转帖——油田抽油机专用变频器维修一例

会员2889

一1140v/30kw油田抽油机专用变频器，在运行过程中中间一相igbt模块处被烧黑，其上的母线尖峰吸收电容(3μf/1200v的无感电容两只串联再并联)的一个腿被打断，不能正常运行。
检测主电路部分，中间一相虽然被熏黑，但检测还是好的，其他两相也正常。
首先更换损坏的器件。将3μf /1200v的电容更换后，再将隔离开关合上，给控制柜送电，控制柜没反应，电源灯不亮，电压表没有指示。
输入端接有高压熔断器，怀疑是它损坏了。用万用表的高压档检测熔断器后的三个端子对地的电压，都正常，均为690v，因控制电路用的是220v电源，于是怀疑1140/220v的变压器有问题。后来断电后用万用表检测熔断器两端阻值，有一相通，另两相断，因此断定原判断有误，有两相熔断器烧断。检测熔断器，有电显示，应是未断的那相通过1140/220v的变压器的初级绕组串过去的，因是单相供电，形不成电压，因而1140v/220v的变压器不工作，控制柜因得不到电压而不能工作。
将熔断器更换后，柜子送电正常，工频启动，工作正常，工频维修完毕。接着维修变频部分。其主电路如图1示。

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通控制电。一送电，显示板上的故障保护灯就亮，怀疑干扰，但多次送、停电都这样，因处于保护状态，不能开机。后将短路保护插线拔掉(因主电路没通电，只是控制电路送电，无影响)，送电正常。开机也正常，用万用表检测频率到达50hz时的电压，三相输出电压都平衡，线间电压为8.2v，对中线为5.0v，工作正常。
检查短路保护板，如图2所示。将输入端的短路保护取样电流传感器拔下，测量板上的电源电压，±12v正常，但+5v供电电压只有+3.0v，将集成快74hc14拔下，+5v正常，说明该集成块已经损坏，更换一只新的。

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图2 短路隔离板图
将输入端的短路保护取样电流传感器插上。先插正母线上的电流传感器，测的±12v，工作正常；再插负母线上的电流传感器，测±12v电压，+12v只有+ 9.0v，－12v正常。说明负母线上的电流传感器损坏。于是将该电流传感器取下更换。
将拔下的线都插上，并与主板连接好。通控制电，工作正常。为进一步验证工作状况，在主电路上加220v的电压，开机后工作也正常，线间电压为220v，对中线为130v(在50hz的情况下)，工作正常。
将工频停下，开启变频。但变频一开机就出现短路保护。后将负载断开，变频器空载运行，也出现短路保护。这样分析，送控制电正常，加220v也正常，怀疑器件有耐压不够的，因此停电后将原来烧的变黑的模块更换。更换后送控制，送220v，工作都正常。送主电1140v，开至50hz，工作正常。
接上负载，带载运行。但又出现问题，一开机又出现短路保护。检测电机也正常，后来考虑是否是负母线上的电流传感器也损坏了。于是通控制电检测，在静态时，电流传感器的信号取样电阻两端有电压，为+3.0v，因静态下无电流，正常情况下应为0v，说明该传感器损坏，再更换一只新的，开机后检测正常。
最后送控制，送主电，工作正常，带负载，工作正常，三相电压、电流完全平衡，维修完毕。

会员9462

油田抽油机专用变频器 的现场调试是最重要的， 因为 抽油机只向上抽油的时候在做功， 抽油杆 向下的运动的时候。 会带动电动机发电。 有时候感应出来的电压很高的。  这时候电压反灌到变频器里，就会把IBGT击穿。

   所以  最重要的就是 现场对抽油机（俗称磕头机）的调平衡。  抽油机类似一个 跷跷板，一边是抽油杆，一边是配重铁。
                 还有就是 变频器上要装泄流电阻 。把电动机感应发出的电释放掉。

会员9462

抽油机的工作原理及组成

当抽油机工作时，驴头悬点上作用的负载是变化的。工作分为两个冲程，抽油机上冲程时，驴头悬点需提起抽油杆柱和液柱，在抽油机未进行平衡的条件下，电动机就要付出很大的能量，这时电动处于电动状态。在下冲程时，抽油机杆柱转拉动对电动机做功，使电动机处于发电机的运行状态。抽油机未进行平衡时，上、下冲程的负载极度不均匀，这样将严重地影响抽油机的四连杆机构、减速箱和电动机的效率和寿命，恶化抽油杆的工作条件，增加它的断裂次数。为了消除这些缺点，一般在抽油机的游梁尾部或曲柄上或两处都加上了平衡重，如图一所示。这样一来，在悬点下冲程时，要把平衡重从低处抬到高处，增加平衡重的位能。为了抬高平衡配重，除了依靠抽油杆柱下落所释放的位能外，还要电动机付出部分能量。在上冲程时，平衡重由高处下落，把下冲程时储存的位能释放出来，帮助电动机提升抽油杆和液柱，减少了电动机在上冲程时所需给出的能量。目前使用较多的游梁式抽油机，都采用了加平衡配重的工作方式，因此在抽油机的一个工作循环中，有一个电动运行状态和一个发电机运行状态。当平衡配重调节较好时，其发电机运行状态的时间和产生的能量都较小。




1—底座；2—支架；3—悬绳器；4—驴头；5—游梁； 6—横梁轴承座；7—横梁；8—连杆；9—曲柄销装置； 10—曲柄装置；11—减速器；12—刹车保险装置； 13—刹车装置；14—电动机；15—配电箱




游梁式抽油机工作原理

它的动作原理是由交流电动机恒速运转拖动抽油泵，沿着重力作用方向进行往复运动，从而把原油从数百至数千米的井下抽到地面。分析其负载特性可知其惯量较大，而不同的油井的粘度大小又很不同，当油的粘度较大时，泵的效率也变低，往往启动也很困难。该负载又是周期负载，上升、下降行程负载性质亦不同，下降时尚带有位势负载性质。为适应这些复杂的工况，抽油机的配置及其实际工作状态往往只能是大马拉小车。游梁式抽油机运动为反复上下提升，一个冲程提升一次，其动力来自电动机带动的两个重量相当大的钢质滑块，当滑块提升时，类似杠杆作用，将采油机杆送入井中；滑块下降时，采油杆提出带油至井口，由于电动机转速一定，滑块下降过程中，负荷减轻，电动机拖动产生的能量无法被负载吸引，势必会寻找能量消耗的渠道，导致电动机进入再生发电状态，将多余能量反馈到电网，引起主回路母线电压升高，势必会对整个电网产生冲击，导致电网供电质量下降，功率因数降低的危险；频繁的高压冲击会损坏电动机，造成生产效率降低、维护量加大，极不利于抽油设备的节能降耗，给企业造成较大经济损失。游梁式抽油机引入两个大质量的钢质滑块，导致抽油机的起动冲击大等诸多问题。

会员2889

楼上的才是行家。我问一下你是怎么解决IGBT模块购买问题的，现在这东西假的太多了。

会员146028

真羡慕你们两位大侠，这东西都能修得到，利润很高吧

会员9462

我们也上过当， 假的IGBT  也买过。   一上机就烧。 我们拆开一看， 妈的，大壳子里面套了一个 小功率的 场效应管。  还有大电容里套小电容的。。。。
       关于真假IGBT的测试，我们一般都是测试D，S结的电容，  IGBT的功率越大。D,S结电容越大。

会员9462

真羡慕你们两位大侠，这东西都能修得到，利润很高吧

彭道佳 发表于 2010-6-1 18:36

                               
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呵呵， 利润确实高 ，高的厉害 。07年的时候， 我最厉害的一次， 修变频器，一个星期赚了24W， 不过给客户送出去了 6台 IBM T43笔记本。  干大活，就要大气！ 呵呵