求變頻器常見故障現象和故障分析

一、過流（OC）

過流是變頻器報警最為頻繁的現象。

1.1現象

    (1) 重新啟動時，一升速就跳閘。這是過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;電動機的轉矩過小等現象引起。

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

    (3) 重新啟動時并不立即跳閘而是在加速時，主要原因有:加速時間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/F)設定較高。

1.2 實例

    (1) 一臺安川G7變頻器一啟動就跳“OC"

    分析與維修:打開機蓋沒有發現任何燒壞的跡象，在線測量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題，為進一步判斷問題，把IGBT拆下后測量7個單元的大功率晶體管開通與關閉都很好。在測量上半橋的驅動電路時發現有一路與其他兩路有明顯區別，經仔細檢查發現一只光耦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有發現問題。其次檢查驅動電路也沒有異常現象，估計問題不在這一塊，可能出在過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驗一切正常。             

二、 過壓（OU）

    過電壓報警一般是出現在停機的時候，其主要原因是減速時間太短或制動電阻及制動單元有問題。

    (1) 實例

    一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機時跳“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，電動機轉子繞組切割旋轉磁場的速度加快，轉子的電動勢和電流增大，使電機處于發電狀態，回饋的能量通過逆變環節中與大功率開關管并聯的二極管流向直流環節，使直流母線電壓升高所致，所以我們應該著重檢查制動回路，測量放電電阻沒有問題，在測量制動管(ET191)時發現已擊穿，更換后上電運行，且快速停車都沒有問題。

三、欠壓（Uu）

    欠壓也是我們在使用中經常碰到的問題。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生故障而出現欠壓問題。

3.1 舉例

    (1) 一臺CT 18.5kW變頻器上電跳“Uu"。

分析與維修:經檢查這臺變頻器的整流橋充電電阻都是好的，但是上電后沒有聽到接觸器動作，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完成充電過程的，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，經仔細檢查該電壓是經過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題也就不是那么復雜，該變頻器同樣也是通過充電回路，接觸器來完成充電過程的，上電時沒有發現任何異常現象，估計是加負載時直流回路的電壓下降所引起，而直流回路的電壓又是通過整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的，所以應著重檢查整流橋，經測量發現該整流橋有一路橋臂開路，更換新品后問題解決。

四、過熱（OH）

    過熱也是一種比較常見的故障，主要原因:周圍溫度過高，風機堵轉，溫度傳感器性能不良，馬達過熱。

舉例

    一臺ABB ACS500 22kW變頻器客戶反映在運行半小時左右跳“OH"。

分析與維修:因為是在運行一段時間后才有故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能變頻器的溫度確實太高，通電后發現風機轉動緩慢，防護罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業)，經打掃后開機風機運行良好，運行數小時后沒有再跳此故障。

五、輸出不平衡

    輸出不平衡一般表現為馬達抖動，轉速不穩，主要原因:模塊壞，驅動電路壞，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:打開機器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒發現問題，測量6路驅動電路也沒發現故障，將其模塊拆下測量發現有一路上橋大功率晶體管不能正常導通和關閉，該模塊已經損壞，經確認驅動電路wu故障后更換新品后一切正常。

六、過載

    過載也是變頻器跳動比較頻繁的故障之一，平時看到過載現象我們其實首先應該分析一下到底是馬達過載還是變頻器自身過載,一般來講馬達由于過載能力較強,只要變頻器參數表的電機參數設置得當,一般不大會出現馬達過載.而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現過載報警.我們可以檢測變頻器輸出電壓。

七、開關電源損壞

    這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，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來調整開關電源的輸出，同時UC2844還帶有電流檢測，電壓反饋等功能，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。

八、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。安川在驅動電路的設計上，上橋使用了驅動光耦PC923，這是專用于驅動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅動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，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。

九、GF—接地故障

    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，導致GF報警。

十、限流運行

    在平時運行中我們可能會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不能正常平滑的工作，電壓(頻率)首先要降下來，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，在不超過預定限流值的情況下尋找工作點，并控制電機平穩地運行在工作點，并將警告信號反饋客戶，依據警告信息我們再去檢查負載和電機是否有問題。

在變頻器日常維護過程中,經常遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,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題，在這里略作介紹。

　　一、靜態測試

　　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，有一個接近于無窮大的阻值。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，可以說明整流橋故障；B.  紅表棒接P端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或起動電阻出現故障。

　　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、動態測試

　　 在靜態測試結果正常以后，才可進行動態測試，即上電試機。在上電前后必須注意以下幾點：

　　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,連接異常有時可能導致變頻器出現故障,嚴重時會出現炸機等情況。

　　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,進行空載(不接電機)情況下啟動變頻器,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，則模塊或驅動板等有故障

　　5、在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，帶載測試。測試時，最好是滿負載測試。

　　三、故障判斷

　　1、整流模塊損壞

　　 一般是由于電網電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下，更換整流橋。在現場處理故障時，應重點檢查用戶電網情況，如電網電壓，有無電焊機等對電網有污染的設備等。

　　2、逆變模塊損壞

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

　　3、上電無顯示

　　 一般是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動電阻損壞，也有可能是面板損壞。

　　4、上電后顯示過電壓或欠電壓

　　 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，更換損壞的器件。

　　5、上電后顯示過電流或接地短路

　　 一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放等。

　　6、啟動顯示過電流

　　 一般是由于驅動電路或逆變模塊損壞引起。

　　7、空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流

　　 該種情況一般是由于參數設置不當或驅動電路老化,模塊損傷引起。

電機聲音大的原因：

當用變頻器拖動電機運行時，我們經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!

電機噪音大無非有兩方面的原因：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，但這時又會帶來一些問題，如果載波頻率調得太高，又會對其它設備造成干擾，尤其是當采用PLC通訊方式時，因此要根據現場的實際情況設置載波頻率。

(2)電機共振

有時，電機在運行時的某一頻段會產生機械共振。這時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，跳過此段頻率，避免電機產生共振。

(3)電機帶負載能力降低

有時電機長時間使用后，或電機質量不好，帶負載能力會降低，這里電機的噪音也會比正常時大。 

以上是我的一點實際經驗，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、電動機的效率和溫升的問題　　 

不論那種形式的變頻器，在運行中均產生不同程度的諧波電壓和電流，使電動機在非正弦電壓、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）。　　 

高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅（鋁）耗、鐵耗及附加損耗的增加，最為顯著的是轉子銅（鋁）耗。因為異步電動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，便會產生很大的轉子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應所產生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外發熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動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%。