丹佛斯vlt5000變頻器維修常見(jiàn)故障維修對策
vlt5000系列變頻器在運行中常見(jiàn)的故障有：多種故障錯亂出現（報警5、6、7、8）接地故障（報警14）、電機uvw相丟失（報警31.32.33）、通訊故障等。 1 開(kāi)關(guān)電源損壞 這是眾多變頻器常發(fā)生的故障，通常是由于開(kāi)關(guān)電源的元器件損壞或負載發(fā)生短路造成的，丹佛斯
vlt5000系列變頻器在運行中常見(jiàn)的故障有：多種故障錯亂出現（報警5、6、7、8）接地故障（報警14）、電機uvw相丟失（報警31.32.33）、通訊故障等。
1 開(kāi)關(guān)電源損壞
這是眾多變頻器常發(fā)生的故障，通常是由于開(kāi)關(guān)電源的元器件損壞或負載發(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，24v風(fēng)扇不運轉等現象時(shí)我們首先應該考慮開(kāi)關(guān)電源是否損壞（一般為uc2844或電阻損壞）。如果不能判斷是否電源故障，可以外接24v電源進(jìn)行測試，測試結果一切正?？梢耘卸殡娫垂收?。
2 丹佛斯5011變頻器的液晶顯示屏上顯示字母“14"報警
變頻器液晶顯示屏上出現“alarm 14"報警，變頻器不能工作，重新送電后按reset鍵能復位，再啟動(dòng)時(shí)再次報警，查操作手冊為接地報警，檢查電機和相關(guān)電纜并無(wú)接地故障,也就是說(shuō)故障在變頻器。分析電路導致接地報警的原因為霍爾傳感器輸出電壓信號到電流取樣板再送到運算放大器進(jìn)行比較，結果數值過(guò)大，（見(jiàn)圖2）查檢測部分霍爾傳感器正常，
檢測對陶瓷基薄膜集成電阻r501時(shí)測其中的一路阻值因腐蝕已變無(wú)窮大致使接地不良，造成信號過(guò)強，引起報警，無(wú)原件更換，在上面焊同阻值大功率貼片電阻，重新啟動(dòng)后運行正常。接地故障是平時(shí)經(jīng)常遇到的故障，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和信號傳輸電阻，由于它們受溫度、濕度、腐蝕氣體等環(huán)境因素的影響較大，工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移，導致接地報警。
 

 
 
圖2 陶瓷基薄膜集成電阻r501故障
3 丹佛斯5016變頻器“alarm 13"過(guò)流報警
變頻器液晶顯示屏上出現“alarm 13"報警，并能手動(dòng)復位，不升速時(shí)正常，加速時(shí)就報警，重新送電，沒(méi)有聽(tīng)到內部繼電器吸合的聲音，
懷疑為充電電阻r401并聯(lián)的接觸器km1短路導致電流過(guò)大引起（見(jiàn)圖3），用萬(wàn)用表測km1線(xiàn)圈兩端電壓正常，停電測線(xiàn)圈直流電阻，為無(wú)窮大，換新線(xiàn)圈后上電試車(chē)，一切正常。
 
 
 
圖3 接觸器km1短路導致電流過(guò)大
過(guò)流原因：
（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：接觸器開(kāi)路，負載過(guò)重，機械部分故障；逆變模塊損壞；電動(dòng)機的轉矩過(guò)小等。
（2）通電后立即報警，這種現象一般不能復位。主要原因有：模塊損壞、驅動(dòng)電路損壞、電流檢測電路損壞。
4丹佛斯5006變頻器“alarm 8"低壓報警
變頻器液晶顯示屏上出現“alarm 8"報警不能復位，經(jīng)查線(xiàn)排端子104（1）為電壓檢測點(diǎn)，信號經(jīng)ic403輸送給控制板，并在內部與參數設定電壓做比較，如果低與參數下限，變頻器就會(huì )停車(chē)并報警顯示故障（見(jiàn)圖4），測104（11）點(diǎn)無(wú)電壓，
正常為2.3v說(shuō)明故障點(diǎn)在前面，測ic403（3）腳無(wú)電壓，測d1負極無(wú)直流電壓，測變壓器有交流輸出，可以判斷為4r7電阻損壞，換電阻后通電，試運行正常。
 
 
 
圖4 4r7電阻損壞引起低壓報警
5丹佛斯5006變頻器“alarm 29" 散熱片溫度過(guò)高報警
變頻器液晶顯示屏上出現“alarm 29"報警不能復位，這是我們常碰到的一個(gè)故障。出現這種故障時(shí)，我們應首先看一下面板的溫度顯示是否超出參數設置的上限，如果超出看是否與現實(shí)溫度相符，如果不相符說(shuō)明檢測電路出現故障
，經(jīng)查顯示溫度與現實(shí)不符，測電路（圖5）14v正常，插頭兩端無(wú)電壓，查電阻r207、r208阻值為無(wú)窮大，更換新件后一切正常。
 
 
 
圖5 r207、r208損壞引出的散熱片溫度過(guò)高報警
6丹佛斯5032變頻器能啟動(dòng)有頻率無(wú)電壓
 
變頻器顯示正常，并能啟動(dòng)且有頻率變化但沒(méi)有交流電壓產(chǎn)生，試換控制板故障依舊，說(shuō)明故障在功率部分，測igbt及相關(guān)電路正常，當查到mk1-mk2的排線(xiàn)時(shí)，發(fā)現排線(xiàn)上有線(xiàn)因腐蝕造成接觸阻值過(guò)大，用酒精、尖針修理后確切無(wú)誤后重新通電，一切正常。
7丹佛斯5004變頻器屏幕無(wú)顯示，燈頻閃
變頻器無(wú)顯示但燈頻閃，換控制板無(wú)變化，懷疑電源部分有故障，上電查功率板的電源各輸出都有明顯的閃動(dòng)，說(shuō)明電源有短路故障，斷電用手接觸各元器件，當接觸到圖6的ic408時(shí)，發(fā)現其溫度過(guò)高，用萬(wàn)用表測量?jì)炔恳褔乐囟搪?，換新后通電測各電壓正常，帶電機試運行，未發(fā)現故障。
8 丹佛斯5006變頻器面板顯示時(shí)好時(shí)壞
變頻器面板顯示時(shí)好時(shí)壞，換控制板故障依舊，懷疑為電源接觸不良，查各電源一切正常，測功率板到控制板之間的線(xiàn)排，發(fā)現有線(xiàn)接觸不良，換新后重新上電一切正常。
9 整流橋損壞
丹佛斯5004變頻器運行時(shí)前級保險燒毀，空開(kāi)跳閘，并且聽(tīng)到變頻器內部有異常響動(dòng)，檢查過(guò)程中，發(fā)現整流橋已損壞，炸出幾條明顯裂縫，測全橋已經(jīng)短路，經(jīng)查整流橋的型號為skb30/12參數是電流30a、耐壓1200v完wan符合技術(shù)要求，
因變頻器負載是拖輥、刀盤(pán)而且停車(chē)慣性大，且停車(chē)時(shí)有再生過(guò)電壓現象，由于再生功率使直流電路電壓升高，有時(shí)超過(guò)允許值，中間電壓＋再生電壓超過(guò)整流橋耐壓值，即為整流橋炸裂的原因。根據以上原因，我們對變頻器個(gè)別參數進(jìn)行調整，如減速時(shí)間（210）由原5s延長(cháng)到10s，三相輸出u、v、w加壓敏電阻（接法為△連接、加壓敏電阻的耐壓為1000v）。
通過(guò)以上改進(jìn)變頻器的故障率明顯降低。
三相整流橋模塊檢測方法：將數字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測試檔，用紅、黑兩表筆先后測r、s、t相與p、n極之間的正反向二極管特性，來(lái)檢查判斷整流橋是否完好。所測的正反向特性相差越大越好；如正反向為零，說(shuō)明所檢測的一相已被擊穿短路；如正反向均為無(wú)窮大，說(shuō)明所檢測的一相已經(jīng)斷路。整流橋模塊只要有一相損壞，就必須更換。
10 igbt的損壞
（1）igbt模塊因散熱不良導致其損壞
丹佛斯5006變頻器在運轉中突然發(fā)出爆炸聲響，同時(shí)外接保險燒毀，拆機發(fā)現變頻器的igbt模塊損壞。經(jīng)過(guò)對相關(guān)板卡的測試，發(fā)現igbt觸發(fā)線(xiàn)路損壞，
測量其他板塊正常。在拆卸變頻器板卡時(shí)發(fā)現其電源板和電流檢測板上有很多的油污和灰塵。打開(kāi)變頻器的散熱片風(fēng)機，看到散熱片上也粘滿(mǎn)了油污和雜物，將變頻器的散熱通道完wan堵死。由此推斷變頻器的igbt模塊因散熱不良導致其損壞。
● 維修過(guò)程：首先將變頻器完qan拆開(kāi)，將散熱通道的散熱片拆下，用空壓氣體將散熱片清理干凈， 同時(shí)將變頻器內部結構件和板卡全部清理干凈。安裝igbt模塊，安裝igbt模塊時(shí)候要按照模塊的要求，順序安裝，力矩適度。修理觸發(fā)線(xiàn)路，然后依次安裝其他器件。安裝結束后進(jìn)行靜態(tài)的測試，靜態(tài)測試結果良好后進(jìn)行通電測試和帶負載試驗。帶負載試驗合格，
順利完成維修。
● 經(jīng)驗總結：綜合不同型號和不同的使用環(huán)境中的數臺丹佛斯變頻器維修情況，總結出變頻器igbt模塊損壞的主要原因是使用環(huán)境的惡劣，使得門(mén)極驅動(dòng)卡上電子元件損壞以及變頻器的散熱通道堵塞導致。最容易損壞的器件是穩壓管及光耦。檢查驅動(dòng)電路是否有問(wèn)題，可在斷電時(shí)比較一下各路觸發(fā)端電阻是否一致。通電開(kāi)機可測量觸發(fā)端的電壓波形。但是有的變頻器不裝入模塊不能開(kāi)機，這時(shí)在模塊p端串入假負載防止檢查時(shí)誤碰觸發(fā)端或其他線(xiàn)路引起燒壞模塊。
（2）igbt模塊的簡(jiǎn)單測量方法
變頻器輸出電壓不平衡表現為馬達抖動(dòng)，轉速不穩，一般沒(méi)有經(jīng)驗是很難判定是哪路驅動(dòng)有問(wèn)題，這時(shí)可啟動(dòng)變頻器2hz，用萬(wàn)用表直流電壓檔分別測：p-u、p-v、p-w及u-n、v-n、w-n的電壓值，這6路電壓這時(shí)也會(huì )不一樣，那一路偏高則這一路有問(wèn)題，其原理大家可自己畫(huà)圖分析一下。對于igbt模塊，我們介紹最簡(jiǎn)dan的測量方法（專(zhuān)業(yè)不是這樣測量）將數字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測試檔，測試igbt模塊c1、e1、c2、e2之間以及柵極g與e1、e2之間正反向二極管特性,來(lái)判斷igbt模塊是否完好。以六相模塊為例。將負載側u、v、w相的導線(xiàn)拆除，
使用二極管測試檔，黑表筆接p（集電極c1），紅表筆依次測u、v、w，萬(wàn)用表顯示數值為無(wú)窮大；將表筆反過(guò)來(lái)，紅表筆接p，黑表筆測u、v、w，萬(wàn)用表顯示數值為400左右。再將黑表筆接n（發(fā)射極e2），紅表筆測u、v、w，萬(wàn)用表顯示數值為400左右；紅表筆接p，黑表筆測u、v、w，萬(wàn)用表顯示數值為無(wú)窮大。各相之間的正反向特性應相同，若出現差別說(shuō)明igbt模塊性能變差，應予更換。
 
 
 
圖6 ic408損壞引出的無(wú)顯示故障
11 變頻器檢修順序流程圖
 
圖7示出變頻器檢修順序流程圖。
 
 
 
圖7 變頻器檢修順序流程圖
日常維護操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn)，具有電工操作基本知識。在對變頻器日常維護之前，必須保證設備總電源全部切斷；并且在變頻器燈完wan熄滅的5-30分鐘（根據變頻器的功率）后再進(jìn)行。應注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機及線(xiàn)路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內部灰塵，通過(guò)加強設備管理最大限度地降低變頻器的故障率。
 
（1）冷卻風(fēng)扇
變頻器的功率模塊是發(fā)熱最嚴重的器件，其連續工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh-40kh。按變頻器連續運行折算為3-5年就要更換一次風(fēng)扇，避免因散熱不良引發(fā)故障。
（2）濾波電容
中間電路濾波電容：又稱(chēng)電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它連續工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì )加速其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應更換。
在保養的同時(shí)要仔細檢查變頻器，定期送電，帶電機工作在2hz的低頻約10min，以確保變頻器工作正常。
（3）防腐劑的使用
因我公司的生產(chǎn)特性，各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過(guò)大，致使很多電氣設備因腐蝕損壞（包括變頻器）。
為了解決以上問(wèn)題我公司專(zhuān)門(mén)安裝了一套空調系統，用正壓新鮮風(fēng)來(lái)改善環(huán)境條件。為減少腐蝕性氣體對電路板上元器件的腐蝕，我們還要求變頻器生產(chǎn)廠(chǎng)家對線(xiàn)路板進(jìn)行防腐加工，維修后也要噴涂防腐劑，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用效率。