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变频器的组成与常见故障及维修对策

一、

变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展方向，随着电力电子技术的发展，西门子变频器维修，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，***，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。但是由于受到环境，使用年限以及人为操作等因素，影响变频器的使用寿命大为降低，同时使用中也出现了各种各样的故障。下面我们就变频器的组成与常见故障及对策和大家一起探讨变频器构成。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。

二、整流电路：

整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。整流电路一般都是单独的一块整流模块，但不少整流电路与逆变电路二者合一的模块如富士7MBI系列。

整流模块损坏是变频器常见故障，在静态中通过万用表电阻挡正反向的测量来判断整流模块是否损坏，当然我们还可以用耐压表来测试。

有的品牌变频器整流电路，上半桥为可控硅，下半桥为二极管。如大功率的丹佛斯、台达等。判断可控硅好坏的简易方法，可在控制极加上直流电压（10V左右）看它正向能否导通。这样基本大致能判断出可控硅的好坏。

另外，富士变频器G9S(P9S)11kw以下的整流模块的特点为该模块集中五种功能。整流，预充电可控硅，制动管，电源开关管，热敏电阻。如CVM40CD120整流模块引脚及功能的名称，供同行参考。

整流：R、S、T、A(+)N-(-)

充电可控硅：A1、P1、G+n（触发）

制动管：DB、N_、G7(触发)DB1B+是其续流二极管

电源开关管：D8、S8、G8

热敏电阻：Th1Th2

G9S(P9S)15kw～22kw，整流模块为（VM100BB160）它的功能除整流外还有预充电可控硅。功率在30kw以上的为整流模块单一整流功能。功率75kw以上为多组并联整流模块。

三、平波电路：

平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动，为了抑制电压波动采用电感和电容吸收脉动电压（电流），一般通用变频器电源直流部分对主电路构成器件有余量，省去电感而采用简单电容滤波平波电路。

对滤波电容进行容量与耐压的测试，我们还可以观察电容上的安全阀是否爆开。有没有漏液现象来判断的它的好坏。

四、控制电路：

现代变频调速基本系用16位、32位单片机或DSP为控制***，从而实现全数字化控制。

变频器是输出电压频率可调的调速装置。提供控制信号的回路称为主控制电路，控制电路由以下电路构成：频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”。运算电路的控制信号进放大的“驱动电路”以及逆变器和电动机的“保护电路”，但实际使用变频器时，其维护工作也比较复杂。这里就变频器控制电路故障报警产生原因提供以下一些处理方法。

常用变频器在使用中，是否能满足传动系统要求，变频器参数设置尤为重要。设置不正确会导致变频器报警而不能正常工作。

1。参数设置

变频器出厂时，厂家对每个参数都预设一个值这些参数叫出厂（缺省）值。一般缺省值并不能满足大多数传动系统的要求。所以用户在正确使用变频器之前，要求对变频器参数做如下设置：

（1）确认电机参数设定电机的功率、电流、电压、转速、频率。这些参数可以从电机铭牌中直接得到

（2）变频器采取的控制方式，即速度控制、转拒控制、PID或其它方式。选定控制方式后，一般要根据控制精度需要进行静态或动态辨别。

（3）设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式。可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。

（4）给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式。面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定。当然对于变频给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和，正确设置以上参数后，变频器基本能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。一旦发生参数设置鼓掌，可根据说明书进行修改参数。如果不行可数据初始化，恢复缺省值。然后按上述步骤重新设置，对于不同品牌的变频器其参数恢复出厂值方式也不同。

2。“OC”过流报警故障

这是变频***常见故障，我们首先排除由于参数问题而导致的故障，例如：电流限制，加速时间过短有可能导致过流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路问题，以FVR-075G7S-4EX为例，我们有时看到FVR-075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板会有电流显示，电流来自于哪里呢？这时就要测试一下它的3个霍尔传感器是否出了问题。

3．“OV”过压故障

首先先要排除由于参数问题而导致的故障，例如：减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等。然后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障。一般的电压检测电路的电压采样点都是中间直流母线取样后（530V左右的直流）通过阻值较大的电阻后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压（此机为数码管显示）我们可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象。

4“UV”欠压故障

首先我们可以看一下输入端电压是否偏低、缺相，然后看一下电压检测电路鼓掌，判断和电压相同。

5。“OH”过热故障

变频器温度过高，检查变频器的通风情况，及轴流风扇运转是否良好。有些变频器有电动机温度检测装置，检查电动机的散热情况，然后我们检查检测电路各器件是否正常。

6。“SC”短路故障

我们可以检测一下变频器内部器件是否有短路现象。以安川616G545P5为列模块、驱动电路、光耦是否有问题一般为模块和驱动的问题。更换模块修复驱动电路。“SC”故障会消除。

7。“FU”快速熔断故障

现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。特别是大功率变频器，以LGSV030IH-4变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测。当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压丢失，此时隔离光耦动作，出现FU报警。

更换快熔就应能解决问题，特别是应该注意的是更换快熔前必须判断主回路是否有问题。

五、逆变电路：

逆变电路同整流电路相反，逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥5个，下桥6个功率开关器件导通和关断。从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互相差2/3∏的三相交流电压。

逆变电路通常指的就是IGBT逆变模块（早期生产的变频器为GTR等功率模块）IGBT模块损坏也是变频器常见的故障。对于IGBT模块，我们介绍***的测量方法（***不是这样测量）用指针万用表电阻10k档表棒去触发GwEw（黑笔碰Gw，红笔碰Ew）则P到W可导通。当GwEw短路，P到W则关闭，其它各管引脚同理。

测量耐压值可用晶体管参数测试仪，但是要短接触发端G－E才能测C－E的耐压值。IGBT模块损坏，大多情况下会损坏驱动元器件。***损坏的器件是稳压管及光耦。反过来如驱动电路的元件有问题如电容漏液、击穿、光耦老化，也会导致IGBT模块烧坏或变频输出电压不平衡。检查驱动电路是否有问题，可在没通电时比较一下各路触发端电阻是否一致。通电开机可测量触发端的电压波形。但是有的变频器不装模块开不了机，这时在模块P端串入假负载防止检查时误碰触发端或其他线路引起烧坏模块。

六、结束语：

变频器的科技含量较高，是强电与弱电相结合的，因此其故障多种多样。我们只能从实践中不断的总结、探索出一套快速有效处理变频器故障的办法。以上只是本人在实践中的一点心得。希望与大家共同讨论，同时我们也希望更好的为广大客户服务。

变频器的常见故障及维修对策（台湾产）

变频器的发展应该说经历了一段很漫长的时间，中国变频器市场也经历了从80年代初－－90年代中期日本变频器独领，到现在的欧美变频器渐占主导地位的局面。在这中间我们不得不提到台湾产的变频器。作为一个半导体电子产品的集结地和加工中心，变频器这个和半导体IC业密切相关的行业在台湾也取得了巨大的发展。为台湾变频器在市场上也赢得了一席之地。并以其低廉的价格和较好的性能受到了中低档用户的青睐。处于***地位的品牌主要有台达，台安，东元，其他我们还能碰到的品牌有爱德利，利佳，宁茂，欧林，九德松益等。

台湾变频器相对来说功能较简单，特别是早期的产品，像台安欧林主要功能就是调速，简单而实用。如台安早期的N1系列，和欧林的OL—2001系列OL—4001系列。但随着半导体技术的发展，以及用户客观使用场合使用要求的提高，变频器的功能也越来越丰富。台湾变频器也有了长足的发展，随着控制理论的成熟，控制方式也由原来的V/F控制提升至电压矢量控制，主要的功率器件也由大功率双极型晶体管GTR改善为绝缘栅双极型晶体管IGBT，变频器性能大为提高。

在功能上，台湾产变频器虽然无法和欧美及日本变频器相提并论，但功能上也越来越完善。台安，台达都有RS232/485通讯功能，内置PID功能，台达变频器还带有PG卡选件，瑞恩变频器维修，参数里更带有电子齿轮设置，调速更。（VFD-V系列）。由于纺织行业的一些特殊性，台安变频器推出了内建摆频功能的SV300系列变频器。对于东元变频器来说由于采用了安川变频技术，东元无论从外形还是内部参数都和安川极为接近，功能也极其相近。由于是安川变频的成熟技术，质量还是相当可靠。分类也和安川变频接近。功能也十分强大，包括多种通讯方式的选择，内置简易PLC功能等等。

在型号分类上几大台湾品牌也更详细。如台达变频器就包括通用型的VFD-A系列，风机水泵***的VFD-F系列，以及简易型的VFD-S系列，以及可用于直接转矩控制的VFD-V系列。台安变频器主要有通用型的N2系列，电流矢量型的V2系列，经济型的E2系列，以及功能***完善的SV300系列。东元变频器主要包括大功率的7200GA系列，7200PA系列。以及中小功率的7200MA，7200CV系列。以及和台安变频器极为相近的E2，N2系列。

以下我们就从维修的角度，结合几个常见品牌变频器的常见故障和大家做一个探讨。

对于台安变频器我们现在碰到故障比较多的是N2系列，常见故障代码有过电流OC，原因有多种，电机故障，加速时间过短，检测CT损坏，都有可能导致过电流故障的出现。其实在维修中碰到***引起过电流报警的就是PIM模块的损坏，有时往往由于驱动电路上的短路，导致上电就显示过电流报警，也有可能由于大功率晶体管的损坏，导致三相输出电压不平衡，变频器运行就显示过电流报警。我们常用的确定故障源的办法就是在不拖动电机的情况下运行变频器，并测量输出电压，确定是电机有问题，还是变频器故障。假如是变频器故障我们还得判断是PIM模块损坏引起的故障还是检测电路误检引起的故障。我们通过测量，就能判断出PIM模块的好坏，但值得注意的是我们不能忽略对驱动电路波形的测量。台安N2系列变频器下桥驱动采用的是带有短路保护的PC929驱动光藕，PIM模块的损坏也容易导致驱动光藕的损坏。检测电路的损坏主要是霍尔传感器损坏也会引起过流报警。

N2系列变频器的开关电源的设计是目前开关电源较流行做法，用一块uc3842作为波形发生器，调整开关管k1317的占空比，达到调整输出的目的。整个线路设计简单可靠，被广泛采用。但由于开关电源所带负载的短路，或开关电源工作电压的突变也会导致开关电源的损坏。问题一般出在UC3842芯片上，但假如是外部电源发生突变，也有可能导致脉冲变压器的损坏。在台安N1系列变频器中脉冲变压器的损坏还是比较多的但原因则和N2系列变频器的损坏有所区别。多与脉冲变压器绕制时的工艺有关。

台达变频器我们碰到***的就是开关电源的损坏了。如台达的VFD-A系列变频器。它的开关电源采用了一种对称的设计结构，有两个开关管共同调整输出电压，问题往往都出在开关管的驱动电路上。此外此开关电源的脉冲变压器也是一个易坏部分。

东元的7200GA采用的则是安川616G3系列变频器的技术。我们碰到较多的就是SC故障以及CPF00—CPF04故障。当然开关电源的损坏也是常见故障之一。对于SC短路故障多是由于功率模块的损坏而导致的，功率模块触发极的短路往往会导致上电就显示短路故障。驱动电路的损坏也会引起SC故障。往往是一运行，SC故障就出现了。那我们就只能通过测量功率模块，检测驱动波形来排除故障了。对于CPF00—CPF04故障问题则是基本都在控制板上，相对来说检测较困难。我们可以

是一般都是指三菱变频器进入中国市场较早，所以有些老的产品仍在使用，我们先就这些产品的故障做一分析。早期我们能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器，小功率Z024系列变频器我们常见的故障现象有OC，ERR，无显示等，OC引起的原因主要有以下两种可能：1。驱动电路老化，由于较长年限的使用，必然导致元器件的老化，变频器维修，从而引起驱动波形发生畸变，输出电压也就不稳定了，所以经常一运行就出现OC报警。2。IPM模块的损坏也会引起OC报警，Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流，欠压等检测电路，而且还包含有放大驱动电路，所以不管是检测电路的损坏，驱动电路的损坏，以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。ERR故障是一个欠压故障，通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生，而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的，它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路，这给维修带来了一定的困难，其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。此外我们还会碰到一些LV故障，欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障，三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障，由于开关电源输出负载的短路，或母线电压的突变而导致脉冲变压器初，次级绕组的损坏。

目前市场上正在推广使用的就是A500系列，E500系列，和F500系列，以及S120系列。以下我们就A500和E500系列的常见故障和大家做一分析。对于A500系列我们有时会碰到UV(欠压)故障，我们可以检查一下整流回路，A500系列7。5KW以下变频器的整流桥内置一个可控硅，变频器在正常运行时用于切断充电电阻，内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障，而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片，此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。此外，在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6，E7，而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片，以及一些接口芯片上。对于E500系列变频器，AB变频器维修，我们碰到的常见故障有Fn故障，此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不***输出。

应该说三菱变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。