتر آشنا شویم.

همانطور که شکل زیر نشان می‌دهد، اینورتر دارای ۳ بخش اصلی به شرح زیر است:

• رکتیفایر Rectifier
• فیلتر و دی سی باس Filter / DC BUS
• آی جی بی تی  IGBT

راهنمای عیب یابی و تعمیر انواع اینورتر و آشنایی با مدار داخلی آن

مدار داخلی اینورتر

با اتصال یک خازن (C) به یک مقاومت (R) به صورت سری؛ یک مدار شارژ  RC تشکیل می شود، که از طریق یک سوئیچ مکانیکی به یک باتری DC متصل شده است. در این حالت خازن به تدریج از طریق مقاومت شارژ می شود، تا ولتاژ در سراسر آن به ولتاژ منبع تغذیه برسد. زمان لازم برای شارژ  کامل خازن معادل تقریباً ۵ ثابت زمانی یا 5T است.

رکتیفایر (Rectifier)

رکتیفایر یا پل دیود دارای ۶ عدد دیود است، که ولتاژ ورودی سه فاز را به ولتاژ DC تبدیل می کند. (که در مدار با D نشان داده شده است)

فیلتر و دی سی باس (Filter / DC BUS)

ولتاژ DC  را از رکتیفایر گرفته و بوسیله فیلتر (فیلتر پایین گذر) هارمونیک ها کاهش می دهد و بوسیله خازن های DC BUS نوسان ولتاژ DC ورودی را گرفته و ولتاژ DC را تثبیت می کند.

آی جی بی تی (IGBT)

مدار دارای ۶ عدد IGBT است و ولتاژ DC را دریافت نموده و با استفاده از مدولاسیون پهنای باند PWM ولتاژ  شبه سینوسی تولید می کند. (که در مدار با  Q نشان داده شده است)

مراحل عیب یابی و تعمیر انواع اینورتر

توصیه می شود این مراحل به ترتیب انجام شوند:

مرحله اول: بررسی خطاها و علائم ظاهری

به منظور  جلوگیری از وارد شدن آسیب مجدد به اینورتر، ابتدا از مشتری چند سوال می پرسیم:

• آیا اینورتر خطا نمایش داده است؟
• آیا اتصال کوتاه داشته است؟
• آیا کی پد اینورتر روشن می شود؟
• آیا فن کار می کند؟

در صورتی که هر کدام از موارد بالا مشکل داشت، آن را بررسی می کنیم.

مرحله دوم: تست دیودی اینورتر

ترمینال های U,V,W مربوط به IGBT و ترمینال های R,S,T مربوط به پل دیود یا رکتیفایر و ترمینال PB مربوط به مقاومت ترمز و + و – مربوط به DC BUS اینورتر می‌باشد.

بطور مثال ابتدا مولتی‌متر را بر روی تست دیود قرار داده و پراب مشکی رنگ را برروی ترمینال مثبت دی سی باس و پراب قرمز رنگ  را بر روی ترمینال W قرار می‌دهیم. در صورتی که عدد بین رنج  ۰.۳۰۰  تا ۰.۷۰۰ باشد، دیود مربوطه سالم است. در غیر این صورت IGBT آسیب دیده است.

برای تست حالت برعکس پراب قرمز رنگ را بر روی مثبت دی سی باس قرار داده و پراب مشکی رنگ را بر روی ترمینال W قرار می‌دهیم. باید OL  یا مدار باز نمایش بدهد، در غیر ایر صورت IGBT آسیب دیده است و مشکل دارد. باقی موارد تست دیود را طبق جدول راهنما انجام داده و نتایج را در آن یادداشت می‌کنیم.

راهنمای عیب یابی و تعمیر انواع اینورتر و آشنایی با مدار داخلی آن

نحوه چک کردن جدول تست دیود:

جدول زیر را چک می‌کنیم که اعداد بدست آمده نزدیک به اعداد حالت سالم باشند. نکته برای  ترمینال های U ,V,W  و  r s t همگی با یکدیگر اختلاف بسیار کمی (در حد پنج صدم طبیعی است) داشته باشند، در غیر این صورت سخت افزار مشکل دارد و آسیب دیده است.

راهنمای عیب یابی و تعمیر انواع اینورتر و آشنایی با مدار داخلی آن

مرحله سوم: اتصال برق به اینورتر

به ورودی اینورتری که با ۲ عدد لامپ سری شده است برق می‌دهیم (سری کردن ۲عدد لامپ باعث می‌شود، در صورت اتصال کوتاه در برد اینورتر بیشتر جریان در لامپ ها مصرف شود و از آسیب رسیدن به برد اینورتر جلوگیری شود). در صورتی که لامپ خاموش شد، برد اینورتر اتصال کوتاه ندارد و با دغدغه کمتری می‌توانیم به تعمیر برد بپردازیم.

چنانچه لامپ روشن ماند؛ برد اینورتر اتصال کوتاه شده است و برق ورودی اینورتر را قطع کرده، پس به بررسی برد می پردازیم. همچنین در این مرحله ولتاژ DC BUS اینورتر را چک می کنیم (افت ولتاژ بخاطر لامپ های سری طبیعی است) چنانچه از حد مجاز کمتر باشد، خازن های دی سی باس را بررسی می کنیم.

مرحله چهارم: چک کردن کی پد اینورتر

چنانچه کی پد خاموش است، مشکل از تغذیه درایو است، برق ورودی را قطع کرده و آن را بررسی می کنیم. در صورتی که کی پد روشن ماند، نشان دهنده این است که بخش تغذیه درایو سالم است. به منظور اطمینان از سالم بودن بخش تغذیه ولتاژ های +۲۴ ولت و ۱۰ ولت ترمینال فرمان اینورتر را چک می‌کنیم، چنانچه کمتر از حد نرمال باشد، تغذیه مشکل دارد و باید تعمیر شود.

رایج ترین علل خرابی اینورترها

از جمله متداول ترین دلایل خرابی در اینورترها مربوط به مدار قدرت اینورتر می باشد. مدار قدرت اینورتر شامل IGBT، خازن و پل دیود است. با این حال اگر در هیچ یک از  موارد بالا مشکلی نبود به سراغ پارامترهای خطاهای اخیر اینورتر رفته و آنها را بررسی می کنیم.

خطای اضافه ولتاژ در اینورتر Over Voltage و روشهای رفع آن

اینورترها به دلیل طراحی داخلی شان، قابلیت تشخیص اضافه ولتاژ یا over voltage را دارا می‌باشند و اگر ولتاژ از حد مجاز بالاتر رفت خطای اضافه ولتاژ به وجود خواهد آمد. آستانه اضافه ولتاژ در اینورترهای سه فاز و تکفاز متفاوت می‌باشد. به نحوی که خازن های اینورتر تکفاز ماکزیمم میزان ۴۰۰  ولت DC و اینورترهای سه فاز ماکزیمم ۶۰۰ ولت DC را تحمل می‌کنند. با بالا رفتن ولتاژ اینورتر از حد تعیین شده اینورتر خطای OV داده و متوقف خواهد شد.

در صورتی که ولتاژ وروی بالاتر از رنج مجاز قرار داشت پارامترهای مربوطه تنظیم می شوند. ولتاژ DC BUS در اینورتر قابل مانیتور می‌باشد. در صورتی که ولتاژ DC BUS کمی بالاتر از حدمجاز بود، بهتر است شیب توقف افزایش یابد.

خطای اضافه جریان در اینورتر Over Current و روش رفع آن

در اینورترها و درایوهای صنعتی زمانی که سطح جریان از حداکثر مجاز تعیین شده در اینورتر فراتر برود، سنسورهای CT یا سنسورهای جریان این افزایش را حس کرده و برای حفاظت از سیستم، خطای اضافه جریان پدیدار خواهد شد.

زمان رخ دادن این خطا از اهمیت بالایی برخوردار است. برای مثال اگر این خطا در زمان شروع و افزایش سرعت رخ داد، کاهش شیب راه اندازی، واگر در زمان توقف یا کاهش سرعت رخ داد افزایش شیب توقف توصیه می گردد. برای عیب یابی و رفع مشکل اینورتر می توان با آمپرمتر دقیق، آمپر خروجی را اندازه گیری نمود و با مقدار آمپر نمایش داده شده در درایو مقایسه گردد.

نحوه تست سلامت اینورتر پس از تعمیر

برای بررسی موثر بودن تعمیر اینورتر لازم است که آنرا تست کنیم. ابتدا اینورتر را به برق وصل می‌کنیم و چک می‌کنیم که خطای آن رفع شده باشد. اگر خطا نمایش داده نشد؛ اینورتر را به الکتروموتور با توان هم رنج متصل می‌کنیم و ولتاژ  و جریان هر فاز خروجی را جداگانه تست می‌کنیم.

ولتاژ  و جریان های هر سه فاز خروجی دقیقا باید با یکدیگر برابر باشند. در صورتی که با یکدیگر تفاوتی نداشته باشند، به منظور اطمینان از سلامت اینورتر لازم است که الکتروموتور را زیر بار قرار دهیم. به این منظور الکتروموتور را حدود یک ساعت زیر بار قرار می دهیم، چنانچه اینورتر خطایی نمایش نداد یا مشکل دیگری ایجاد نشد، اینورتر به طور کامل تعمیر شده است.

برای مطالعه بیشتر در مورد تعمیر اینورتر  به لینک (https://barmanauto.ir/inverter-repair) مراجعه کنید.