变频器的常见故障原因及解决方案

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1、变频器的常见故障原因及解决方案变频器的控制电路由以下电路组成：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、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变 器和电动机的保护电路。无速度检测电路为开环控制。在控制电路增加了速度检 测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行控 制更精确的闭环控制。运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电 流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。与主回路电位隔离检测电压、电流等。为驱动主电路 器件的电路，它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号 的输入（比如运行

2、、多段速度运行等）信号，还有各种内部 参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等）信号。以装在异步电动轴机上的编码器的信号为速度信号， 送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转 及定位控制等。检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止 工作或抑制电压、电流值。逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护功能有以下几点：瞬时过电流保护由于逆变电流负载侧短路等，流 过逆变器器件的电流超出允许峰值时，瞬时停止逆变器运 转，切断电流。变流器的输出电流达到异常值，也同样停止 逆变器运转。逆变器输出电流超过额定值

3、，且持续流通达规定的时 间以上，为了防止逆变器器件、电线等损坏要停止运转。恰 当的保护需要反时限特性，采用热继电器或者电子热保护 （使用电子电路）。过载是由于负载的GD2（惯性）过大或因负 载过大使电动机堵转而产生。采用逆变器是电动机快速减速时，由于再生功率直流 电路电压将升高，有时超过容许值。可以采取停止逆变器运 转或停止快速减速的方法，防止过电压。对于数毫秒以内的瞬时停电，控制电路工作正常。 但瞬时停电如果达数10ms以上时，通常不仅控制电路误动 作，主电路也不能供电，所以检出后使逆变器停止运转。逆变器负载接地时，为了保护逆变器有时要有接地过 电流保护功能。但为了确保人身安全，需要装设漏电

4、断路 器。有冷却风机的装置，当风机异常时装置内温度将上升， 因此采用风机热继电器或器件散热片温度传感器，检出异常后停止逆变器。在温度上升很小对运转无妨碍的场合，可以 省略。变频器在正常运行当中由于风机散热等问题使功率组 件温升过快或达到保护温度时常常会因此产生停车事故，因 此对机房及变频器温度环境要求一般很高，如果检查变频器 有过热或机房温度过高的情况下，建议最好增加降温装置或 者考虑变频器本身降温措施，不要因此而影响正常运行。过载检出装置与逆变器保护共用，但考虑低速运转的 过热时，在异步电动机内埋入温度检出器，或者利用装在逆 变器内的电子热保护来检出过热。动作频繁时，可以考虑减 轻电动机负载

5、、增加电动机及逆变器容量等。逆变器的输出频率或者异步电动机的速度超过规定 值时，停止逆变器运转。其它保护 防止失速过电流急加速时，如果异步电动跟踪迟缓，则过电流保护电 路动作，运转就不能继续进行（失速）。所以，在负载电流 减小之前要进行控制，抑制频率上升或使频率下降。对于恒 速运转中的过电流，有时也进行同样的控制。 防止失速再生过电压减速时产生的再生能量使主电路直流电压上升，为了防止再生过电压电路保护动作，在直流电压下降之前要进行 控制，抑制频率下降，防止不能运转（失速）。通用变频器一般为电压型变频器，采用交一直一交工 作方式，即是输入为交流电源，交流电压三相整流桥整流后 变为直流电压，然后直

6、流电压经三相桥式逆变电路变换为调 压调频的三相交流电输出到负载。当变频器刚上电时，由于 直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，通常采用一 个起动电阻充电电流，常见的变频起动两种电路，充电完成 后，控制电路通过继电器的触点或品闸管将电阻短路，起动 电路故障一般表现为起动电阻烧坏，变频器报警显示为直流 母线电压故障，一般设计者在设计变频器的起动电路时，为 了减少变频器的体积选择起动电阻，都选择小一些，电阻值 在1050Q，功率为1050 W。当变频器的交流输入电源频繁通断时，或者旁路接触 器的触点接触不良时，以及旁路品闸管的导通阻值变大时， 都会导致起动电阻烧坏。如遇此情况，可购买同规格的电阻

7、 换之，同时必须找出引出电阻烧坏的原因。如果故障是由输 入侧电源频率升合引起的，必须消除这种现象才能将变频器 投入使用；如果故障是由旁路继电器触点或旁路品闸管引 起，则必须更换这些器件。我厂一台变频器状态正常，但调不到高速运行，经检 查，变频器并无故障，参数设置正确，调速输入信号正常， 上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有450V左右，正常值为580600V，再测输入侧，发现缺了一相，故障原 因是输入侧的一个空气升关的一相接触不良造成的，为什么 变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢?实际上变频器 缺一相输入时，是可以工作的，多数变频器的母线电压下限 为400V，即是当直流母线电压降至40

8、0V以下时，变频器才 报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线电压为 380*1.2 = 452V400V。当变频器不运行时，由于平波电容的 作用，直流电压也可达到正常值，新型的变频器都是采用PWM 控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，所以在低频段输 入缺相仍可以正常工作，但因为输入电压低输出电压低，造 成异步电机转矩低，频率上不去。出现这种故障显示时，首先检查加速时间参数是否太 短，力矩提升参数是否太大，然后检查负载是否太重。如果 无这些现象，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔 电流检测点，复位后运行，看是否出现过流现象，如果出现 的话，很可能是1PM模块出现故障，因为1PM模

9、块内含有过 压过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能，而这 些故障信号都是经模块控制引脚的输出Fn引脚传送到微控 器的，微控器接收到故障信息后，一方面封锁脉冲输出，另 一方面将故障信息显示在面板上，一般更换1PM模块。变频器出现过压故障，一般是雷雨天气，由于变频器接 地措施不良使雷电串入变频器的电源中，使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸，在这种情况下，通常只须断开变频 器电源1min左右，再合上电源，即可复位，另外还要对变 频器接地情况进行检测是否符合标准要求；另一种情况是变 频器驱动大惯性负载，就出现过压现象，因为这种情况下， 变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，变频器的 输

10、出频率按线性下降，而负载电机的频率高于变频器的输出 频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被变 频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，就会产 生所谓的“泵升现象”，变频器直流侧的电压会超过直流母 线的最大电压而跳闸，对于这种故障，一是将减速时间参数 设置长些（大概设置为30-60S）或增大制动电阻或增加制动 单元；二是将变频器的停止方式设置为自由停车。电机发热，变频器显示过载对于已经投入运行的变频器如果出现这种故障，就必 须检查负载的状况；对于新安装的变频器如果出现这种故 障，很可能是V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题，如 一台新装变频器，其驱动的是一台变频电机，电机额定

11、参数 为220V/50Hz，而变频器出厂时设置为380V/50Hz，由于安 装人员没有正确设定变频器的V/F参数，导致电机运行一段 时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低，发热而过载。 所以在新变频器使用以前，必须设置好该参数，另外使用变 频器的无速度传感器矢量控制方式时，没有正确的设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数，也会导致电机热过载， 还有一种情形是设置的变频器载波率过高时，也会导致电机 发热过载，最后一种情形是电气设计者设计变频器常常在低 频段工作，而没有考虑到在低频段工作的电机散热变差的问 题，致使电机工作一段时间后发热过载，对于这种，需加装 散热装置。我们维修不少三菱A240-

12、22K变频器，都是坏模块！原 因是保养不好，如散热器尘多堵塞、电路板太脏、散热硅脂 失效等，这变频器的输出模块（PM100C*120）是一体化模 块，就是坏一路也要整个换掉，维修价格高！好的模块也难 找！如果你的变频器还没坏，则要多加小心保养！特别是这 几天天气炎热！在给变频器试机时发现变频器输出电压有1000多伏（输 入380V），但变频器只会降压，不会升压！如果是用数字 万用表测量，由于变频器输出电压是高频载波，普通没防干 扰的数字表在这里测量是很不准！很多变频器因为供电公司是发电机发电，当发电机 有故障时，输出高压电常把变频器及电子仪器烧坏！造成重 大损失，工厂在发电机搞了很多保护方法可

13、效果不太明显！ 后来我们想了一个被动的保护方法，就是在变频器或仪器的 输入端的空气升关上加了压敏电阻（380V用821K， 220V471K），这样当有高压电时压敏就会短路，空气开关跳闸，保护了变频器，变频器故障率大大减小，压敏电阻很便 宜，这个方法可说是花小钱办大事！怎样选购模块：维修变频器，判定模块的质量也是关键! 首先你要看模块是否被拆开过（看外观痕迹），现在有很多 模块是维修过的，参数正常但质量很差！耐压值是最重要的 参数，可用耐压表测量，输入380V的变频器的输出模块耐 压值要大于1000V，220V则要600V！电流则可用电容表来比 较判定大小！ IGBT模块还可以用指针式万用表1

14、0K档检测其 是否能动作，用指针（黑一红）去触发模块的GE，可使模 块CE导通，当GE短接时则CE关闭！这方法是最简 单最基本的测量方法不少人维修变频器更换的模块没几天又坏掉，弄不 清原因就拿到我们这里来，原来是有的螺丝没拧紧！看起来 好象是小事，但对变频器却是致命的！我们发现，有很多变 频器当装在有震动的设备上（如工业洗衣机、机床等）运行 一段时间后，其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松 动，此时最先损坏一般是模块，如果换了模块后没有紧固其 它螺丝，则模块很快坏掉！也特别强调不要把变频器装在有 震动的设备上，不然多好的变频器可能很快就坏了！富士 G9变频器3.7KW-7.5KW有一个共同

15、的问题:其散 热风扇功率大，转速高，当在尘多的工作环境中寿命会比较 短!当风扇坏了以后变频器也不会马上跳“过热”保护（可能是保护温度值设置太高），这时整个变频器的内部温度很 高，使到驱动电路及电源电路的小电容容易老化，通常是开 关电源最先停止工作！变频器没有显示！这时候应把风扇 及电源电路的二个小电容换掉就可以使变频器恢复正常！最 好也把驱动电路的电容也换掉！有的人为了提高电机的转矩，常把变频器的转矩提升 参数（或最低输出电压）调到很高！这样变频器的启动电流 会很大，经常跳“过流”，也容易损坏模块！转矩提升应适 当，可慢慢调上去并观察电流大小，负载大的最好用“矢量 控制”，这时变频器能自动地输

16、出最大转矩，变频器要进行 “调谐（自学习）”，但真正有此功能的变频器并不多！更 不能调低基本频率，国内电机设计基本频率是50HZ，当变频 器的基本频率调小后，虽然可提高转矩，但电流急升，对变 频器及电机都会造成伤害！ 变频器维修总结：过电流保护功能变频器中，过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的 容许值的情形.由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环，迄今为止，已发展得 十分完善.（1）过电流的原因1、工作中过电流即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面: 电动机遇到冲击负载，或传动机构出现“卡住”现象，引起电动机电流的突然增加 变频器的输出侧短路，如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路，或电动机内部发生短路等 变频器自身工作的不正常