求變頻器常見(jiàn)故障現象和故障分析

一、過(guò)流（OC）

過(guò)流是變頻器報警最為頻繁的現象。

1.1現象

    (1) 重新啟動(dòng)時(shí)，一升速就跳閘。這是過(guò)電流十分嚴重的現象。主要原因有:負載短路，機械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動(dòng)機的轉矩過(guò)小等現象引起。

    (2) 上電就跳，這種現象一般不能復位，主要原因有:模塊壞、驅動(dòng)電路壞、電流檢測電路壞。

    (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)間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/F)設定較高。

1.2 實(shí)例

    (1) 一臺安川G7變頻器一啟動(dòng)就跳“OC"

    分析與維修:打開(kāi)機蓋沒(méi)有發(fā)現任何燒壞的跡象，在線(xiàn)測量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。在測量上半橋的驅動(dòng)電路時(shí)發(fā)現有一路與其他兩路有明顯區別，經(jīng)仔細檢查發(fā)現一只光耦A3120輸出腳與電源負極短路，更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運行一切良好。

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

    分析與維修:首先檢查逆變模塊沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題。其次檢查驅動(dòng)電路也沒(méi)有異?，F象，估計問(wèn)題不在這一塊，可能出在過(guò)流信號處理這一部位，將其電路傳感器拆掉后上電，顯示一切正常，故認為傳感器已壞，找一新品換上后帶負載實(shí)驗一切正常。             

二、 過(guò)壓（OU）

    過(guò)電壓報警一般是出現在停機的時(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

    一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機時(shí)跳“OU"。

     分析與維修:在修這臺機器之前，首先要搞清楚“OU"報警的原因何在，這是因為變頻器在減速時(shí)，電動(dòng)機轉子繞組切割旋轉磁場(chǎng)的速度加快，轉子的電動(dòng)勢和電流增大，使電機處于發(fā)電狀態(tài)，回饋的能量通過(guò)逆變環(huán)節中與大功率開(kāi)關(guān)管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節，使直流母線(xiàn)電壓升高所致，所以我們應該著(zhù)重檢查制動(dòng)回路，測量放電電阻沒(méi)有問(wèn)題，在測量制動(dòng)管(ET191)時(shí)發(fā)現已擊穿，更換后上電運行，且快速停車(chē)都沒(méi)有問(wèn)題。

三、欠壓（Uu）

    欠壓也是我們在使用中經(jīng)常碰到的問(wèn)題。主要是因為主回路電壓太低(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致欠壓故障的出現，其次主回路接觸器損壞，導致直流母線(xiàn)電壓損耗在充電電阻上面有可能導致欠壓.還有就是電壓檢測電路發(fā)生故障而出現欠壓?jiǎn)?wèn)題。

3.1 舉例

    (1) 一臺CT 18.5kW變頻器上電跳“Uu"。

分析與維修:經(jīng)檢查這臺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，因為這臺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)仔細檢查該電壓是經(jīng)過(guò)LM7824穩壓管穩壓后輸出的，測量該穩壓管已損壞，找一新品更換后上電工作正常。

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

分析與維修:這臺變頻器從現象上看比較特別，但是你如果仔細分析一下問(wèn)題也就不是那么復雜，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)現任何異?，F象，估計是加負載時(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，所以應著(zhù)重檢查整流橋，經(jīng)測量發(fā)現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?chē)鷾囟冗^(guò)高，風(fēng)機堵轉，溫度傳感器性能不良，馬達過(guò)熱。

舉例

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

分析與維修:因為是在運行一段時(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)現風(fēng)機轉動(dòng)緩慢，防護罩里面堵滿(mǎn)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)機風(fēng)機運行良好，運行數小時(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為馬達抖動(dòng)，轉速不穩，主要原因:模塊壞，驅動(dòng)電路壞，電抗器壞等。

5.1舉例

    一臺富士 G9S 11KW變頻器，輸出電壓相差100V左右。

分析與維修:打開(kāi)機器初步在線(xiàn)檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒(méi)發(fā)現問(wèn)題，測量6路驅動(dòng)電路也沒(méi)發(fā)現故障，將其模塊拆下測量發(fā)現有一路上橋大功率晶體管不能正常導通和關(guān)閉，該模塊已經(jīng)損壞，經(jīng)確認驅動(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)載現象我們其實(shí)首先應該分析一下到底是馬達過(guò)載還是變頻器自身過(guò)載,一般來(lái)講馬達由于過(guò)載能力較強,只要變頻器參數表的電機參數設置得當,一般不大會(huì )出現馬達過(guò)載.而變頻器本身由于過(guò)載能力較差很容易出現過(guò)載報警.我們可以檢測變頻器輸出電壓。

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)調整開(kāi)關(guān)電源的輸出，同時(shí)UC2844還帶有電流檢測，電壓反饋等功能，當發(fā)生無(wú)顯示，控制端子無(wú)電壓，DC12V,24V風(fēng)扇不運轉等現象時(shí)我們首先應該考慮是否開(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故障報警的原因之一。此外驅動(dòng)電路損壞也容易導致SC故障報警。安川在驅動(dòng)電路的設計上，上橋使用了驅動(dòng)光耦PC923，這是專(zhuān)用于驅動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅動(dòng)電路則是采用了光耦PC929，這是一款內部帶有放大電路，及檢測電路的光耦。此外電機抖動(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，首先是外部負載發(fā)生故障而導致IGBT模塊的損壞如負載發(fā)生短路，堵轉等。其次驅動(dòng)電路老化也有可能導致驅動(dòng)波形失真，或驅動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導致IGBT損壞,從而導致SC故障報警。

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)境因數的影響，工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移，導致GF報警。

十、限流運行

    在平時(shí)運行中我們可能會(huì )碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變頻器在限流報警出現時(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，從而導致系統的不穩定。丹佛斯變頻器采用內部斜率控制，在不超過(guò)預定限流值的情況下尋找工作點(diǎn)，并控制電機平穩地運行在工作點(diǎn)，并將警告信號反饋客戶(hù)，依據警告信息我們再去檢查負載和電機是否有問(wèn)題。

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

　　一、靜態(tài)測試

　　1、測試整流電路

　　 找到變頻器內部直流電源的P端和N端，將萬(wàn)用表調到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑表棒分別依到R、S、T，應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，重復以上步驟，都應得到相同結果。如果有以下結果，可以判定電路已出現異常：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)電阻出現故障。

　　2、測試逆變電路

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

　　二、動(dòng)態(tài)測試

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

　　1、上電之前，須確認輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會(huì )出現炸機（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)可能導致變頻器出現故障,嚴重時(shí)會(huì )出現炸機等情況。

　　3、上電后檢測故障顯示內容,并初步斷定故障及原因。

　　4、如未顯示故障,首先檢查參數是否有異常,并將參數復歸后,進(jìn)行空載(不接電機)情況下啟動(dòng)變頻器,并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅動(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，帶載測試。測試時(shí)，最好是滿(mǎn)負載測試。

　　三、故障判斷

　　1、整流模塊損壞

　　 一般是由于電網(wǎng)電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下，更換整流橋。在現場(chǎng)處理故障時(shí)，應重點(diǎn)檢查用戶(hù)電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無(wú)電焊機等對電網(wǎng)有污染的設備等。

　　2、逆變模塊損壞

　　 一般是由于電機或電纜損壞及驅動(dòng)電路故障引起。在修復驅動(dòng)電路之后，測驅動(dòng)波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現場(chǎng)服務(wù)中更換驅動(dòng)板之后，還必須注意檢查馬達及連接電纜，在確定無(wú)任何故障下，運行變頻器。

　　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。找出其電壓檢測電路及檢測點(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電路損壞。如霍爾元件、運放等。

　　6、啟動(dòng)顯示過(guò)電流

　　 一般是由于驅動(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設置不當或驅動(dòng)電路老化,模塊損傷引起。

電機聲音大的原因：

當用變頻器拖動(dòng)電機運行時(shí)，我們經(jīng)常遇到電機噪音大的情況。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)!

電機噪音大無(wú)非有兩方面的原因：機械方面和電氣方面。

1，機械方面

如電機冷卻風(fēng)扇損壞或刮擦電機外殼，電機固定不穩等。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)變頻器載波頻率設置太低

可以適當把載波頻率設置高些，但這時(shí)又會(huì )帶來(lái)一些問(wèn)題，如果載波頻率調得太高，又會(huì )對其它設備造成干擾，尤其是當采用PLC通訊方式時(shí)，因此要根據現場(chǎng)的實(shí)際情況設置載波頻率。

(2)電機共振

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

(3)電機帶負載能力降低

有時(shí)電機長(cháng)時(shí)間使用后，或電機質(zhì)量不好，帶負載能力會(huì )降低，這里電機的噪音也會(huì )比正常時(shí)大。 

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

 一、普通異步電動(dòng)機都是按恒頻恒壓設計的，不可能完quan適應變頻調速的要求。以下為變頻器對電機的影響　　

1、電動(dòng)機的效率和溫升的問(wèn)題　　 

不論那種形式的變頻器，在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動(dòng)機在非正弦電壓、電流下運行。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為調制比）?！　?nbsp;

高次諧波會(huì )引起電動(dòng)機定子銅耗、轉子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著(zhù)的是轉子銅（鋁）耗。因為異步電動(dòng)機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的，因此，高次諧波電壓以較大的轉差切割轉子導條后，便會(huì )產(chǎn)生很大的轉子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會(huì )使電動(dòng)機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動(dòng)機運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%?！　?/p>