变频器常见故障与维修方法

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      本文只是对变频器的一些常见故障进行了分析探讨，在工作中还需要不断的分析、总结，积累一些常见的维修技巧，变频器所出现的故障很多，正像维修其他电器一样，有很多是意想不到的问题，需要我们认真分析，弄清工作原理，逐步的把其电路学深学透，才能把握其本质，快速而准确的处理问题。　1 变频器的静态测试结果来判断故障
         首先我们可以对变频器做一个静态的测试，一般通用型变频器大致包括以下几个部分变频器：　　（1）整流电路
　　（2）直流中间电路
　　（3）逆变电路
　　（4）控制电路。
　　静态测试主要是对整流电路，直流中间电路和逆变电路部分的大功率晶体管（功率模块）的一个测试，工具主要是万用表。整流电路主要是对整流二极管的一个正反向的测试来判断它的好坏，当然我们还可以用耐压表来测试。直流中间回路主要是对滤波电容的容量及耐压的测量，我们也可以观察电容上的安全阀是否爆开，有否漏液现象等来判断它的好坏。功率模块的好坏判断主要是对功率模块内的续流二极管的判断。对于IGBT模块我们还需判断在有触发电压的情况下能否导通和关断。
　　2 通过变频器的显示来判断故障点的所在
　　2.1 短路保护 变频器运行当中出现短路保护，说明是变频器内部或外部出现了短路因素。这有以下几方面的原因：
　　（1） 负载出现短路 这种情况下如果把负载甩开，即将变频器与负载断开，空开变频器，变频器应工作正常。这时我们用兆欧表（或称摇表）测量一下电机绝缘，电机绕组将对地短路，或电机线及板绝缘变差，此时应检查电机及附属设施。
　　（2） 变频器内部问题 如果上述检测后负载无问题，变频器空开仍出现短路保护，这是变频器内部出现问题，应予以排除。在逆变桥的模块当中，若IGBT的某一个结击穿，都会形成短路保护，严重的可使桥臂击穿，甚至于送不上电，前面的断路器将跳闸。这种情况一般只允许再送一次电，以免故障扩大，造成更大的损失，应联系厂家进行维修。
　　（3） 变频器内部干扰或检测电路有问题 有些机子内部干扰也易造成此类问题，此时变频器并无太大的问题，只是不间断的、无规律的出现短路保护，即所谓的误保护，这就是干扰造成的。 变频器的短路保护一般是从主回路的正负母线上分流取样，用电流经主控板的检测传至主控芯片进行保护的，因此这些环节上任何一处出现问题，都可能造成故障停机。 对于干扰问题，现低压大功率的及中高压变频器都加了光电隔离，但也有出现干扰的，主要是电流传感器的控制线走线不合理，可将该线单独走线，远离电源线、强电压、大电流线及其他电磁辐射较强的线，或采用屏蔽线，以增强抗干扰能力，避免出现误保护。对于检测电路出现的问题，一般是电流传感器、取样电阻或检测的门电路问题。电流传感器应用示波器检测。若波形不好或出现杂乱波形甚至于无波形，即说明电流传感器有问题，可更换一只新的。对取样电阻问题，有的机子使用时间长了，其阻值会变大，甚至于断路，用万用表可检测出来，应予以更换成原来的阻值的或少小一些的电阻。对于检测的门电路，应检查在静态时的工作点，若状态不对应更换之。
　　（4） 参数设置问题对于提升机类或其他（如拉丝机、潜油电泵等）重负荷负载，需要设置低频补偿。若低频补偿设置不合理，也容易出现短路保护。一般以低频下能启动负载为宜，且越小越好，若太高了，不但会引起短路保护，还会使启动后整个运行过程电流过大，引起相关的故障，如IGBT栅极烧断，变频器温升高等。因此应逐渐加补偿，使负荷刚能正常启动为最佳。
　　（5） 在多单元并联的变频器中的某一单元出现问题。势必使其他单元承担的电流大，造成单元间的电流不平衡，而出现过流或短路保护。因此对于多单元并联的变频器，应首先测其均流情况，发现异常应查找原因，排除故障。各单元的均流系数应不大于5%。
　　2.2 过流保护 变频器出现过流保护，一般是由于负载过大引起，即负载电流超过额定电流的1.5倍即故障停机而保护。这一般对变频器危害不大，但长期的过负荷容易引起变频器内部温升高，元器件老化或其他相应的故障。这种保护也有因变频器内部故障引起的，若负载正常，变频器仍出现过流保护，一般是检测电路所引起，类似于短路故障的排除，如电流传感器、取样电阻或检测电路等。该处传感器波形，其包络类似于正弦波，若波形不对或无波形，即为传感器损坏，应更换之。过流保护的另一个原因就是缺相。当变频器输入缺相时，势必引起母线电压降低，负载电流加大，引起保护。而当变频器输出端缺相时，势必使电机的另外两相电流加大而引起过流保护。所以对输入及输出都应进行检查，排除故障。
　　2.3 过、欠压保护 变频器出现过、欠压保护，大多是由于电网的波动引起的，在变频器的供电回路中，若存在大负荷电机的直接启动或停车，引起电网瞬间的大范围波动即会引起变频器过、欠压保护，而不能正常工作。这种情况一般不会持续太久，电网波动过后即可正常运行。这种情况的改善只有增大供电变压器容量，改善电网质 量才能避免。当电网工作正常时，即在允许波动范围（380V±20%）内时，若变频 器仍出现这种保护，这就是变频器内部的检测电路出现故障了。此时可以看一下输入侧电压是否有问题，最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，都是中间直流回路的电压。
　　2.4 温升过高保护 变频器的温升过高保护，一般是由于变频器工作环境温度太高引起的，此时应改善工作环境，增大周围的空气流动，使其在规定的温度范围内工作。再一个原因就是变频器本身散热风道通风不畅造成的，有的工作环境恶劣，灰尘、粉尘太多，造成散热风道堵塞而使风机抽不进冷风，因此用户应对变频器内部经常进行清理（一般每周一次）。也有的因风机质量差运转过程中损坏，此时应更换风机。 还有一种情况就是在大功率的变频器（尤其是多单元或中高压变频器）中，因温度 传感器走线太长，靠近主电路或电磁感应较强的地方，造成干扰，此时应采取抗 干扰措施。如采用隔离，或加滤波电容等。
　　2.5 电磁干扰太强 这种情况变频器停机后不显示故障代码，只有小数点亮。这是一种比较难处理的故障。包括停机后显示错误，如乱显示，或运行中突然死机，频率显示正常而无输出，都是因变频器内外电磁干扰太强造成的。 这种故障的排除除了外界因素，将变频器远离强辐射的干扰源外，主要是应增强其自身的抗干扰能力。特别对于主控板，除了采取对外界隔离的方式尤为重要。首先应尽量使主控板与外界的接口采用隔离措施。我们在高中压及低压大功率变频器及提升机变频器中采用了光纤传输隔离，在外界取样电路（包括短路保护、过流保护、温升保护及过、欠压保护）中采用了光电隔离，在提升机与外界接口电路中采用了plc隔离，这些措施都有效避免了外界的电磁干扰，在实践应用中都得到了较好的效果。再一点就是对变频器的控制电路（主控板、分信号板及显示板）中应用的数字电路，应特别强调每个集成块都应加退耦电容。每个集成块的电源脚对控制地都应加10μF/50V的电解电容并接103（0.01μF）的瓷片电容，以减小电源走线的干扰。对于芯片，电源与控制地之间应加电解电容10μF /50V并接105（1μF）的独石电容，效果会更好些。有些机子使用时间太久，线路板上的滤波电容容量不够造成滤波效果差，造成变频器死机或失控，这种情况不太好处理，可更换一块新线路板，一般可解决问题。

jszhs8

好东西，谢谢分享，学习了

王栋春

不错 总结的非常到位

hbcndq

好东西，收藏了！