1、變頻器疑難故障檢修四例你想了解嗎？滑環電機無刷無環液阻起動器、磁控（磁飽和）軟啟動器、高低壓電機液阻起動器與液阻調速器編輯：變頻器-變頻器網   發表時間：2009-5-18  閱讀次數：15 在對阿爾法小功率變頻器維修的過程中，發現該變頻器有一個通病容易跳OC故障。其表現為：多在啟、停操作過程中跳故障，但有時也在運行中跳故障；有時候莫名其妙地又好了，能運行長短不一的一段時間。在以為已經沒有問題的時候，又開始頻繁跳OC故障；空載時用表筆測量U、V、W輸出電壓時，易跳故障，但接入電機后起動運行，又不跳了，再過一陣子，接入電機還是跳OC故障。該類故障的處理相

2、當棘手，可能在測試過程中故障已經消除，致使查無所據。即使在故障頻繁發生的當口，測試硬件電路（保護電路），卻怎么也檢查不出什么問題，搞不清此故障的來龍去脈，此故障困惑了我有兩個多月的時間。硬件保護電路，主要由U22和U24兩片LM393雙運放電路來完成，其信號又經一級反相器倒相后，送入CPU的16腳，U22和U24共輸入了兩路輸出電流信號、1路由逆變驅動IC返回的過載OC信號，一路直流電壓檢測信號，分別加至4路運放的輸入端，經開環放大處理（運放電路在這里實際上作為開關電路來應用）后，將四路故障信號并聯在一起，再經一級倒相處理后，送入了CPU的16腳。我先是切斷了由逆變驅動IC返回的過載OC信號，

3、后又切斷了倒相輸出的“總”故障信號，但均無效，故障現象依舊。難道別處還有串入OC信號的途徑嗎？不可能！這是檢查模塊故障的一個要點所在：不能粗略地測其主端子電阻正常，即判斷模塊是好的，觸發端子內電路損壞也屢見不鮮，但表現得較為隱蔽！變頻器報SC或OC故障時，檢測模塊主端子無異常時，不應遺漏對觸發端子正、反向電阻的檢查！模塊的損壞與驅動IC的損壞通常還具有關聯關系：當U相主電路損壞時，則U相的上下臂驅動IC往往也受強電壓沖擊而同時損壞；而當檢查出該相的驅動IC損壞時，則往往隱藏著該相觸發端子的內電路損壞。所以二者壞其一，一定要作全面檢查。當然，模塊和驅動IC單獨損壞的情況，也是有的，但極為少見。在

4、檢修中還發現了英威騰GS小功率機型，驅動IC故障的另一現象：當變頻器上電即有SC故障信號輸出時，CPU進行自檢、復位、清零結束后，面板只顯示H：00，操作所有面板按鍵均失效，當短接相應光耦電路使SC信號消除后，則面板操作一切正常。說明該機型在上電時若檢測有SC故障信號輸出時，可能會進行“程序鎖定”而拒絕操作！當出現此一現象時，應對故障信號輸出電路進行檢查，并采取相應措施暫時消除故障信號，以利操作和判斷，并進而解決故障。英威騰INVT-G9-004T4小功率機又一例“死機”故障用戶反映：此臺變頻器當時并未開機，但三相電源側的其它機器有所異常，出現短路跳閘，波及到此臺機器也出現電源開關跳閘，但重合

5、閘后，發現操作面板已無顯示，故此送修。檢測：R、S、T與主直流回路P、N之間呈開路現象，拆機觀察，模塊引入銅箔條已被電弧燒斷，測模塊三相電源引入端子，短路。故障原因：因電源測其它負載支路的瞬時短路與跳閘的擾動，導致三相電源產生了異常的電壓尖峰沖擊，此危險電壓導致了變頻器模塊內的整流電路的擊穿短路，短路產生的強電弧燒斷了三相電源引入的銅箔條，同時引起了電源開關的保護跳閘。測模塊逆變部分尚正常，觀察模塊也無鼓出、變形現象，故采取切斷模塊整流部分、另外加裝三相整流橋，仍利用原模塊內三相逆變電路的低成本修復方案，進行修復試驗。檢查：為防異常現象的發生，先切斷模塊逆變部分的供電；從外修理電源加一500V

6、直流電壓，上電，操作面板顯示H.00，所有操作全無效，據經驗，本型號變頻器當模塊損壞時，其上電模塊短路檢測功能生效，CPU拒絕所有操作，于是解除掉逆變部分的返回的OC信號，再上電現象依舊。測量故障信號匯集處理電路U7-HC4044的4、6的過流信號，皆為負電壓，而正常時靜態應為6V正電壓。順電流檢測電路往前查找，測電流信號輸入放大U12D的的8、14腳電壓為0V，正常；U13D的14腳為負8V，有誤過流信號輸出。將R151焊開，斷開此路過流故障信號，操作面板的所有參數設置均正常，但啟/停操作無反應。莫非還有哪路故障信號未排除，變頻器仍處于保護狀態中，因而拒絕啟/停操作？測得模塊熱報警端子電壓為

7、3V，從電路分析，此壓正常時當為5V 左右。是否模塊內三相整流電路損壞后，此電路便輸出熱報警信號呢？或是整流電路的損壞，導致了該電路的同時損壞，而誤輸出熱報警信號呢？試將熱報警輸出的銅箔條切斷后，操作面板的啟/停操作生效了！英威騰G9/P9變頻器的保護次序大概是這樣的：上電檢測功率逆變輸出部分有故障時，即使未接收啟/停信號，仍跳SC-輸出端短路故障代碼，所有操作均被拒絕；上電檢測到由電流檢測電路來的過流信號時，顯示H.00，此時所有操作仍被拒絕；上電檢測有熱報警信號時，其它大部分操作可進行，但啟動操作被拒絕，或許CPU認為輸出模塊仍在高溫升狀態下，等待其恢復常溫后，才允許啟動運行。而對模塊短路

8、故障和過流性故障，為保障運行安全，索性拒絕所有操作！但此一保護性措施，常被人誤認為是程序進入了死循環，或是CPU外圍電路故障，如復位電路、晶振電路異常等。修復：切斷三相電源銅箔條引線，并做好清潔和絕緣處理。外接三相整流電路，將其直流輸出引入到P、N端子上；加裝了熱保護電路：手頭有一只60常閉點的熱繼電器，串入NPN型三極管基極到5V地回路中，用一只10k電阻接入+5V和基極，將三極管射極接5V地，集電極接熱報警電路信號輸出端。模塊溫升正常時，三極管無驅動電壓而截止，不傳送熱報警信號。當模塊溫升異常時，熱繼電器常閉點斷開，三極管得到驅動電流，飽合輸出，使熱報警信號輸出端子電壓降到3V以下，發送熱

9、報警停機保護信號，防止了模塊的過熱燒毀。可能電路存在說不清道不明的某種干擾，但干擾的來源與起因又很難查找。絞盡腦汁用盡了一切手段，在故障信號電路中，加裝電容、電阻濾波元件，以提高電路的抗干擾性能，但無效果。莫非是啟/停瞬間逆變驅動模塊的“加載和卸載”期間，導致了CPU供電的波動而跳故障嗎？測量CPU供電為4.98V，很穩定，滿足要求呀。無來由地靈機一動，將4.98V調整為5.02V，再作起/停試驗，故障竟然排除了！試分析和猜測故障原因如下：CPU外部或內部靜態電壓工作點的設置不當或偏低，恰在信號干擾電平的臨界點上，故易出現讓人摸不著頭腦的隨機性的跳OC故障的現象。將其5V供電略調高后，其工作點

10、的電壓值也相應抬高，避開了干擾電平的臨界點，變頻器便由“神經”變為“正常”了。機器在出廠時，CPU供電調整值略高一點的，機器便能長時間正常運行。調整值偏低一點的，或在使用過程中因某種原因（如元件變值、溫飄等）使5V略有下降，便出現頻繁跳OC的故障。在確保硬件保護電路無問題時，調整5V供電，便能輕易解決問題了。不是出于一個偶然的因素，則此故障的隱蔽性之深，讓人很難將此一故障“調理”好。阿爾法變頻器跳OC故障的又一個原因一般來講，OC故障的來源有以下兩個方面：1、當逆變模塊運行電流超大，達額定電流的3倍以上時，IGBT管子的管壓降上升到7V以上時，由驅動IC返回過載OC信號，通知CPU，實施快速停

11、機保護；2、從變頻器輸出端的三只電流互感器（小功率機型有的采用兩只），采集到急劇上升的異常電流后，由電壓比較器（或由CPU內部電路）輸出一個OC信號，通知CPU，實施快速停機保護。當然，當驅動IC或電流采樣電路異常時，變頻器會誤報OC故障。小功率機種往往采用在輸出端直接串接分流電阻，來采集電流信號，經前級放大處理后，由光耦運算放大器隔離后輸送至CPU。其前級放大器的供電取自驅動IC的懸浮電源，這樣當模塊損壞后（或拆除后），經由逆變模塊連接的供電支路斷路，使得電流采樣電路輸出最高的負壓，CPU誤認為有大電流信號，而報OC故障。此種情況，變頻器一上電即跳OC故障，致使無法檢修驅動IC電路是否能輸出

12、六路正常觸發脈沖。另外，驅動IC的外圍電路異常或其本身損壞，也會誤報OC故障，因而在檢修時須區分是電流采樣電路還是驅動IC報的故障，是電路損壞誤報還是模塊損壞，真的存在過流故障？并采取措施解除報警狀態，以方便檢修。但下面原因引起的跳OC故障往往不被人注意。檢修一臺阿爾法變頻器，因主直流回路電壓檢測電路損壞，使端子8腳電壓為0（正常時應為3V左右），變頻器跳欠壓故障，不能投入運行。將該端子人為送入+5V電壓時，變頻器上電即跳OC故障。經實驗證明，該電壓低于2.5V時跳欠壓故障代碼，電壓高于3.8V時跳OC故障，由此發現直流回路電壓過高時或直流檢測電路異常，是變頻器跳OC故障的又一個原因。在檢修或

13、作應急處理時，將接線排CN1的8腳取5V電壓用分壓電阻固定一個3V電壓，則變頻器能方便檢修或能應急運行。一臺英威騰GS小功率機跳SC故障一例SC：意為變頻器輸出負載短路。停電狀態下測U、V、W之間和U、V、W與直流P、N之間無短路現象，為區別是CPU主板上電流檢測電路故障還是驅動IC返回的信號，將信號返回光耦器件的二極管一側用導線短接，上電后操作RUN鍵，面板顯示輸出頻率正常。說明SC信號是由驅動IC返回的，故障原因有二：一是逆變模塊損壞，二是驅動IC本身不良。切斷逆變模塊供電后，再上電查驅動IC的六路脈沖信號，發現U上上臂驅動IC有輸入脈沖而無輸出脈沖（靜態負壓正常），更換驅動IC后，輸出正

14、常。查U下臂驅動IC靜態負壓僅零點幾伏，更換后，故障依舊。將其與逆變模塊觸發端連接的100歐電阻焊開后，靜態負壓上升為正常值。測模塊U下臂端子正向電阻與其它觸發端子電阻一致，但其反向電阻偏小于其它觸發端子，證明模塊U相觸發端子內電路損壞！變頻器過流故障原因你想了解嗎？滑環電機無刷無環液阻起動器、磁控（磁飽和）軟啟動器、高低壓電機液阻起動器與液阻調速器編輯：變頻器-變頻器網   發表時間：2009-5-25  閱讀次數：4   變頻器出現“OVERCURRENT”故障，分析其產生的原因，從兩方面來考慮：   一是外部

15、原因； 二是變頻器本身的原因。   一、外部原因：   1.電機負載突變，引起的沖擊過大造成過流。   2.電機和電機電纜相間或每相對地的絕緣破壞，造成匝間或相間對地短路，因而導致過流。   3.過流故障與電機的漏抗，電機電纜的耦合電抗有關，所以選擇電機電纜一定 按照要求去選。   4.在變頻器輸出側有功率因數矯正電容或浪涌吸收裝置。   5.當裝有測速編碼器時，速度反饋信號丟失或非正常時，也會引起過流，檢查 編碼器和其電纜。 

16、0; 二、變頻器本身的原因：    1.參數設定問題：   例如加速時間太短，pid調節器的比例P、積分時間I參數不合理，超調過大，造成變頻器輸出電流振蕩。   2.變頻器硬件問題：   A)電流互感器損壞，其現象表現為，變頻器主回路送電，當變頻器未起動時 ，有電流顯示且電流在變化，這樣可判斷互感器已損壞。   B)主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞，也會出現過流。電路板損壞可能是：   1)由于環境太差，導電性固體顆粒附著在電路板上，造成靜電損壞。或者

17、 有腐蝕性氣體，使電路被腐蝕。   2)電路板的零電位與機殼連在一起，由于柜體與地角焊接時，強大的電弧 ，會影響電路板的性能。   3)由于接地不良，電路板的零伏受干擾，也會造成電路板損壞。   C)由于連接插件不緊、不牢。 例如電流或電壓反饋信號線接觸不良，會出現 過流故障時有時無的現象。   D)當負載不穩定時，建議使用DTC模式，因為DTC控制速度非常快，每隔25微 秒產生一組精確的轉矩和磁通的實際值，再經過電機轉矩比較器和磁通比 較器的輸出，優化脈沖選擇器決

18、定逆變器的最佳開關位置，這樣有制過電流。   另外，速度環的自適應(AUTOTUNE)會自動調整PID參數，從而使變頻 器輸出電機電流平穩。安川變頻器的常見故障及維修實例你想了解嗎？滑環電機無刷無環液阻起動器、磁控（磁飽和）軟啟動器、高低壓電機液阻起動器與液阻調速器編輯：變頻器-變頻器網   發表時間：2009-5-19  閱讀次數：12 1 引言 安川變頻器作為日本享有盛譽的品牌，在中國的變頻器市場也占有一個重要的地位。安川變頻器從進入中國市場以來已被廣大用戶所接受，并被廣泛應用于電梯、紡織、印刷、印染等行業。 安川變頻器

19、類別齊全, 通用型變頻器從早期的 616G 3，到后來推出的 616G 5,以及現在銷售的 616G 7都以其良好的品質贏得了市場。此外在提升行業安川變頻器更有著廣闊的市場，從原先的676VG3到現在的676GL5,安川變頻器以其優越的力矩特性在提升行業樹立了良好的口碑，確立了領先的優勢。安川變頻器在控制方式上也由原先變頻器廠家普遍采用的電壓矢量控制方式改進為力矩動態特性更好的電流矢量控制方式，使之越來越向直流調速靠近。 在安川變頻器的使用中我們還是會碰到各種故障，以下就安川變頻器的常見故障和廣大用戶做一個探討。 2  安川變頻器的常見故障 2.1 開關電源損壞  

20、0;  開關電源損壞是眾多變頻器最常見的故障，通常是由于開關電源的負載發生短路造成的，在眾多變頻器的開關電源線路設計上，安川變頻器應該說是比較成功的。 616G 3采用了兩級的開關電源，有點類似于富士G5,先由第一級開關電源將直流母線側500多伏的直流電壓轉變成300多伏的直流電壓。然后再通過高頻脈沖變壓器的次級線圈輸出5V、12V、24V等較低電壓供變頻器的控制板，驅動電路，檢測電路等做電源使用。在第二級開關電源的設計上安川變頻器使用了一個叫做TL431的可控穩壓器件來調整開關管的占空比，從而達到穩定輸出電壓的目的。用作開關管的QM5HL-24以及TL431都是較容易損壞的器件。此

21、外當我們在使用中如若聽到刺耳的尖叫聲，這是由脈沖變壓器發出的，很有可能開關電源輸出側有短路現象。我們可以從輸出側查找故障。此外當發生無顯示，控制端子無電壓，DC12V，24V風扇不運轉等現象時我們首先應該考慮是否開關電源損壞了。 2.2 SC故障     SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞，這是引起SC故障報警的原因之一。此外驅動電路損壞也容易導致SC故障報警。此外電機抖動，三相電流，電壓不平衡，有頻率顯示卻無電壓輸出，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，首先是外部負載發生故障而導致IGBT模塊的損壞如負載發生短路，堵

22、轉等。其次驅動電路老化也有可能導致驅動波形失真，或驅動電壓波動太大而導致IGBT損壞,從而導致SC故障報警。 2.3 OH過熱     過熱是平時會碰到的一個故障。當遇到這種情況時，首先會想到散熱風扇是否運轉，觀察機器外部就會看到風扇是否運轉，此外對于30kW以上的機器在機器內部也帶有一個散熱風扇，此風扇的損壞也會導致OH的報警。 2.4 UV欠壓故障     當出現欠壓故障時，首先應該檢查輸入電源是否缺相，假如輸入電源沒有問題那我們就要檢查整流回路是否有問題，假如都沒有問題，那就要看直流檢測電路上是否有問題了。2.5 GF接地故障

23、    接地故障也是平時會碰到的故障，在排除電機接地存在問題的原因外，最可能發生故障的部分就是霍爾傳感器了，霍爾傳感器由于受溫度，濕度等環境因數的影響，工作點很容易發生飄移。維護、維修、測試變頻調速器的工作日趨重要。尤其是直接轉矩控制的變頻器，速度響應快，發生過流故障時，要求在電流超過定值10s IGBT就保護動作，所以，檢測和研究變頻器需要高速的采集和測試平臺。下面是針對高速線材軋輥用的變頻器設計的測試平臺，主軋輥采用直接轉矩控制的交-直-交型變頻器控制。測試平臺采用工控機在線檢測系統，真實而快速地顯示并存儲變頻器的主要電量。檢測系統由工控機、適合變頻器信號采集

24、的霍爾傳感器，高頻數據采樣卡和相應的數據分析軟件組成。由于變頻器允許過流時間很短(一般10s)，為了記錄故障前后的電量，選用高頻差分16通道數據采集卡。主要測量變頻器的U相輸入電流，UV、VW相輸入電壓，變頻器的三相輸出電流和電壓及變頻器的直流電壓、直流電流，共11個信號。PCI-MIO-16E-I是NI公司的高性能數據采集卡，采樣頻率高達1.25MHz。數據采集卡本身有一個高速的CPU，不依賴工控機，可以實現高速率的數據采集。采集的11路信號都采用霍爾元件作為傳感器，其接線原理如圖1所示。分析軟件選用LabVIEW，它內置信號采集、測量分析與數據顯示功能。數據采集卡采樣頻率1.25MHz，平

25、均每路信號采樣率為114kHz。變頻器最大載波頻率一般為15kHz，所以，對大多數變頻器來說都可很好的測試信號及其主要諧波。對變頻器的波形觀察和記錄的程序如圖2所示。程序還可用于特殊過程的監測，如起動及制動過程的監測和記錄。通過運行程序，從面板waveform graph中可以觀察到變頻器的各個信號的實時狀況；需要記錄時按OK按鈕，可在面板上標記為store按鈕，用軟件觸發程序開始記錄數據。AIconfig中的channels可根據數據采集卡接線的順序，正確設定要記錄的各個參量的名稱。如果研究起動、制動特性，可以在起制動前一時刻或起制動的當時，按下store按鈕，記錄起制動過程中的數據，分析影

26、響變頻器起制動的參數設定是否合理。對變頻器正常運行時的信號的定期記錄可以采用圖3所示的程序。圖3為定期采集數據的程序，從里到外共三個循環，最里面的循環完成一次要采集和記錄全部數據。max#of scans to設定了每次要記錄的數據總數；#of scans to write at a time設定每次程序要寫入的數據；如果每天記錄的次數較多，占用空間大，最好選用二進制，因為數據以二進制格式寫入最節省空間，如圖所示。被采集的11個信號的名稱分別填寫在AIconfig的Channels內，如變頻器的UV相輸出電壓，直流母線電壓等等。采樣速率由AIstart的scan rate手動框設定。每次程序采

27、集并記錄的數據文件自動生成，由左上角內標1的虛線框完成，例如在C盤上建一個inverter子目錄，在2004年4月10日15：30：40開始執行程序，第一個數據記錄的文件名稱為，c:inverter2005-4-17 time 15.30.40，以后每個循環所記錄的數據也會按照當時開始采集的時間命名。這個時間的寫入由內標2的程序完成，稱頭文件。軋鋼時，非常關心變頻器的諧波是否影響電網及負荷正常工作，我們采用圖4所示的程序來監測變頻器的某一信號的諧波。本程序用的是平均功率譜函數，POWER.V；它可以選擇加窗的樣式，用window設置。如0：Uniform；1：Hanning；2：Hamming；3：BlackmanHarris。缺省值為Hanning窗。按照香農采樣定律，對要分析的高次諧波，采樣率至少設定為其頻率的2倍；采樣率可達到1.25MHz。如果需要記錄當前的波形，在程序中設置一個OK按鈕，按下則記錄波形。以后用讀數據的程序將數據讀出可再進行諧波分析，讀程序在這里不再累述。為記錄變頻器故障，應用了數字觸發功能，程序如圖5所示。變頻器發生故障時，本身有數字量輸出。用數字觸發數據采集卡。程序中AIstart的Choose trig