變頻器維修故障現(xiàn)象及維修實(shí)例分析論文

仰光自動化為您分享：變頻器維修中常見故障代碼及處理實(shí)例，內(nèi)容包括變頻器維修中常見的OC過流、OU過壓、Uu欠壓、輸出不平衡、過載、開關(guān)電源損壞、SC故障、GF接地故障、限流運(yùn)行、主回路跳閘等。

變頻器維修故障現(xiàn)象及維修實(shí)例分析論文

變頻器維修故障1、過流（OC）

過流是變頻器報(bào)警最為頻繁的現(xiàn)象

變頻器過電流原因及表現(xiàn)

① 重新啟動時(shí)，一升速就跳閘。這是過電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有:負(fù)載短路，機(jī)械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩過小等現(xiàn)象引起；

② 上電就跳，這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位，主要原因有:模塊壞、驅(qū)動電路壞、電流檢測電路壞；

③ 重新啟動時(shí)并不立即跳閘而是在加速時(shí)，主要原因有:加速時(shí)間設(shè)置太短、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(V/F)設(shè)定較高。

變頻器過流維修實(shí)例

① 一臺LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動就跳“OC"

分析與維修:打開機(jī)蓋沒有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象，在線測量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題，為進(jìn)一步判斷問題，把IGBT拆下后測量7個(gè)單元的大功率晶體管開通與關(guān)閉都很好。

在測量上半橋的驅(qū)動電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A(yù)3120輸出腳與電源負(fù)極短路，更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運(yùn)行一切良好。

② 一臺BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC"且不能復(fù)位。

首先檢查逆變模塊沒有發(fā)現(xiàn)問題，其次檢查驅(qū)動電路也沒有異?，F(xiàn)象，估計(jì)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(rèn)為傳感器已壞，找一新品換上后帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)一切正常。

變頻器維修故障2：過壓（OU）

過電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候，其主要原因是減速時(shí)間太短或制動電阻及制動單元有問題

變頻器過壓維修實(shí)例

一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機(jī)時(shí)跳“OU"。

在修這臺機(jī)器之前，首先要搞清楚“OU"報(bào)警的原因何在，這是因?yàn)樽冾l器在減速時(shí)，電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場的速度加快，轉(zhuǎn)子的電動勢和電流增大，使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，回饋的能量通過逆變環(huán)節(jié)中與大功率開關(guān)管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié)，使直流母線電壓升高所致，所以我們應(yīng)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(shí)發(fā)現(xiàn)已擊穿，更換后上電運(yùn)行，且快速停車都沒有問題。

變頻器維修故障3：欠壓（Uu）

欠壓也是我們在使用中經(jīng)常碰到的問題。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?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(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn)，其次主回路接觸器損壞，導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導(dǎo)致欠壓.還有就是電壓檢測電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓問題

變頻器欠壓維修實(shí)例

① 一臺艾默生18.5kW變頻器上電跳“Uu

經(jīng)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?yàn)檫@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(rèn)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(dú)加24V直流電接觸器工作正常。

繼而檢查24V直流電源，經(jīng)仔細(xì)檢查該電壓是經(jīng)過LM7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出的，測量該穩(wěn)壓管已損壞，找一新品更換后上電工作正常

② 一臺丹佛斯VLT5004變頻器上電顯示正常，但是加負(fù)載后跳“ DC LINK UNDERVOLT"(直流回路電壓低)。

這臺變頻器從現(xiàn)象上看比較特別，但是你如果仔細(xì)分析一下問題也就不是那么復(fù)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(shí)沒有發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象，估計(jì)是加負(fù)載時(shí)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(yīng)著重檢查整流橋，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一路橋臂開路，更換新品后問題解決

③ 一臺ABB ACS500 22kW變頻器在運(yùn)行半小時(shí)左右跳“OH"。

因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)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(shí)太高，通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動緩慢，防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮，經(jīng)打掃后開機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后沒有再跳此故障。

變頻器維修故障4：輸出不平衡

輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，主要原因:模塊壞，驅(qū)動電路壞，電抗器壞等。

變頻器輸出不平衡維修實(shí)例

一臺富士 G9S 11KW變頻器，輸出電壓相差100V左右。

打開機(jī)器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒發(fā)現(xiàn)問題，測量6路驅(qū)動電路也沒發(fā)現(xiàn)故障，將其模塊拆下測量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉，該模塊已經(jīng)損壞，經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動電路wu故障后更換新品后一切正常。

變頻器維修故障5：過載

過載也是變頻器跳動比較頻繁的故障之一，平時(shí)看到過載現(xiàn)象我們其實(shí)首先應(yīng)該分析一下到底是馬達(dá)過載還是變頻器自身過載。

一般來講馬達(dá)由于過載能力較強(qiáng),只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng),一般不大會出現(xiàn)馬達(dá)過載.而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載報(bào)警.我們可以檢測變頻器輸出電壓。

變頻器維修故障6：開關(guān)電源損壞

這是眾多變頻器最常見的故障，通常是由于開關(guān)電源的負(fù)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來調(diào)整開關(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(dāng)發(fā)生無顯示，控制端子無電壓，DC12V,24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了。

變頻器維修故障7：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(bào)警的原因之一。此外驅(qū)動電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報(bào)警。

安川在驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)上，上橋使用了驅(qū)動光耦PC923，這是專用于驅(qū)動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅(qū)動電路則是采用了光耦PC929，這是一款內(nèi)部帶有放大電路，及檢測電路的光耦。

此外電機(jī)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(xiàn)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(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路，堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動波形失真，或驅(qū)動電壓波動太大而導(dǎo)致IGBT損壞,從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警

變頻器維修故障8：GF—接地故障

接地故障也是平時(shí)會碰到的故障，在排除電機(jī)接地存在問題的原因外，最可能發(fā)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(huán)境因數(shù)的影響，工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移，導(dǎo)致GF報(bào)警。

變頻器維修故障9：限流運(yùn)行

在平時(shí)運(yùn)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(bào)警出現(xiàn)時(shí)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(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制，在不超過預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn)，并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn)，并將警告信號反饋客戶，依據(jù)警告信息我們再去檢查負(fù)載和電機(jī)是否有問題。

變頻器維修故障10：主回路跳閘

這種故障表現(xiàn)為變頻器運(yùn)行過程中有大的響聲（俗稱“放炮"），或開機(jī)時(shí)送不上電，變頻器控制用的斷路器或空氣開關(guān)跳閘。這種情況一般是由于主電路（包括整流模塊、電解電容或逆變橋）直接擊穿短路所致，在擊穿的瞬間強(qiáng)烈的大電流造成模塊炸裂而產(chǎn)生巨大響聲。

變頻器模塊損壞的原因

① 整流模塊的損壞大多是由于電網(wǎng)的污染造成的。

因變頻器控制電路中使用可控整流器（如可控硅電焊機(jī)、機(jī)車充電瓶等），使電網(wǎng)的波形不再是規(guī)則的正弦波，使整流模塊受電網(wǎng)的污染而損壞，這需要增強(qiáng)變頻器輸入端的電源吸收能力。

在變頻器內(nèi)部一般也設(shè)計(jì)了該電路。但隨著電網(wǎng)污染程度的加深，該電路也應(yīng)不斷改進(jìn)，以增強(qiáng)吸收電網(wǎng)尖峰電壓的能力。

② 電解電容及IGBT的損壞主要是由于不均壓造成的。

這包括動態(tài)均壓及靜態(tài)均壓。在使用日久的變頻器中，由于某些電容的容量減少而導(dǎo)致整個(gè)電容組的不均壓，分擔(dān)電壓高的電容肯定要炸裂。

IGBT的損壞主要是由于母線尖蜂電壓過高而緩沖電路吸收不力造成的。

在IGBT導(dǎo)通與關(guān)斷過程中，存在著極gao的電流變化率，當(dāng)母線設(shè)計(jì)不合理，造成母線電感過高時(shí)，即會使模塊承擔(dān)的電壓過高而擊穿，擊穿的瞬間大電流造成模塊炸裂，所以減小母線電感是作好變頻器的關(guān)鍵。

我們改進(jìn)電路采用的寬銅排結(jié)構(gòu)效果較好。國外采用的多層母線結(jié)構(gòu)值得借鑒。

③ 再一個(gè)就是參數(shù)設(shè)置不合理。

尤其在大慣量負(fù)載下，如離心風(fēng)機(jī)、離心攪拌機(jī)等，因變頻器頻率下降時(shí)間過短，造成停機(jī)過程電機(jī)發(fā)電而使母線電壓升高，超過模塊所能承受的界限而炸裂。

這種情況應(yīng)盡量使下降時(shí)間放長，一般不低于300秒，或在主電路中增加泄放回路，采用耗能電阻來釋放掉該能量。