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1、北京精诚智和教育科技有限公司:专业PLC、变频器培训公司,变频器培训讲义 -变频器的维护及故障分析 讲师：王老师 15811515136 Http:/,变频器的维护,一.变频器需要维护 不良环境和元器件老化都会使变频器发生故障,维护能有效地减小故障，延长使用寿命。 变频器的维护：日常维护 定期检修 二. 变频器日常检查的内容（运行时经常检查） 1. 经常观察操作面板，看显示是否有缺省、闪烁、颜色变浅等显现。 可能原因：变频器的开关电源的滤波电容老化，使输出电压不正常，芯片工作在DC 3.5V5V ；插接线接触不良。 2. 经常检查变频器的输入、输出接线端子是否发热。,系统运行中有振动端子松动接
2、触不良 端子发热氧化 3. 经常检查变频器的输入、输出电缆是否老化。 4. 检查冷却风机是否正常工作，是否在运转、风量是否正常、风道是否有灰尘？ 5.经常检查变频器有无异味、振动是否正常、发热是否正常、温度是否正常、散热板是否温度过热。 主回路元器件有松动否。 6.检测变频器的输入输出电压，直流高压是否正常。,三. 定期检修,利用停产间隙时间进行，每年12次 清洗 主电路检测 滤波电容、限流电阻、继电器触点、绝缘电阻 保护电路取样元件检查 冷却风机的检查 控制电路，开关电源元件、印刷电路、小电解电容 加固紧固部件 检修后一定要进行试运行。,变频器的常见问题分析,一. 参数设定不当时易碰到的问题
3、 1. 变频器在电机空载时工作正常，但不能带负载启动。为什么？ 这种问题常常出现在恒转矩负载。遇到此类问题时应重点检查加、减速时间设定或提升转矩设定值。U/F曲线设置。最小频率设置。 2. 变频器开始运行，但电机还未启动就过载跳停，表现为过流报警。 如冶金厂一台25kW-6电机，投入运行时，跳停频繁。经检查，偏置频率原设定为3Hz，变频器在接到运行指令但未给出调频信号之前，电机将一直接收3Hz的低频运行指令而无法启动。变频器过载保护动作属正常。改偏置频率为0Hz，电机启动得以恢复正常。 3. 频率已经达到较大值，但电机转速仍不高。 比如一台新投用的变频器频率设置已经很大，但电机转速明显较同频率
4、下其他电机低。检查频率增益设定值为200%。由于频率设定信号增益为设定模拟频率信号对输出频率的比率，即如设定频率为40Hz，实际输出频率仅为20Hz。将设定增益改为100%后，问题得到解决。,4. 频率上升到一定数值，继续向上调节时，频率保持在一定值不断跳跃，转速不能提高。 遇到上述问题，应检查最大转矩设定值是否偏小、变频器的容量是否偏小。观查电流值。 5. 变频器由U/F控制改为矢量控制，变频器不运行？ U/F控制不需要严格的电机参数。 矢量控制需要电机相关参数，否则不运行，如不接电机不运行。,二. 外部环境易引发的问题 1. 如果变频器操作室的制冷、通风效果不良或风扇损坏，易发生过热保护跳
5、停。应注意保持变频器周围环境清洁、干燥，严禁在变频器附近放置杂物，应使之远离振动源和冲击源。 2. 如果工作环境内腐蚀性气体浓度较大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。在这种情况下，应把控制箱制成封闭式结构并进行换气。,三. 过流与过载 1. 轻载过电流 如果负载很轻，却又过电流跳闸，应首先检查电动机磁路是否饱和。励磁电流或磁通大幅度增加往往导致磁路饱和，此时铁心和线圈会过热。如磁路饱和，可通过反复调整U/f比来使变频器正常启动。 2. 重载过电流 有些生产机械在运行过程中负荷突然加重，甚至“卡住”，电动机的转速大幅度下降，电流急剧增加，过载保护来
6、不及动作，导致过电流跳闸。 解决方法：首先了解机械本身是否有故障，如果有故障，则修理机器；如果这种过载属于生产过程中经常出现的现象，则应考虑加大电动机和负载之间的传动比。适当加大传动比，可减轻电动机轴上的阻转矩，避免出现带不动的情况。如无法加大传动比，则考虑增大电动机和变频器的容量。,3. 升速中过电流 这往往是由于升速过快而引起的。可通过延长升（降）速时间或准确预置升（降）速自处理（防失速）功能而解决。 4. 过载 如出现过载现象，应重点检查以下三方面：机械负荷是否过重？三相电压是否平衡？是否是由于变频器内部的电流检测部分发生故障而引起的误动作？之后依据实际情况进行处理。 四. 变频器的参数
7、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、最大频率。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
8、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。一旦发生参数设置故障，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。,五. 常见故障： 1. “OC”过流报警故障 这是变频最常见故障，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。然后就必须判断是否电流检测电路问题，以FVR-075G7S-4EX为例，有时看到FVR-07
9、5G7S-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。 2 . “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降压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)可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象。,3. “UV”欠压故障 首先可以看一下输入端电压是否偏低、缺相，然后看一下是否为电压检测电路故障。
10、4 . “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，然后检查检测电路各器件是否正常。 5 . “SC”短路故障 可以检测一下变频器内部器件是否有短路现象。以安川616G545P5为例，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。,6 . “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LG SV030IH-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
11、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。,六 . 使用变频器常遇到的问题 1. 载波频率任何选择？ 0.515KHz 载波频率 高 噪音小、对外干扰大。 载波频率 低噪音大、干扰小、额定电流大。 2. 变频器驱动的电机为何发热严重？ 由高频信号和高次谐波引起的。 （1）使定子绕组由于电流的趋肤现象发热。 （2）机座、铁芯产生涡流发热。 （3）冷却风机转速下降。 减小电机发热的方法（1）调低载波频率。（2）外加冷却风机。（3）加输出电抗器。,3. 使用变频器后，漏电保护断路器易跳闸，如何解决？ 是由高频信号和高次谐波对漏电保护断路器的干
12、扰引起的、EMC滤波器引起的。 解决办法： （1）保护漏电保护设定值。 （2）更换具有抗干扰性的漏电保护器。 （3）去掉EMC滤波器。 4. 变频器与电机的距离远，如何解决？ 注意电缆线径的选择。 （1）趋肤现象使线径变小。 （2）高次谐波使电缆易于老化、易于击穿。 （3）电压的行波增高了电机的电压值。 （4）要求电机绝缘等级要高一等级。 （5）加du/dt、sin滤波器,5. 变频器输出电流大于输入电流，为什么？ （1）测量误差，高频干扰。 （2）P=U*I P=Ui* Ii=U0*I0 UiU0 所以I0Ii 6. 变频器三相输入与输出端接错，有何后果？为什么？ 后果是烧变频器。 （1）逆
13、变器的续流二极管无限流电阻，上电就烧。 （2）给起动运行信号后，逆变管导通短路烧逆变器。,7. 直接断开变频器三相输入电源的方法停车会如何？ 可能损坏变频器。 内部开关电源电压低，CPU控制不正常，控制上下桥臂短路，烧逆变器。 8.备用变频器长时间放置后，再运行要注意什么？ 电容需要经常充放电，否则会老化、降低电容值、出现漏电现象严重、耐压值降低。 上电时炸电容：耐压值降低。 上电时炸整流管：漏电现象严重。 方法：先用低电压给电容充放电、逐步提高电压法，给变频器充放电，恢复电容性能。备用变频器放置36个月通电一次。,变频器的维修,1. 变频器维修的条件： 了解变频器的基本原理。 熟悉变频器的基
14、本结构。 熟悉变频器的典型电路：输入输出电路、显示电路、开关电源电路、起动电流、滤波电路、限流电路、控制电路等。 掌握常见电路的原理作用；思路敏捷，动手能力强，坚韧的个性。 基本工具：直流稳压电源（具有限流功能）、信号发生器、双踪示波器、指针式万用表、频率计、自制工具、电机、代负荷等。,2.修理的通常方法,逐步缩小法： 通过分析、检测将故障范围逐步缩小，直至故障点。 顺藤摸瓜法： 按电路电信号传输的途径进行检测，判断故障所在。,3.修理的步骤,静态检测功率模块，好转下一步；坏转第三步 通电检测，初查故障问题 拆卸清洗（年久更换所有小电解电容） 故障诊断 故障处理，更换器件原则： 尽量相同 灵活
15、取代 试运行： 正常转下一步；存在问题回第四步 填写修理记录,2. 简易判断模块是否正常的方法： （1）电阻检测法：,用模拟万用表的红表笔（）接P端，万用表的黑表笔（）分别接R、S、T端,测二极管的正向电阻，二极管导通电阻正常值为几十。 用模拟万用表的黑表笔（）接P端，万用表的红表笔（）分别接R、S、T端,测二极管的反向电阻，二极管截止电阻正常值为几百k。,或者两个表笔分别接RS、RT、ST，电阻值应基本相同。 电阻值=(正向电阻值反向电阻值)/2,逆变模块的粗测 逆变模块包括IGBT管和与之反并联的二极管。它们的粗测方法介绍如下： IGBT管的粗测 1.两个表笔分别接UV、UW、VW，电阻值
16、应基本相同。 2. 根据IGBT的基本原理，在正常情况下，当把电池的“”端接发射极（E），电池的“”端接控制极（G）时，IGBT应处于截止状态，如图20 a）所示；反之，把电池的“”端接控制极（G），电池的“”端接发射极（E）时，IGBT应处于导通状态，如图20 b）所示。 如果符合上述规律，则大体上可以认为，该IGBT管是可用的。图21反并联二极管的粗测 a）逆变模块电路b）测量示例 测量时必须注意，因为IGBT管的G、E间是绝缘栅结构，所以，G、E间是不允许开路的。,图20IGBT的粗测a）截止b）导通,（2）反向二极管的粗测与整流电路的粗测类似，首先也应记住模块各端子的符号，如图21 a）所示。今以鉴别VD12为例，说明如下： 由图 a）可以看出，VD12在端子N和V之间，N端接二极管的正极，V端接负极。因此，在正常情况下，当万用表的黑表笔（电池正端）接端子“N”，而红表笔（电池负端）接端子“V”时，VD12处于导通状态；将两表笔交换，VD12应截止。,图21反并联二极管的粗测a）逆变模块电路b）测量示例,变频器的常见故障
