تعمیرات سخت‌افزاری اینورتر | قطعاتی که بیشترین خرابی را دارند

پس از بررسی خطاهای نرم‌افزاری، اگر مشخص شود که ایراد از بخش سخت‌افزار است، باید برد قدرت و برد کنترل به‌صورت تخصصی عیب‌یابی شوند. در بیشتر موارد، خرابی تنها مربوط به چند قطعه الکترونیکی است و نیازی به تعویض کامل اینورتر نیست. با استفاده از تجهیزات مناسب مانند مولتی‌متر، اسیلوسکوپ، تستر ESR و منبع تغذیه آزمایشگاهی می‌توان محل دقیق خرابی را پیدا کرد.

قطعاتی که بیشتر از همه در اینورتر خراب می‌شوند

۱- ماژول IGBT

IGBT مهم‌ترین قطعه در بخش قدرت اینورتر است و وظیفه سوئیچینگ ولتاژ DC و تولید ولتاژ سه‌فاز با فرکانس متغیر را بر عهده دارد. این قطعه بیشترین فشار الکتریکی و حرارتی را تحمل می‌کند و به همین دلیل یکی از رایج‌ترین قطعات قابل تعویض در تعمیرات اینورتر است.

علائم خرابی IGBT

• -پریدن فیوز بلافاصله پس از روشن شدن
• -خطای Over Current
• -اتصال کوتاه بین ترمینال‌های U، V و W
• -روشن نشدن کامل اینورتر
• -سوختن مجدد فیوز پس از تعویض

دلایل خرابی

• -اتصال کوتاه موتور
• -خرابی کابل خروجی
• -اضافه بار شدید
• -تهویه نامناسب
• -خرابی مدار درایور گیت
• -نوسانات شدید برق

۲- پل دیود (Rectifier Bridge)

پل دیود ولتاژ AC ورودی را به DC تبدیل می‌کند و خرابی آن باعث از کار افتادن کل اینورتر می‌شود.

علائم خرابی

• -روشن نشدن دستگاه
• -ولتاژ پایین باس DC
• -پریدن فیوز ورودی
• -خطای Under Voltage

۳- خازن‌های باس DC

خازن‌های الکترولیتی بزرگ وظیفه ذخیره انرژی و کاهش ریپل ولتاژ را دارند. این قطعات عمر محدودی دارند و معمولاً پس از چند سال کارکرد در دمای بالا نیاز به تعویض پیدا می‌کنند.

نشانه‌های خرابی

• -بادکردگی یا نشتی الکترولیت
• -افزایش ریپل ولتاژ
• -خاموش شدن ناگهانی درایو
• -خطاهای Over Voltage و Under Voltage
• -صدای غیرعادی از داخل دستگاه

۴- مقاومت شارژ اولیه (Precharge Resistor)

این مقاومت جریان اولیه شارژ خازن‌های باس DC را محدود می‌کند. در صورت خرابی، ممکن است اینورتر روشن نشود یا فیوز ورودی آسیب ببیند.

۵- رله بای‌پس (Precharge Relay)

پس از شارژ خازن‌ها، این رله مقاومت شارژ اولیه را از مدار خارج می‌کند. خرابی آن می‌تواند باعث روشن نشدن اینورتر یا داغ شدن بیش از حد مقاومت شود.

۶- فن خنک‌کننده

فن یکی از ارزان‌ترین اما مهم‌ترین قطعات اینورتر است. خرابی آن باعث افزایش دمای هیت‌سینک و در نهایت آسیب دیدن IGBT و خازن‌ها می‌شود.

توصیه

در محیط‌های صنعتی، بهتر است فن‌ها به‌صورت دوره‌ای بررسی و در صورت کاهش سرعت یا ایجاد صدای غیرعادی تعویض شوند.

۷- سنسور جریان (Current Sensor)

این قطعه جریان خروجی را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات را به برد کنترل ارسال می‌کند.

خرابی آن ممکن است باعث ایجاد خطاهای زیر شود:

• -Over Current
• -Current Fault
• -Output Fault

۸- سنسور دما

خرابی سنسور دمای هیت‌سینک معمولاً باعث نمایش خطای Over Heat یا Thermal Fault می‌شود، حتی اگر دمای واقعی دستگاه مناسب باشد.

۹- برد کنترل

برد کنترل مغز اینورتر است و تمام پردازش‌ها، کنترل PWM، مدیریت پارامترها و ارتباطات شبکه را انجام می‌دهد.

در صورت خرابی این برد ممکن است موارد زیر مشاهده شود:

• -روشن نشدن نمایشگر
• -ریست شدن مداوم
• -خطای CPU
• -خطای EEPROM
• -از کار افتادن ورودی‌ها و خروجی‌ها
• -عدم ارتباط با PLC یا HMI

آی‌سی‌های رایج در تعمیر اینورتر

بخش زیادی از تعمیرات برد کنترل به تعویض آی‌سی‌های معیوب مربوط می‌شود. البته نوع آی‌سی بسته به برند و مدل اینورتر متفاوت است، اما برخی از آن‌ها در بسیاری از درایوها مشترک هستند.

آی‌سی‌های درایور گیت

-این آی‌سی‌ها وظیفه تحریک گیت IGBT را بر عهده دارند.

نمونه‌های رایج:

• -IR2130
• -IR2132
• -IR2110
• -IR2101
• -IR2184
• -HCPL-3120
• -HCPL-316J

آی‌سی‌های منبع تغذیه سوئیچینگ

این آی‌سی‌ها ولتاژهای ۵، ۱۲، ۱۵ و ۲۴ ولت را تولید می‌کنند.

نمونه‌های پرکاربرد:

• -UC3842
• -UC3843
• -UC3845
• -TOP245
• -TOP246
• -TOP247
• -VIPER22A
• -VIPER27
• -LNK304
• -LNK364
• -ICE2QS
• -NCP1200

آی‌سی‌های مقایسه‌کننده (Comparator)

این آی‌سی‌ها برای حفاظت جریان و ولتاژ استفاده می‌شوند.

نمونه‌ها:

• -LM339
• -LM393

آپ‌امپ‌ها (Operational Amplifier)

برای پردازش سیگنال‌های آنالوگ به‌کار می‌روند.

مدل‌های رایج:

• -LM358
• -LM324
• -TL082

آی‌سی‌های حافظه

این آی‌سی‌ها پارامترهای تنظیم‌شده را ذخیره می‌کنند.

نمونه‌ها:

• -24C02
• -24C04
• -24C08
• -25Q32
• -25Q64

چه قطعاتی معمولاً قابل تعمیر هستند؟

در بسیاری از موارد، تعمیر اینورتر با تعویض چند قطعه انجام می‌شود و نیازی به تعویض کامل دستگاه نیست.

قطعاتی که معمولاً قابل تعمیر یا تعویض هستند:

• -IGBT
• -پل دیود
• -خازن‌های الکترولیتی
• -فن خنک‌کننده
• -مقاومت شارژ اولیه
• -رله بای‌پس
• -سنسور جریان
• -سنسور دما
• -برد تغذیه
• -آی‌سی‌های درایور
• -رگولاتورها
• -اپتوکوپلرها
• -رله‌های خروجی
• -کانکتورها و ترمینال‌ها
• -برد کنترل (در بسیاری از مدل‌ها)

چه قطعاتی معمولاً تعمیر نمی‌شوند؟

در برخی موارد، تعویض قطعه منطقی‌تر و مطمئن‌تر از تعمیر آن است.

این موارد شامل:

• -نمایشگرهای LCD شکسته
• -کیپدهای آسیب‌دیده
• -ماژول‌های IGBT ترک‌خورده
• -هیت‌سینک‌های شکسته
• -بردهای چندلایه با سوختگی شدید
• -ترانس‌های سوئیچینگ سوخته با آسیب گسترده
• -پردازنده‌های اختصاصی (MCU یا DSP) که برنامه کارخانه‌ای دارند

اگر اینورتر رمز داشته باشد چه باید کرد؟

بسیاری از اینورترهای صنعتی امکان تعریف رمز عبور برای جلوگیری از تغییر تنظیمات را دارند. در صورت فعال بودن رمز، کاربر ممکن است نتواند پارامترها را مشاهده یا ویرایش کند.

روش رفع این مشکل بسته به برند متفاوت است:

• در برخی مدل‌ها، با وارد کردن رمز صحیح می‌توان قفل را باز کرد.
• در بعضی برندها، امکان Factory Reset وجود دارد که تنظیمات را به حالت کارخانه برمی‌گرداند.
• برخی مدل‌ها دارای رمز سطح کاربر و رمز سطح سرویس هستند.
• در موارد خاص، برای حذف رمز نیاز به نرم‌افزار اختصاصی، کابل ارتباطی یا حتی برنامه‌ریزی مجدد حافظه وجود دارد.

نکته: اگر رمز عبور در دسترس نباشد، از دستکاری حافظه یا برد کنترل بدون دانش فنی خودداری کنید؛ زیرا ممکن است تنظیمات اصلی یا حتی Firmware دستگاه آسیب ببیند.