變頻器維修故障原因分析及處理 變頻器常見故障維修實例
1,、參數(shù)設(shè)置類故障原因分析及處理
變頻器使用中,，是否能滿足傳動系統(tǒng)的控制要求，變頻器的參數(shù)設(shè)置非常重要,，如參數(shù)設(shè)置不正確,，輕者控制效果不好，重者變頻器不能正常運行,。對于一臺新購置的變頻器,，一般在出廠時，廠家對每一個參數(shù)都設(shè)有一個默認(rèn)值,，在這些參數(shù)值的情況下,，變頻器是能以面板操作方式正常運行的，但 此,，并不能滿足絕大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求,。如要獲得更好的控制效果，用戶必須根據(jù)傳動系統(tǒng)的實際情況,，參考其使用說明書,，修改變頻器的參數(shù)。
一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障,，變頻器都不能正常運行,，最好是能夠把所有參數(shù)恢復(fù)到出廠值，然后按照使用說明書參數(shù)設(shè)置步驟重新設(shè)置相關(guān)參數(shù),。對于不同型號的變頻器其參數(shù)恢復(fù)方式也不盡相同,。參數(shù)設(shè)定不當(dāng)，這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,，遇到此類問題時應(yīng)重點檢查加,、減速時間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩設(shè)定值。
(1)實例1：一臺富士frn280g11—4cx變頻器在運行時跳,，顯示：欠電壓“l(fā)u",。
分析與維修：在啟動大功率設(shè)備，(如2#氮氫壓縮機4000kw同步電動機)時,，與其在同一電源上的其它兩臺富士frn5.5g11—4cx變頻器在運行時沒有跳,，唯du這臺變頻器在運行時跳，顯示：欠電壓“l(fā)u"報警,。斷電后,，打開外殼,，檢查這臺變頻器的內(nèi)部一、二次回路中壓接線無松動現(xiàn)象,；檢查電動機接線盒內(nèi)部接線無接觸不良現(xiàn)象,。上電后，檢查變頻器的設(shè)定參數(shù),，f14：設(shè)定值為“1"(瞬停再起動不動作),，修改變頻器的設(shè)定參數(shù)f14：設(shè)定值為“3"(瞬停再起動動作)，變頻器檢出欠電壓后保護功能不動作,，停止輸出,，電源恢復(fù)時自動再起動。自從修改完變頻器的設(shè)定參數(shù)后,，在啟動大功率設(shè)備時,，次臺變頻器在運行時沒有發(fā)生欠電壓“l(fā)u"跳過。
(2)實例2：一臺frn1.5g11—4cx新投用變頻器,，頻率設(shè)置已經(jīng)很大,，但電機轉(zhuǎn)速明顯較同頻率下其他下其他電機低，電機轉(zhuǎn)速仍不高,。
分析與維修：檢查變頻器的設(shè)定參數(shù),，經(jīng)檢查頻率增益f17，設(shè)定范圍為0.0～200%出廠設(shè)定值為100%,，而用戶實際設(shè)定值為200%,。由于頻率設(shè)定信號增益為設(shè)定模擬頻率信號對輸出頻率的比率，即如設(shè)定頻率為40hz,，實際輸出頻率僅為20hz,。將設(shè)定頻率增益設(shè)定值改為出廠設(shè)定值100%后，問題得到解決,。
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2、過電壓(ou)類故障原因分析及處理
變頻器的過電壓集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上,。正常情況下,，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380v線電壓計算,，則平均直流電壓ud=1.35,，u線＝513v。在過電壓發(fā)生時,，直流母線的儲能電容將被充電,，電壓升高，過電壓檢出值800vdc,，當(dāng)電壓上升至過電壓檢出值時,，變頻器過電壓保護動作。因此,，對變頻器來說,，都有一個正常的工作電壓范圍，當(dāng)電壓超過這個范圍時就很可能損壞變頻器,。
變頻器常見的過電壓有三類：ou1加速過電壓,、ou2減速過電壓、ou3恒速過電壓,。過電壓報警一般是出現(xiàn)在停機的時候,，其主要原因是減速時間太短或沒有安裝制動電阻及制動單元。變頻器出現(xiàn)過電壓故障,，一般是雷雨天氣,，由于雷電串入變頻器的電源中，使變頻器直流側(cè)的電壓檢測器動作而跳閘,，在這種情況下,，通常只須斷開變頻器電源1min左右，再合上電源,，即可復(fù)位,；另一種情況是變頻器驅(qū)動大慣性負(fù)載時，其減速時間設(shè)置“較短",，因為這種情況下,，變頻器的減速停止屬于再生制動，在停止過程中,，變頻器的輸出頻率按線性下降,，而負(fù)載電機的頻率高于變頻器的輸出頻率，負(fù)載電機處于發(fā)電狀態(tài),，機械能轉(zhuǎn)化為電能,，并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收，當(dāng)這種能量足夠大時,，就會產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象",，變頻器直流側(cè)的電壓會超過直流母線的最大電壓而跳閘，對于這種故障,，一是將“減速時間"參數(shù)設(shè)置長些,；二是安裝制動單元，增大制動電阻,；三是將變頻器的停止方式設(shè)置為“自由停車",。還有一種情況變頻器在電機空載時工作正常，但不能帶負(fù)載啟動,，這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,。遇到此類問題時應(yīng)重點檢查加,、減速時間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩功能，因而變頻器直流回路電壓升高,，超過其保護值,，出現(xiàn)故障。
(1)實例1：一臺安n2系列3.7kw變頻器在停機時跳“ou",。
分析與維修：在修這臺機器之前,，首先要搞清楚“ou"報警的原因何在，這是因為變頻器在減速時,，電動機轉(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)時發(fā)現(xiàn)已擊穿，更換后上電運行,，且快速停車都沒有問題,。
(2)實例2：一臺富士frn110g9—4cx變頻器在運行時跳，顯示：恒速過電壓“ou3",。
分析與維修：首先分析引起此變頻器在運行時跳,，顯示恒速過電壓(ou3)報警，有哪些可能的原因,，然后根據(jù)可能的原因一一進(jìn)行查找根源,。
3、欠壓(lu)類故障原因分析及處理
欠電壓也是在使用中經(jīng)常碰到的問題,。主要是因為主回路電壓太低(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。多數(shù)變頻器的母線電壓下限為400v,，即是當(dāng)直流母線電壓降至400vdc以下時,，變頻器才報告直流母線低電壓故障。當(dāng)兩相輸入時,，直流母線電壓為3801.2＝452v＞400v,。當(dāng)變頻器不運行時，由于平波電容的作用，直流電壓也可達(dá)到正常值,，新型的變頻器都是采用pwm控制技術(shù),，調(diào)壓調(diào)頻的工作在逆變橋完成，所以在低頻段輸入缺相仍可以正常工作,，但因為輸入電壓低輸出電壓低,，造成異步電機轉(zhuǎn)矩低,，頻率上不去,。
(1)實例1：一臺富士frn18.5g11—4cx變頻器上電跳“l(fā)u"。
分析與維修：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,，因為這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限制充電電流過程的,，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)實例2：一臺丹佛斯vlt5004,，2.2kw變頻器，上電顯示正常,，但是加負(fù)載后跳“dclinkundervolt"(直流回路電壓低),。
分析與維修：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,，接觸器來完成限制充電電流過程的，上電時沒有發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象,，估計是加負(fù)載時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,。說明電源輸入電路有問題,，可能是線路嚴(yán)重超載，或是線路接觸不良所引起,。西門子6se70系列變頻器的pmu面板液晶顯示屏上顯示字母“e",，出現(xiàn)這種情況時，變頻器不能工作，按p鍵及重新停送電均無效,，查操作手冊又無相關(guān)的介紹,，在檢查外接dc24v電源時，發(fā)現(xiàn)電壓較低,，解決后,，變頻器工作正常。
4,、過流(oc)類故障原因分析及處理
過電流故障
過電流是變頻器報警最為頻繁的現(xiàn)象,，出現(xiàn)這種故障顯示時，首先檢查電動機連接端u,、v,、w電路有無相間短路現(xiàn)象或?qū)Φ囟搪番F(xiàn)象；其次檢查負(fù)載是否太重,，減少負(fù)載,；最后檢查加、減速時間參數(shù)是否太短,，轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)是否太大,，減少轉(zhuǎn)矩提升提升量。如果無這些現(xiàn)象,，可以斷開輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流檢測點,，復(fù)位后運行，看是否出現(xiàn)過流現(xiàn)象,，如果出現(xiàn)的話,，很可能是1pm模塊出現(xiàn)故障，因為1pm模塊內(nèi)含有過壓過流,、欠壓,、過載、過熱,、缺相,、短路等保護功能，而這些故障信號都是經(jīng)模塊控制引腳的輸出fn引腳傳送到微控器的,，微控器接收到故障信息后,，一方面fueng鎖脈沖輸出，另一方面將故障信息顯示在面板上,，一般更換1pm模塊,。加速或減速中過電流，這往往是由于加速或減速過快而引起的,?？赏ㄟ^增大加(減)速時間或準(zhǔn)確預(yù)置升(降)速自處理(防失速)功能而解決,。
變頻器常見的三類過電流故障
(1)重新啟動時，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,，機械部位有卡住,；逆變模塊損壞,；電動機的轉(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)重新啟動時并不立即跳閘,，而是在加速時跳閘
主要原因有：加速時間設(shè)置太短,、電流上限設(shè)置太小,、轉(zhuǎn)矩補償(v/f)設(shè)定較高。
實例分析
(1)一臺lg-is3-43.7kw變頻器一啟動就跳,，顯示“oc",。
分析與維修：打開機蓋沒有發(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a3120輸出腳與電源負(fù)極短路,，更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運行一切良好,。
(2)一臺beltro-vert2.2kw變頻通電就跳,，顯示“oc"，且“oc"不能復(fù)位,。
分析與維修：首先檢查逆變模塊沒有發(fā)現(xiàn)問題,。其次檢查驅(qū)動電路也沒有異常現(xiàn)象,，估計問題不在這一塊,，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)載實驗一切正常,。
5,、過載故障(olu)原因分析及處理
過載也是變頻器跳動比較頻繁的故障之一，平時看到過載現(xiàn)象，首先應(yīng)該分析一下到底是電機過載還是變頻器自身過載,。一般來講電機由于過載能力較強,，只要變頻器參數(shù)表的電機參數(shù)設(shè)置得當(dāng)，一般不大會出現(xiàn)電機過載,。而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載報警,。我們可以檢測變頻器輸出電壓。其可能原因是加速時間太短,，電網(wǎng)電壓太低,、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間,、延長制動時間,、檢查電網(wǎng)電壓等；負(fù)載過重,，減小負(fù)載,；所選的變頻器不能拖動該負(fù)載，更換,、增大變頻器容量,；也可能是由于機械潤滑不好引起，對生產(chǎn)機械進(jìn)行檢修,。
實例：一臺富士frn11g11—4cx變頻器拖動一臺y132s-6,，7.5kw電機，投入運行時,，跳停頻繁,，顯示(olu)。
分析與維修：現(xiàn)場檢查機械,，機械部分盤車輕松,，無堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象；參考其使用說明書,，檢查變頻器的參數(shù),，經(jīng)檢查，偏置頻率原設(shè)定為3hz,，變頻器在接到運行指令但未給出調(diào)頻信號之前,，電機將一直接收3hz的低頻運行指令而無法啟動。經(jīng)測定該電機的堵轉(zhuǎn)電流達(dá)到50a,，約為電機額定電流的3倍,；變頻器過載保護動作屬正常。修改變頻器的參數(shù),，將“偏置頻率"恢復(fù)出廠值,，修改偏置頻率為0hz,，電機啟動得以恢復(fù)正常。
6,、外部條件故障原因分析及處理
外部條件故障也是一種比較常見的故障,，此故障無報警代碼顯示，故障比較隱蔽,，不便于查找,。如變頻器運行后，用“電位器"外部模擬輸入電壓命令值,，調(diào)節(jié)頻率正常,，而用“dc4～20ma"外部模擬輸入電流命令值，無法調(diào)節(jié)頻率,。其可能原因,；一是“dc4～20ma"外部模擬輸入電流命令信號弱，達(dá)不到工作要求,；一是“dc4～20ma"外部模擬輸入電流命令信號“ ,、-極性"顛倒，接反,。
實例：一臺艾默生td1000-4t0037p,，3.7kw變頻器，工藝人員反映在現(xiàn)場用“電位器"調(diào)速正常,，而在控制室用dcs“dc4～20ma"自動無法調(diào)速。
分析與維修：根據(jù)工藝人員反映情況,，描述的變頻器故障現(xiàn)象,，進(jìn)行檢查，檢查變頻器的設(shè)定參數(shù)沒有發(fā)生變化,，拆下后更換了同型號的一臺變頻器,，參數(shù)設(shè)定完畢，開機后故障同上,，沒有消除,。斷電后，打開變頻器外殼,，用數(shù)字萬用表測量變頻器控制端子cci,、gnd的“模擬電流"信號，數(shù)字萬用表顯示為：10ma,。原因是檢修人員更換變頻器時,，恢復(fù)二次線時，誤將變頻器控制端子cci,、gnd的兩根線接錯位置,。將變頻器控制端子cci,、gnd的兩根線拆下后調(diào)換，處理完畢,，上電后試車,，此故障消除。
7,、變頻器內(nèi)過熱(oh3)故障原因分析及處理
oh3也是一種比較常見的故障,，主要原因：負(fù)載是否過大；變頻器溫度過高故障,，如發(fā)生溫度過高報警,，經(jīng)檢查溫度傳感器正常，則可能是干擾引起的,，可以把故障屏蔽,。另外還應(yīng)檢查變頻器的冷卻風(fēng)扇及散熱片通風(fēng)情況，更換堵轉(zhuǎn)冷卻風(fēng)扇,，轉(zhuǎn)動慢風(fēng)機進(jìn)行修復(fù),，清掃變頻器，消除散熱片堵塞,；周圍環(huán)境溫度是否過高,，降低周圍環(huán)境溫度。對于其它類型的故障,，最好與廠家聯(lián)系,，獲得快速可行的解決方法。
實例：一臺abbacs50022kw變頻器客戶反映在運行半小時左右跳,，顯示“oh",。
分析與維修：因為是在運行一段時間后才有故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大,，可能變頻器的溫度確實太高,，通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機轉(zhuǎn)動緩慢，斷電后,，檢查變頻器防護罩里面堵滿了很多棉絮,，經(jīng)清掃完畢，開機后風(fēng)機運行良好,，運行數(shù)小時后沒有再發(fā)生此故障,。
8、散熱片過熱(oh1)故障原因分析及處理
oh1也是一種比較常見的故障,，主要原因：檢查檢查變頻器控制端子(13,、12、11)之間是否短路,；檢查溫度傳感器檢測電路是否正常,；另外還應(yīng)檢查變頻器的冷卻風(fēng)扇運行是否正常,；散熱片通風(fēng)情況，散熱片是否有堵塞現(xiàn)象,；周圍環(huán)境溫度是否過高,。
實例：一臺富士frn15g11—4cx變頻器，上電顯示散熱片過熱(oh1),。
分析與維修：因為是新安裝變頻器,，一送電后就有故障，所以變頻器壞的可能性不大,；散熱片是無堵塞現(xiàn)象,；冷卻風(fēng)扇運行正常。斷電后,，用萬用表測試模擬量輸入回路,，檢查變頻器控制端子(13、12,、11)之間短路,，原因是模擬量輸入回路中外接頻率設(shè)定“電位器"電阻值過小所致，更換為wxwxx0.25-1,，0.25w47～4.7k電位器,，上電開機后變頻器運行良好，運行中沒有再發(fā)生此故障,。
(空格分隔,最多3個,單個標(biāo)簽最多10個字符)
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