求變頻器常見(jiàn)故障現(xiàn)象和故障分析

一、過(guò)流（OC）

過(guò)流是變頻器報(bào)警最為頻繁的現(xiàn)象。

1.1現(xiàn)象

    (1) 重新啟動(dòng)時(shí)，一升速就跳閘。這是過(guò)電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有:負(fù)載短路，機(jī)械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過(guò)小等現(xiàn)象引起。

    (2) 上電就跳，這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位，主要原因有:模塊壞、驅(qū)動(dòng)電路壞、電流檢測(cè)電路壞。

    (3) 重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘而是在加速時(shí)，主要原因有:加速時(shí)間設(shè)置太短、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(V/F)設(shè)定較高。

1.2 實(shí)例

    (1) 一臺(tái)安川G7變頻器一啟動(dòng)就跳“OC"

    分析與維修:打開(kāi)機(jī)蓋沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象，在線測(cè)量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒(méi)有問(wèn)題，為進(jìn)一步判斷問(wèn)題，把IGBT拆下后測(cè)量7個(gè)單元的大功率晶體管開(kāi)通與關(guān)閉都很好。在測(cè)量上半橋的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A(yù)3120輸出腳與電源負(fù)極短路，更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運(yùn)行一切良好。

    (2) 一臺(tái)BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC"且不能復(fù)位。

    分析與維修:首先檢查逆變模塊沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。其次檢查驅(qū)動(dòng)電路也沒(méi)有異常現(xiàn)象，估計(jì)問(wèn)題不在這一塊，可能出在過(guò)流信號(hào)處理這一部位，將其電路傳感器拆掉后上電，顯示一切正常，故認(rèn)為傳感器已壞，找一新品換上后帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)一切正常。             

二、 過(guò)壓（OU）

    過(guò)電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候，其主要原因是減速時(shí)間太短或制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元有問(wèn)題。

    (1) 實(shí)例

    一臺(tái)臺(tái)安N2系列3.7kW變頻器在停機(jī)時(shí)跳“OU"。

     分析與維修:在修這臺(tái)機(jī)器之前，首先要搞清楚“OU"報(bào)警的原因何在，這是因?yàn)樽冾l器在減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度加快，轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)和電流增大，使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，回饋的能量通過(guò)逆變環(huán)節(jié)中與大功率開(kāi)關(guān)管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié)，使直流母線電壓升高所致，所以我們應(yīng)該著重檢查制動(dòng)回路，測(cè)量放電電阻沒(méi)有問(wèn)題，在測(cè)量制動(dòng)管(ET191)時(shí)發(fā)現(xiàn)已擊穿，更換后上電運(yùn)行，且快速停車都沒(méi)有問(wèn)題。

三、欠壓（Uu）

    欠壓也是我們?cè)谑褂弥薪?jīng)常碰到的問(wèn)題。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn)，其次主回路接觸器損壞，導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導(dǎo)致欠壓.還有就是電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓?jiǎn)栴}。

3.1 舉例

    (1) 一臺(tái)CT 18.5kW變頻器上電跳“Uu"。

分析與維修:經(jīng)檢查這臺(tái)變頻器的整流橋充電電阻都是好的，但是上電后沒(méi)有聽(tīng)到接觸器動(dòng)作，因?yàn)檫@臺(tái)變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠接觸器的吸合來(lái)完成充電過(guò)程的，因此認(rèn)為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分，拆掉接觸器單獨(dú)加24V直流電接觸器工作正常。繼而檢查24V直流電源，經(jīng)仔細(xì)檢查該電壓是經(jīng)過(guò)LM7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出的，測(cè)量該穩(wěn)壓管已損壞，找一新品更換后上電工作正常。

    (2) 一臺(tái)DANFOSS VLT5004變頻器 ，上電顯示正常，但是加負(fù)載后跳“ DC LINK UNDERVOLT"(直流回路電壓低)。

分析與維修:這臺(tái)變頻器從現(xiàn)象上看比較特別，但是你如果仔細(xì)分析一下問(wèn)題也就不是那么復(fù)雜，該變頻器同樣也是通過(guò)充電回路，接觸器來(lái)完成充電過(guò)程的，上電時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象，估計(jì)是加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降所引起，而直流回路的電壓又是通過(guò)整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的，所以應(yīng)著重檢查整流橋，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一路橋臂開(kāi)路，更換新品后問(wèn)題解決。

四、過(guò)熱（OH）

    過(guò)熱也是一種比較常見(jiàn)的故障，主要原因:周圍溫度過(guò)高，風(fēng)機(jī)堵轉(zhuǎn)，溫度傳感器性能不良，馬達(dá)過(guò)熱。

舉例

    一臺(tái)ABB ACS500 22kW變頻器客戶反映在運(yùn)行半小時(shí)左右跳“OH"。

分析與維修:因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)間后才有故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能變頻器的溫度確實(shí)太高，通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢，防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業(yè))，經(jīng)打掃后開(kāi)機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后沒(méi)有再跳此故障。

五、輸出不平衡

    輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，主要原因:模塊壞，驅(qū)動(dòng)電路壞，電抗器壞等。

5.1舉例

    一臺(tái)富士 G9S 11KW變頻器，輸出電壓相差100V左右。

分析與維修:打開(kāi)機(jī)器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，測(cè)量6路驅(qū)動(dòng)電路也沒(méi)發(fā)現(xiàn)故障，將其模塊拆下測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉，該模塊已經(jīng)損壞，經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電路wu故障后更換新品后一切正常。

六、過(guò)載

    過(guò)載也是變頻器跳動(dòng)比較頻繁的故障之一，平時(shí)看到過(guò)載現(xiàn)象我們其實(shí)首先應(yīng)該分析一下到底是馬達(dá)過(guò)載還是變頻器自身過(guò)載,一般來(lái)講馬達(dá)由于過(guò)載能力較強(qiáng),只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng),一般不大會(huì)出現(xiàn)馬達(dá)過(guò)載.而變頻器本身由于過(guò)載能力較差很容易出現(xiàn)過(guò)載報(bào)警.我們可以檢測(cè)變頻器輸出電壓。

七、開(kāi)關(guān)電源損壞

    這是眾多變頻器最常見(jiàn)的故障，通常是由于開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來(lái)調(diào)整開(kāi)關(guān)電源的輸出，同時(shí)UC2844還帶有電流檢測(cè)，電壓反饋等功能，當(dāng)發(fā)生無(wú)顯示，控制端子無(wú)電壓，DC12V,24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開(kāi)關(guān)電源損壞了。

八、SC故障

    SC故障是安川變頻器較常見(jiàn)的故障。IGBT模塊損壞，這是引起SC故障報(bào)警的原因之一。此外驅(qū)動(dòng)電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報(bào)警。安川在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上，上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC923，這是專用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅(qū)動(dòng)電路則是采用了光耦PC929，這是一款內(nèi)部帶有放大電路，及檢測(cè)電路的光耦。此外電機(jī)抖動(dòng)，三相電流，電壓不平衡，有頻率顯示卻無(wú)電壓輸出，這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路，堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真，或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致IGBT損壞,從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警。

九、GF—接地故障

    接地故障也是平時(shí)會(huì)碰到的故障，在排除電機(jī)接地存在問(wèn)題的原因外，最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了，霍爾傳感器由于受溫度，濕度等環(huán)境因數(shù)的影響，工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移，導(dǎo)致GF報(bào)警。

十、限流運(yùn)行

    在平時(shí)運(yùn)行中我們可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限。對(duì)于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn)時(shí)不能正常平滑的工作，電壓(頻率)首先要降下來(lái)，直到電流下降到允許的范圍，一旦電流低于允許值，電壓(頻率)會(huì)再次上升，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制，在不超過(guò)預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn)，并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn)，并將警告信號(hào)反饋客戶，依據(jù)警告信息我們?cè)偃z查負(fù)載和電機(jī)是否有問(wèn)題。

在變頻器日常維護(hù)過(guò)程中,經(jīng)常遇到各種各樣的問(wèn)題,如外圍線路問(wèn)題,參數(shù)設(shè)定不良或機(jī)械故障。如果是變頻器出現(xiàn)故障，如何去判斷是哪一部分問(wèn)題，在這里略作介紹。

　　一、靜態(tài)測(cè)試

　　1、測(cè)試整流電路

　　 找到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端，將萬(wàn)用表調(diào)到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑表棒分別依到R、S、T，應(yīng)該有大約幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P 端，紅表棒依次接到R、S、T，有一個(gè)接近于無(wú)窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復(fù)以上步驟，都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常：A.  阻值三相不平衡，可以說(shuō)明整流橋故障；B.  紅表棒接P端時(shí)，電阻無(wú)窮大，可以斷定整流橋故障或起動(dòng)電阻出現(xiàn)故障。

　　2、測(cè)試逆變電路

　　 將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上，應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應(yīng)該為無(wú)窮大。將黑表棒接到N端，重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果，否則可確定逆變模塊故障

　　二、動(dòng)態(tài)測(cè)試

　　 在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后，才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，即上電試機(jī)。在上電前后必須注意以下幾點(diǎn)：

　　1、上電之前，須確認(rèn)輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。

　　2、檢查變頻器各接口是否已正確連接,連接是否有松動(dòng),連接異常有時(shí)可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)等情況。

　　3、上電后檢測(cè)故障顯示內(nèi)容,并初步斷定故障及原因。

　　4、如未顯示故障,首先檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復(fù)歸后,進(jìn)行空載(不接電機(jī))情況下啟動(dòng)變頻器,并測(cè)試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅(qū)動(dòng)板等有故障

　　5、在輸出電壓正常（無(wú)缺相、三相平衡）的情況下，帶載測(cè)試。測(cè)試時(shí)，最好是滿負(fù)載測(cè)試。

　　三、故障判斷

　　1、整流模塊損壞

　　 一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下，更換整流橋。在現(xiàn)場(chǎng)處理故障時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無(wú)電焊機(jī)等對(duì)電網(wǎng)有污染的設(shè)備等。

　　2、逆變模塊損壞

　　 一般是由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動(dòng)電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路之后，測(cè)驅(qū)動(dòng)波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中更換驅(qū)動(dòng)板之后，還必須注意檢查馬達(dá)及連接電纜，在確定無(wú)任何故障下，運(yùn)行變頻器。

　　3、上電無(wú)顯示

　　 一般是由于開(kāi)關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無(wú)直流電引起，如啟動(dòng)電阻損壞，也有可能是面板損壞。

　　4、上電后顯示過(guò)電壓或欠電壓

　　 一般由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測(cè)電路及檢測(cè)點(diǎn)，更換損壞的器件。

　　5、上電后顯示過(guò)電流或接地短路

　　 一般是由于電流檢測(cè)電路損壞。如霍爾元件、運(yùn)放等。

　　6、啟動(dòng)顯示過(guò)電流

　　 一般是由于驅(qū)動(dòng)電路或逆變模塊損壞引起。

　　7、空載輸出電壓正常,帶載后顯示過(guò)載或過(guò)電流

　　 該種情況一般是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動(dòng)電路老化,模塊損傷引起。

電機(jī)聲音大的原因：

當(dāng)用變頻器拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，我們經(jīng)常遇到電機(jī)噪音大的情況。下面我就我遇到的情況就原因分析和處理方面和大家一起探討一下。大家也可以發(fā)表一下自己的看法，讓我們 一起提高。本人水平有限，大家多提意見(jiàn)!

電機(jī)噪音大無(wú)非有兩方面的原因：機(jī)械方面和電氣方面。

1，機(jī)械方面

如電機(jī)冷卻風(fēng)扇損壞或刮擦電機(jī)外殼，電機(jī)固定不穩(wěn)等。這方面的情況好處理一些，只要能找到噪音源，一般好處理。

2，電氣方面

(1)變頻器載波頻率設(shè)置太低

可以適當(dāng)把載波頻率設(shè)置高些，但這時(shí)又會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題，如果載波頻率調(diào)得太高，又會(huì)對(duì)其它設(shè)備造成干擾，尤其是當(dāng)采用PLC通訊方式時(shí)，因此要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況設(shè)置載波頻率。

(2)電機(jī)共振

有時(shí)，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)的某一頻段會(huì)產(chǎn)生機(jī)械共振。這時(shí)可以利用變頻器的跳頻設(shè)置方法。一般變頻器都有“跳頻"設(shè)置，其作用是：設(shè)置電機(jī)共振的頻率，當(dāng)變頻器運(yùn)行到此頻段時(shí)，跳過(guò)此段頻率，避免電機(jī)產(chǎn)生共振。

(3)電機(jī)帶負(fù)載能力降低

有時(shí)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用后，或電機(jī)質(zhì)量不好，帶負(fù)載能力會(huì)降低，這里電機(jī)的噪音也會(huì)比正常時(shí)大。 

以上是我的一點(diǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)然肯定還有許多，望各位大俠不嗇賜教，多多添加，分享!

 一、普通異步電動(dòng)機(jī)都是按恒頻恒壓設(shè)計(jì)的，不可能完quan適應(yīng)變頻調(diào)速的要求。以下為變頻器對(duì)電機(jī)的影響　　

1、電動(dòng)機(jī)的效率和溫升的問(wèn)題　　 

不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)行。拒資料介紹，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例，其低次諧波基本為零，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1（u為調(diào)制比）。　　 

高次諧波會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是轉(zhuǎn)子銅（鋁）耗。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì)使電動(dòng)機(jī)額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%--20%。