变频器日常故障

一、正确使用变频器应注意事项
１、环境温度对变频器的使用寿命有很大的影响。环境温度每升10℃，则变频器寿命减半，所以周围环境温度及变频器散热的问题一定要解决好。
２、正确的接线及参数设置。在安装变频器之前一定要熟读其手册，掌握其用法、注意事项和接线；安装好后，再根据使用正确设置参数。
３、注意转速与扬程的关系。电机的选择及其最佳工作段是比较重要的问题。如果变频器长时间运行在5HZ以下，则电机发热成了突出问题。
４、Ｖ／f控制属于恒转矩调整。而矢量控制使电机的输出转矩和电压的平方成正比的增加，从而改善电机在低速时的输出转矩。
５、若系统采用工频／变频切换方式运行，工频输出与变频输出的互锁要可靠。而且开停泵、工频／变频切换都要停变频器，再操作接触器。由于触点粘连及大容量接触器电弧的熄灭需要一定时间，上述切换的顺序、时间要考虑周全。
６、外部控制信号失效的问题。一般是几种情况：信号模式不正确、端子接线错误、参数设置不正确或外部信号自身有问题。
7、过电流跳闸和过载跳闸的区别。过电流主要用于保护变频器，而过载主要用于保护电动机。因为变频器的容量有时需要比电动机的容量加大一挡或两挡，这种情况下，电动机过载时，变频器不一定过电流。过载保护由变频器内部的电子热保护功能进行，在预置电子热保护时，应该准确地预置“电流取用比”即电动机额定电流和变频器额定电流之比的百分数。
8、干扰问题。
⑴良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接汇流排可靠接地。控制系统最好独立接地，接地电阻小于１Ω。传感器、Ｉ／Ｏ接口屏蔽层与控制系统的控制地相连。
⑵给仪表等输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等。
⑶给变频器输入加装EMI滤波器，可以有效抑制变频器对电网的传导干扰，加装输入交流和直流电抗器，可以提高功率因数，减少谐波污染，综合效果好。某些电机与变频器之间距离超过100m的场合，需要在变频器侧添加交流输出电抗器，解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护的减少对外部的辐射干扰。
二、变频器使用中出现的故障及处理
1、变频器频率达不到正常工作的频率（40HZ）。一台SAMCO-i变频器，通过外部端子模拟量控制，有一次频率只能达到20HZ，依次检查各参数，最高频率和上限频率均为50HZ，可见参数没有问题，立即改为面板给定频率，则最高频率可运行到50HZ。由此看来，问题出在模拟量输入电路或变频器自身原器件上，用万用表检查热电阻，线性非常好，没有问题，最后打开变频器检查发现一贴片电容损坏，更换后，变频器恢复正常。
2、变频器频繁过流报警
⑴参数设置不正确引起的。如变频器加速时间设置过短，则变频器输出频率的变化远远超过电机频率的变化，变频器启动时，因过流而跳闸。依据不同的负载情况相应地调整加速时间，就能消除此故障。
⑵输出负载发生短路，如一台富士变频器启动就跳闸，查其输出侧接触器电缆头部分锈蚀、松动，开机时发生电弧，导致保护动作。
⑶检测电路的损坏也会显示过渡报警。其中霍尔传感器受温度、湿度等环境因素的影响，工作点漂移。
⑷负载过大也可能引起。如一台西门子M420变频器，由于机械卡死。
3、一台西门子www.zgbpq.com6SE7036变频器启动过一段时后跳闸。显示“F023”（逆变器超出极限温度），查是因为风扇保险坏导致温度过高而跳闸，更换保险。
4、一台西门子6SE7036变频器的PMU面板液晶显示屏显示字母“E”，变频器不能正常工作，按P键盘及重新停送电均无效，查操作手册也无相关说明，在检查外接24VDC电源时，发现电压较低，换一个电源后，变频器恢复正常。
5、变频器欠压、过压报警，这有主电源引起的；也有机器检测电路损坏引起的。
⑴如6SE7036变频器F008故障（Ud
⑵一台SAMCO-I变频器停机时过压跳闸。变频器的设置参数很多，如果个别参数设置不当，会导致变频器不能正常工作。过压出现在停机时，主要原因是减速时间太短（若无制动电阻及制动单元）电机转速大于同步转速，转子电动势和电流增加，使电机处于发电状态，回馈的能量通过变环节是与大功率开关管并联的二极管流回直流环节，使直流母线电压升高，调整时间参数后，故障消除。
6、一台西门子MM3变频器，经常“无故”停机。再次开机可能又是正常的，经过比较观察，发现上电后主接触器吸合不正常，有时会掉电，乱跳。结果发现是开关电源到接触器的一只滤波电容漏电，造成电压偏低，这时如果供电电源电压偏高还问题不大，如果供电电压偏低就会导致接触器吸合不正常造成无故停机。
7、一台核子称使用的是西门子M420变频器，在运行过程中，经常突然停机，重新启动，又能运行。检查变频器的参数设置都是正确。怀疑PROFIBUS-DP线有问题，重新放一根PROFIBUS-DP线，故障仍然存在。接上编程器查看变频器启动条件，所有的启动点都不可能断，只有核子称PLC与主PLC通讯之间的点可能断，经过几天的观察，这个点在很短的时间内，断了又恢复正常，因此，笔者用了一个断电延时计时器，就处理了此故障。
8、四台22KW的电机原来用Y- 启动，改为用富士变频器。经常出现“U002”过电压报警。检查进线电压，都是380±10%内，参数也正常，复位后正常，但过不了多久这出现同样的故障，最后查阅变频器使用说明书，富士变频器的电压不是参数设置里设置，而是通过跳线设置的，重新跳线后，故障处理了。
9、变频器不能上PROFIBUS-DP网。变频器上红灯一直常亮，依次检查变频器上PROFIBUS-DP的几个参数P0700、P0719、P0918、P1000，都是正确的。那就只可能是网线或网卡的问题，换一个网卡，问题解决了。
总之，在变频器的常见故障中，大的元件如IGBT功率模块出问题的不多，由其外围电路引起的故障所占比例较大。在日常维护时，应注意检查电网电压，改善变频器、电机及线路的周边环境，定期清除变频器内部灰尘，检查端子是否紧固，通过加强设备管理最大限度地降低变频器的故障率。同时做好故障记录，注意分析故障发生的负载状态、操作过程、故障现象等都十分重要，有利于日后的工作。
3.1 变频器故障分类 根据变频器发生故障或损坏的特征，一般可分为两类；一种是在运行中频繁出现的自动停机现象，并伴随着一定的故障显示代码，其处理措施可根据随机说明书上提供的指导方法，进行处理和解决。这类故障一般是由于变频器运行参数设定不合适，或外部工况、条件不满足变频器使用要求所产生的一种保护动作现象；另一类是由于使用环境恶劣，高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障（严重时，会出现打火、爆炸等异常现象）。这类故障发生后，一般会使变频器无任何显示，其处理方法是先对变频器解体检查，重点查找损坏件，根据故障发生区，进行清理、测量、更换，然后全面测试，再恢复系统，空载试运行，观察触发回路输出侧的波形，当6组波形大小、相位差相等后，再加载运行，达到解决故障的目的。本文主要阐述第二类故障的分析和处理方法。 3.1.1 主电路故障 根据对变频器实际故障发生次数和停机时间统计，主电路的故障率占60以上；运行参数设定不当，导致的故障占20左右；控制电路板出现的故障占15；操作失误和外部异常引起的故障占5。从故障程度和处理困难性统计，此类故障发生必然造成元器件的损坏和报废。是变频器维修费用的主要消耗部分。 （1）整流块的损坏 变频器整流桥的损坏也是变频器的常见故障之一，早期生产的变频器整流块均以二极管整流为主，目前部分整流块采用晶闸管的整流方式（调压调频型变频器）。中、大功率普通变频器整流模块一般为三相全波整流，承担着变频器所有输出电能的整流，易过热，也易击穿，其损坏后一般会出现变频器不能送电、保险熔断等现象，三相输入或输出端呈低阻值（正常时其阻值达到兆欧以上）或短路。在更换整流块时，要求其在与散热片接触面上均匀地涂上一层传热性能良好的硅导热膏，再紧固螺丝。如果没有同型号整流块时，可用同容量的其它类型的整流块替代，其固定螺丝孔，必须重新钻孔、攻丝，再安装、接线。例如，一台80年代中期西门子生产的变频器（7.5kVA）整流模块（椭圆形）击穿后，因无同类整流块配件，采用三垦生产的同容量整流块（矩形）替代后，已运行多年，目前仍然能正常使用。 （2）充电电阻易损坏 导致变频器充电电阻损坏原因一般是：如主回路接触器吸合不好时，造成通流时间过长而烧坏；或充电电流太大而烧坏电阻；或由于重载启动时，主回路通电和RUN信号同时接通，使充电电阻既要通过充电电流，同时又要通过负载逆变电流，故易被烧坏。其损坏的特征，一般表现为烧毁、外壳变黑、炸裂等损坏痕迹。也可根据万用表测量其电阻（不同容量的机器，其阻值不同，可参考同一种机型的阻值大小确定）判断。 （3）逆变器模块烧坏 中、小型变频器一般用三组IGTR（大功率晶体管模块）；大容量的机种均采用多组IGTR并联，故测量检查时应分别逐一进行检测。IGTR的损坏也可引起变频器OC（pA或pd或pn）保护功能动作。逆变器模块的损坏原因很多:如输出负载发生短路；负载过大，大电流持续运行；负载波动很大，导致浪涌电流过大；冷却风扇效果差；致使模块温度过高，导致模块烧坏、性能变差、参数变化等问题，引起逆变器输出异常。如一台FRN22G11S-4CX变频器，输出电压三相差为106V，解体在线检查逆变模块（6MBP100RS-120）外观，没发现异常，测量6路驱动电路也没发现故障，将逆变模块拆下测量发现有一组模块不能正常导通，该模块参数变化很大（与其它两组比较），更换之后，通电运行正常。又如MF-30K-380变频器在启动时出现直流回路过压跳闸故障。这台变频器并不是每次启动时，都会过压跳闸。检查时发现变频器在通电（控制面板上无通电显示信号）后，测得直流回路电压达到500V以上，由于该型变频器直流回路的正极串接1只SK-25接触器。在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路性能不良，断开预充电回路，情况依旧。用电容表检查滤波电容发现已失效，更换电容后，变频器工作正常。 3.1.2 辅助控制电路故障 变频器驱动电路、保护信号检测及处理电路、脉冲发生及信号处理电路等控制电路称为辅助电路。辅助电路发生故障后，其故障原因较为复杂，除固化程序丢失或集成块损坏（这类故障处理方法一般只能采用控制板整块更换或集成块更换）外，其他故障较易判断和处理。 （1）驱动电路故障 驱动电路用于驱动逆变器IGTR，也易发生故障。一般有明显的损坏痕迹，诸如器件（电容、电阻、三极管及印刷板等）爆裂、变色、断线等异常现象，但不会出现驱动电路全部损坏情况。处理方法一般是按照原理图，每组驱动电路逐级逆向检查、测量、替代、比较等方法；或与另一块正品（新的）驱动板对照检查、逐级寻找故障点。处理故障步骤：首先对整块电路板清灰除污。如发现印刷电路断线，则补线处理；查出损坏器件即更换；根据笔者实践经验分析，对怀疑的元器件，进行测量、对比、替代等方法判断，有的器件需要离线测定。驱动电路修复后，还要应用示波器观察各组驱动电路信号的输出波形，如果三相脉冲大小、相位不相等，则驱动电路仍然有异常处（更换的元器件参数不匹配，也会引起这类现象），应重复检查、处理。大功率晶体管工作的驱动电路的损坏也是导致过流保护功能动作的原因之一。驱动电路损坏表现出来最常见的现象是缺相，或三相输出电压不相等，三相电流不平衡等特征。 （2）开关电源损坏 开关电源损坏的一个比较明显的特征就是变频器通电后无显示。如：富士G5S变频器采用了两级开关电源，其原理是主直流回路的直流电压由500V以上降为300V左右，然后再经过一级开关降压，电源输出5V，24V等多路电源。开关电源的损坏常见的有开关管击穿，脉冲

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