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1、变频器常见故障及处理办法1引言近年来随着电力电子技术、功率半导体器件及变频控制理论的发展，变频器作为一种智 能控制电源已被广泛应用于各行业，90年代初期主要以进口品牌为主如富士、三菱、西门 子、ABB等，90年代中期国产变频器日渐出现在市场上，主要以通用型变频器为主。目前 国产变频器技术已逐渐成熟，国产变频器市场占有率也逐渐提高，作为国内变频器专业生产 厂家之一的深圳康沃电气技术有限公司，经过短短几年时间的发展，康沃变频器凭借其优越 的性能，日渐被客户所接受。康沃公司目前生产的变频器主要有通用型G1/G2系列、风机 水泵专用型P1/P2系列、注塑机专用型ZS/ZC系列及高性能单相变频器S1系列
2、，其它各类 专用变频器、更高性能的矢量型变频器也将陆续推向市场。本文主要讲述康沃变频器通用型 在应用中出现的常见故障及处理方法，以便用户参考。2通用型变频器主电路目前市场上国产变频器主要以低压通用型变频器为主，为下文叙述方便，现简要介绍通 用型变频器的主电路结构，从变频器结构上分有交-交变频器与交-直-交变频器，从变频性质 分主要电压源型变频器与电流源型变频器，目前国内生产的变频器主要以电压源型交直-交 变频器为主。其主电路主要由整流电路、滤波电路、逆变电路及制动单元等几部分构成，其中IGBT（绝 缘栅双极晶体管）构成了变频器主要硬件，各部分电路功能简述如下：1整流电路由VD1VD6组成三相桥
3、式全波整流电路将三相交流电整流成直流电。2滤波电路整流电路输出的直流电压为脉动的直流电压，因而需滤波电路滤去电压波纹，同时它还 在整流电路与逆变电路起到储能作用。3逆变电路由开关管V1V6构成逆变电路将直流电压逆变成三相频率、电压可调的交流电以驱动 三相电动机，是变频器实现变频的关键环节。4限流电路由限流电阻R及开关K构成，由于上电瞬间滤波电容端电压为零，上电瞬间电容充电 电流较大，过大的电流可能损坏整流电路，为保护整流电路在变频器上电瞬间限流电阻串联 到直流回路中，当电容充电到一定时间后通过开关K将电阻短路。5制动电路由制动电阻RB及开关管VB构成，主要作用是用于消耗电动机反馈回来的能量，避
4、免 过高的泵升电压损坏变频器。康沃通用型G/P系列变频器根据功率等级的不同，所选用的IGBT主要有欧派克、三菱、 东芝等不同品牌，变频器功率在18.5kW以下的机型主电路主要采用集整流、逆变、制动电 路和温度检测为一体的七单元模块构成，22kW及以上的机型采用整流模块和三路两单元逆 变模块构成。3康沃变频器常见故障及处理方法随着应用的不断推广，康沃品牌越来越受用户欢迎，为让用户进一步了解康沃变频器、 方便用户使用，现将康沃变频器在使用中常出现的故障现象及处理方法例举如下：(1) 故障 P.OFF康沃变频器上电显示P.OFF延时12s后显示0，表示变频器处于待机状态。在应用中若 出现变频器上电后
5、一直显示P.OFF而不跳0现象，主要原因有输入电压过低、输入电源缺 相及变频器电压检测电路故障，处理时应先测量电源三相输入电压，R、S、T端子正常电 压为三相380V,如果输入电压低于320V或输入电源缺相，则应排除外部电源故障。如果 输入电源正常可判断为变频器内部电压检测电路或缺相保护故障，对于康沃G1/P1系列 90kW及以上机型变频器，故障原因主要为内部缺相检测电路异常，缺相检测电路由两个单 相380V/18.5V变压器及整流电路构成，故障原因大多为检测变压器故障，处理时可测量变 压器的输出电压是否正常。(2) 故障 ER08康沃变频器出现ER08故障代码表示变频器处于欠压故障状态。主要
6、原因有输入电源过 低或缺相、变频器内部电压检测电路异常、变频器主电路异常。通用变频器电压输入范围在 320V460V,在实际应用中变频器满载运行时，当输入电压低于340V时可能会出现欠压保 护，这时应提高电网输入电压或变频器降额使用;若输入电压正常，变频器在运行中出现 ER08故障，则可判断为变频器内部故障，如图1示可能为主回路中KS接触器跳开，使限 流电阻在变频器运行时串联到主回路中，这时若变频器带负载运行便会出现ER08故障，这 时可排除是否为接触器损坏或接触器控制电路异常;若变频器主回路正常，出现ER08报警 的原因大多为电压检测电路故障，一般变频器的电压检测电路为开关电源的一组输出，经
7、过取样、比较电路后给CPU处理器，当超过设定值时，CPU根据比较信号输出故障封锁信号, 封锁IGBT，同时显示故障代码。（3）故障 ER02/ER05故障代码ER02/ER05表示变频器在减速中出现过流或过压故障，主要原因为减速时间过 短、负载回馈能量过大未能及时被释放。若电机驱动惯性较大的负载时，当变频器频率（即 电机的同步转速）下降时电机的实际转速可能大于同步转速，这时电机处于发电状态，此部 分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路，从而使变频器出现过压或过流保护。现场 处理时在不影响生产工艺的情况下可延长变频器的减速时间，若负载惯性较大，又要求在一 定时间内停机时，则要加装外部制动电阻
8、和制动单元，康沃G2/P2系列变频器22kW以下的 机型均内置制动单元，只需加外部制动电阻即可，电阻选配可根据产品说明中标准选用，对 于功率22kW以上的机型则要求外加制动单元和制动电阻。ER02/ER05故障一般只在变频器减速停机过程中才会出现，如果变频器在其它运行状态 下出现该故障，则可能是变频器内部的开关电源部分，如电压检测电路或电流检测电路异常 而引起的。故障ER17代码ER17表示电流检测故障，通用变频器电流检测一般采用电流传感器，通过检测变 频器两相输出电流来实现变频器运行电流的检测、显示及保护功能，输出电流经电流传感器 （如图2示中Hl、H2为电流传感器）输出线性电压信号，经放大
9、比较电路输送给CPU处理 器，CPU处理器根据不同信号判断变频器是否处于过电流状态，如果输出电流超过保护值, 则故障封锁保护电路动作，封锁IGBT脉冲信号，实现保护功能。康沃变频器出现ER17故障主要原因为电流传感器故障或电流检测放大比较电路异常， 前者可通过更换传感器解决，后者大多为相关电流检测IC电路或IC芯片工作电源异常，可 通过更换相关IC或维修相关电源解决。（5）故障 ER15代码ER15表示逆变模块IPM、IGBT故障，主要原因为输出对地短路、变频器至 电机的电缆线过长（超过50m）、逆变模块或其保护电路故障。现场处理时先拆去 电机线，测量变频器逆变模块，观察输出是否存在短路，同时
10、检查电机是否对地 短路及电机线是否超过允许范围，如上述均正常，则可能为变频器内部IGBT模 块驱动或保护电路异常。一般IGBT过流保护是通过检测IGBT导通时的管压降动 作的。当IGBT正常导通时其饱和压降很低，当IGBT过流时管压降VCE会随着短路电流 的增加而增大，增大到一定值时，检测二极管DB将反向导通，此时反向电流信 号经IGBT驱动保护电路送给CPU处理器，CPU封锁IGBT输出，以达到保护作用。如果检测二极管DB损坏，则康沃变频器会出现ER15故障，现场处理时可更换检 测二极管以排除故障。(6)故障 ER11ER11故障表示变频器过热，可能的原因主要有：风道阻塞、环境温度过高、散
11、热风扇损坏不转及温度检测电路异常。现场处理时先判断变频器是否确实存在温 度过高情况，如果温度过高可先按以上原因排除故障;若变频器温度正常情况下 出现ER11报警，则故障原因为温度检测电路故障。康沃22kW以下机型采用的七 单元逆变模块，内部集成有温度元件，如果模块内此部分电路故障也会出现ER11 报警，另一方面当温度检测运算电路异常时也会出现同样故障现象。4结束语随着变频器应用范围的不断扩大，用户对变频器也越加熟悉，变频器在使用中出 现的问题大致相似，本文讲述的康沃变频器在使用中可能出现的故障和一般处理 方法，希望对于用户有所帮助，同时供业内人士交流参考。变频电源故障分析变频器开关电源维修变频
12、器开关电源故障维修总结恒通宇桥变频器技术服务部经过维修大量变频器，总结一些变频器开关电源故障的维修 经验，供大家参考。本文主要以丹佛斯、台达变频器为例，对其开关电源的常见故障进行分 析。丹佛斯变频器上电操作面板闪烁故障该故障属于开关电源工作不正常，起振后又关断。损坏的可能有：1、负载太大，以丹佛斯VLT5000为例，可能风机损坏、IGBT驱动线路短路，导致开 关电源负载太重，开关电源电流过大，自动关断。2、开关电源线路工作不正常。丹佛斯VLT5000变频器开关电源线路有稳压、直流电压 检测等，如果有任何一方面出现问题，都有可能导致此现象发生。丹佛斯变频器上电只有ON等亮，面板没有显示该现象大多
13、数人会认为是控制卡损坏，但是维修中心最近总结出经验。由于丹佛斯变频 器VLT5000的开关电源线路有2路+5VDC,其中一路是开关电源反馈用，另外一路+5VDC是给控制卡供电，如果这路电源损坏，或者是没有电压，就会导致此现象。所以在维修时候 关键还是要多测量，对整个开关电源要有全面的了解，才不会素手无策。只要把开关电源线 路全部画出图纸，那么再困难的电源也好修复。丹佛斯变频器上电没有显示有些客户送修的变频器送点没有任何异常声音，没有异味，没有闪烁，也没有ON灯亮 的状况。维修中心修复了不少此类变频器，这些变频器就是开关电源线路损坏，对于此类故 障，就需要有耐心和能力去维修了。从起振线路、稳压回
14、路，各类检测线路中逐步的检测。 可以先测量逐个元件，后送弱电测试，最后可以强电测试，才可以修复。台达变频器显示8888故障该故障产生的原因，基本上会先更换控制卡试一下。其实有时候可能是控制卡损坏，但 是大多数情况下是开关电源损坏导致。以台达变频器为例，显示8888后，可以去测量该开 关电源的反馈电压，如果是+5VDC就正常，很多情况下是+5VDC工作不正常。常见的反馈 线路如图：台达变频器上电有异常声音，但是操作面板没有显示常见就是发出吱吱的声音，但是没有显示。我们可以去测试开关电源开关频率、起振电 压、以及反馈回路是否正常。但是台达有个通病，就是该故障基本上开关电源滤波电容和整 流二级管有关
15、系，要么是滤波电容漏液、要么是二极管短路导致。有时候电容漏液会导致线 路板腐蚀，在维修中要特别注意，处理干净线路板后再更换滤波电容。变频器维修过程中关于欠压故障的处理办法在变频器维修中我们经常会听到过压故障，但欠压故障也是变频器使用中常碰到的问 题。其产生原因是主回路电压低于下限引起的保护动作或整流桥某一路损坏或电网瞬时停 电、输入缺相等。变频器售后人员在变频器欠压故障处理过程中总结了欠压报警检测电压的方式方法，具 体如下：1比较器检测通过稳压管固定比较器一端的电压，被检测的电压取样后再与之比较，结果通过比较器 输出。2.ADC检测（模拟/数字转换器）被检测的电压通过电阻降压取样后，落在ADC
16、可检测的范围，可以通过程序设定电压 的报警范围。主电路中的储能电容，对运行中变频器过压、欠压影响很大。而变频器电路的各种零部 件又有一定使用寿命的，所以一旦变频器零部件达到使用寿命就会带来故障的发生。像主电 路中的储能电容或其它零部件的原因都有可能对主电路造成影响，从而使整个变频器发生故 障。通常变频器停用时间过长，达到一年以上，则应对储能电容要做一次全面体检。对长时间不用的变频器，如何来避免这种现象发生呢？按照要求，停用的变频器应每隔两三个月通电一次，每次2030分钟。对于长时间不用 的电解电容器，通电时，先加约50%的额定电压，只要加压时间在半小时以上，它的漏电 流就会降下去，也就可以正常使用了。此外，对使用年限较长（五年以上）的变频器，也一定要对储能电容器进行容量检测。运 行中频繁跳欠电压
