变频器维修检测.doc

变频器维修检测在变频器日常维护过程中经常遇到各种各样的问题如外围线路问题参数设定不良或机械故障。如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。 一、静态测试 1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P 端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。 2、测试逆变电路将红表棒接到P端黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障 二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点: 1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。 2、检查变频器各接播口是否已正确连接连接是否有松动连接异常有时可能导致变频器出现故障严重时会出现炸机等情况。 3、上电后检测故障显示内容并初步断定故障及原因。 4、如未显示故障首先检查参数是否有异常并将参数复归后进行空载(不接电机)情况下启动变频器并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障 5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试。 三、故障判断 1、整流模块损坏一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。 2、逆变模块损坏一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。 3、上电无显示一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，也有可能是面板损坏。 4、上电后显示过电压或欠电压一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。 5、上电后显示过电流或接地短路一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。 6、启动显示过电流一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。 7、空载输出电压正常带载后显示过载或过电流该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化模块损伤引起过流故障分析 一、外部原因： 1、电机负载突变，引起的冲击过大造成过流。 2、电机和电机电缆相间或每相对地的绝缘破坏，造成匝间或相间对地短路，因而导致过流。 3、过流故障与电机的漏抗，电机电缆的耦合电抗有关，所以选择电机电缆一定 按照要求去选。 4、在变频器输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置。 5、当装有测速编码器时，速度反馈信号丢失或非正常时，也会引起过流，检查 编码器和其电缆。 二、变频器本身的原因： 1、参数设定问题：例如加速时间太短，PID调节器的比例P、积分时间I参数不合理，超调过大造成变频器输出电流振荡。 2、变频器硬件问题： （1）电流互感器损坏，其现象表现为，变频器主回路送电，当变频器未起动时 有电流显示且电流在变化，这样可判断互感器已损坏。 （2）主电路接口板电流、电压检测通道被损坏，也会出现过流。电路板损坏可能是： 由于环境太差，导电性固体颗粒附着在电路板上，造成静电损坏。或者 有腐蚀性气体，使电路被腐蚀。 电路板的零电位与机壳连在一起，由于柜体与地角焊接时，强大的电弧 ，会影响电路板的性能。 由于接地不良，电路板的零伏受干扰，也会造成电路板损坏。 （3）由于连接插件不紧、不牢。例如电流或电压反馈信号线接触不良，会出现 过流故障时有时无的现象。 （4）当负载不稳定时，建议使用DTC模式，因为DTC控制速度非常快，每隔25微 秒产生一组精确的转矩和磁通的实际值，再经过电机转矩比较器和磁通比 较器的输出，优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关位置，这样有制过电流。另外，速度环的自适应（AUTOTUNE）会自动调整PID参数，从而使变频器输出电机电流平稳LGLG变频器常见故障排除 1.OC故障和其他变频器一样，过流报警也是LG变频器的一个常见故障，排除加减速时间等参数设置的原因外，在硬件上主要有以下可能性:大功率模块的损坏可能引起OC报警，小功率经济型的变频器使用的是TYCO公司PIM的模块，通用型的中等功率的变频器则使用了富士公司生产的PIM模块和三菱公司的IGBT模块，大功率变频器则使用了西门子公司的IGBT模块。大功率模块的损坏主要可能有以下几种原因造成: (1) 输出负载发生短路缺相; (2) 负载过大，大电流持续出现; (3) 负载波动很大，导致浪涌电流过大，都可能引起OC报警，损坏功率模块. 2.HW故障此故障可能是LG-IG5系列变频器特有的一个故障，主要引起原因有以下几种可能性: (1) 散热风扇的损坏。由于使用环境等原因而导致风扇轴承摩擦力过大，引起风扇负载偏大而显示HW故障; (2) 功率模块内置的温度检测电路损坏也会引起HW故障; (3) 此外主板故障也容易引起HW故障。 3. Ground fault故障接地故障也是我们平时会碰到的故障，在排除电机接地存在问题的原因外，最可能发生故障的部分就是霍耳传感器了，霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因数的影响，工作点很容易发生飘移，导致GF报警。 4. 无显示故障无显示故障通常是由开关电源的损坏而引起。与普通自激或他激式开关电源不同的是LG变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。当有负载短路时常会导致开关电源封锁输出，面板无显示。 与其他变频器一样，象LV、OV故障，驱动电路损坏故障在LG变频器上也会碰到，需要我们在实践中不断总结与摸索。 5. FU故障LG-IS5以及IH系列变频器都是带有快速熔断器检测的，由于快速熔断器的分断能力能够达到5个ms左右，所以当有大电流经过变频器内部时，快速熔断器就能动作，从而保护大功率模块。但由于快速熔断器的损坏，也就引起了FU故障的出现。更换快速熔断器。 日立日立变频器的常见故障及维修对策：介绍日立变频器的发展及相应的故障处理。 英文摘 要 ：Abstract: Introduce the development of HITACHI inverter and how to deal with the malfunction. 关键词： 大功率晶体管 智能化一体模块 开关电源 1 引言 日立，在自动化领域相对于西门子，ABB，三菱等一线品牌来说，还是一个相对比较陌生的品牌，其实在工控行业中日立的产品还是经常会看到的，像MICRO EH系列以及较大型的EH-150系列PLCL系列，SJ系列，J系列变频器，以及交流伺服产品等等，在国内还是有一定的使用量。特别是日立变频器在启动负载较大的输送搅拌装置，需要四象限运行的升降装置，以及纺织化纤行业的卷绕等应用方面都有较多的应用实例。 日立变频器在选型划分上还是比较清晰的，现在市面上正在销售中的变频器包括经济型的L100系列，以及涵盖L100功能的SJ100矢量型变频器，无速度传感器矢量控制的SJ300系列变频器，电梯专用的SJ-300EL系列变频器，风机水泵专用的L300P系列变频器。现在，市场上的几款日立变频器性能稳定，特别是日立具有专利技术的无速度传感器矢量控制，使得日立变频器在低速时的启动特性相当优越。现在的日立变频器在功能应用上也比较丰富，在同类变频器上经常用到的内置PID功能，RS-485通讯功能，16段加减速功能，电机并行运行功能，速度升降功能，参数拷贝功能，三线运行功能等在日立变频器的应用中都能一一找到。特别值得一提的是当两台电机在并行运行时同时采用矢量控制，这对于一般变频器是很难做到的，大家都知道，矢量控制时对于电机的参数要求都非常精确。功率，电流，电压，定转子的阻抗都得非常准确，而两台电机并行运行时恰恰很难做到这一点。这可能也是日立变频器的一个亮点。日立变频器在可选件的应用上相对来说不是很多，在通讯选件上主要有ProfibusDevice Net等可选。在抗干扰，抑制高低谐波，射频干扰上，日立变频器还是有多种选件可选，交直流电抗器，RFI滤波器，LCR输出正弦滤波器等都为抑制变频器的对外干扰做了很好的保证。 日立变频器相对于整个变频器市场，占有率可能并不是很高，对于用户来讲碰到故障可以查找解决故障办法的来源更少，以下我们就日立变频器的一些常见故障和大家做一探讨。 2 日立变频器的一些常见故障 2.1 液晶显示器 早期我们在国内市场上经常能碰到的日立变频器就是HFC-VWS3系列，这是一款V/F控制的变频器，功率模块采用GTR的大功率晶体管。其最大功率能够做到132kW，采用液晶面板显示，这在同时期的日本变频器还是属于档次较高的。但相对于用数码管显示的变频器，液晶的使用寿命和稳定性相对就显得差了，我们经常会碰到液晶显示器有亮度但没有字幕，此类情况多半是由于液晶显示器的驱动电源侧由于贴片陶瓷电容容量下降而导致的，更换此类电容就能解决问题。 2.2 开关电源 此外，该系列变频器大量采用了厚膜电路，包括开关电源厚膜电路，驱动部分的厚膜电路。采用厚膜电路多半是出于技术保密上的考虑。碰到类似问题，我们首先应该考虑的是如何判断这些厚膜电路的好坏，对变频器维修来说，如何找出故障，也是一个很重要工作，对于开关电源的损坏，假如排除外围的部件包括开关管，起振电阻，脉冲变压器等的损坏外，最有可能出现问题的就是开关电源厚膜驱动电路了，在没有明显损坏痕迹下，我们可以外加直流电压测试厚膜电路能否正常输出驱动波形，外加直流电压一般在15V左右。如果输出波形正常，我们一般可以认为此厚膜电路正常。无波形输出基本可以判断此厚膜已损坏，更换厚膜解决此故障。HFC-VWS3系列变频器的驱动厚膜电路也是容易出故障的地方，但由于厚膜电路上所有元器件都已被封装了，所以维修相对较困难。 2.3 E9报警 在J300系列变频器中，我们经常会碰到E9报警，我们可以检查一下三相输入侧电源，J300变频器带有三相输入电压检测，输入电压通过分压电阻送到CPU处理，在缺相和输入电压过低的情况下都有可能出现E9报警。 2.4 -故障 此类故障一般都出现在变频器上电时，一般这种故障不是一种纯硬件的损坏，但却经常会碰到，我们检查的重点可以放在一些接插件上，包括操作面板与变频器连接，控制板与驱动板的连接。此外直流侧欠压也会出现此类故障。 2.5 E30 IGBT故障 SJ300系列变频器还会碰到的一种故障现象就是E30报警。导致E30报警的可能性有几方面:其中主要有功率模块损坏，SJ300系列变频器中小功率采用的是日本富士生产的PIM模块，整流和逆变为一体化的模块，与J300采用的IPM智能化模块又有区别。当然模块的损坏会导致E30报警的出现。但也有很多情况下，PIM模块并没有损坏，而是上桥驱动电路检测上出现了故障，故障信号通过光耦隔离后传到了主控制板报警封锁输出。 3 结束语 应该说日立变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题西门子SIEMENS变频器常见故障分析处理 本文将基于SIEMENS变频器对其常见故障进行分析和处理。 1 、 引言 20世纪50年代末开始，电气传动领域进行了一场重要的技术变革将原来只用于恒速传动的交流电动机实现速度控制，以取代制造复杂、价格昂贵、维护不便的直流电动机。近十多年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，变频器已经广泛应用于交流电动机的速度控制。其最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。在风机、水泵、压缩机等流体机械上应用可以节约大量的电能;在纺织、化纤、塑料、化学等工业领域，利用变频器的自动控制性能可以提高产品质量和数量;在机械行业中，应用变频器是改造传统产业、实现机电一体化的重要手段;在工厂自动化技术中，交流伺服系统正在取代直流伺服系统。从数百瓦的伺服系统到数万千瓦的特大功率高速传动系统，从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动，从单机传动到多机协调运转，都可以采用交流调速装置。几乎可以说，有电动机的地方就有变频器的使用。 2、 西门子通用型变频器的特点 西门子变频器进入中国市场较晚，但是其增长速度最快。西门子变频器主要分为通用型、工程型和专用型三类。西门子通用型变频器快速增长的原因主要有以下几个方面： (1) 不断推出新产品，满足不同用户的特定要求。西门子产品一般的更新周期不超过5年。其产品能够满足不同用户的特殊要求。 (2) 强大的通讯功能和全面的配套软件，是西门子自动化产品的一大特点。这在我国造纸、化工、钢铁、机械制造等诸多产业从技术改造向自动化控制全面推进的飞速发展过程中，尤显其竞争优势。 (3) 近两年推出的MM4新一代变频器不仅具有西门子工程型变频器MasterDrive的良好架构，还具有较高的性能价格比，虽然价格不高却有着比同类产品更强大的功能。利用BiCo功能可以为更为复杂的功能进行编程，它可以在输入(数字的，模拟的，串行通讯的等等)和输出(变频器的电流，频率，模拟输出，继电器节点输出等等)之间建立布尔代数式和数学关系式。 (4) MM4新一代变频器不同于其他变频器的另一个显著特点是：他给用户提供的是一个完全开放的编程平台，使用户可以根据自己的需要最大限度的合理利用有限的资源实现尽可能复杂的控制特性。它的几十个自由功能块可以代替PLC实现一些简单的编程操作。 (5) 由于价格低廉，变频器在制造时不得已选用了一些底端的原器件，或者说在选用原器件时考虑的富裕量太小。比如：耐压，耐温，耐电压、电流冲击等。因此，在我国使用的实践中出现问题相对较多，这是令我们感到非常遗憾的地方。 3、 常见故障现象分析及处理方法 一般来说，当你拿到一台有故障的变频器，再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧，线路板上有没有明显烧损的痕迹。 具体方法是：用万用表(最好是用模拟表)的电阻1K档，黑表棒接变频器的直流端(-)极，用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。然后，反过来将红表棒接变频器的直流端(+)极，黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。否则，说明模块损坏。这时候不能盲目上电，特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电，以免造成更大的损失。 如果以上测量结果表明模块基本没问题，可以上电观察。 (1) 上电后面板显示F231或F002(MM3变频器)，这种故障一般有两种可能。常见的是由于电源驱动板有问题，也有少部分是因为主控板造成的，可以先换一块主控板试一试，否则问题肯定在电源驱动板部分了。 (2) 上电后面板无显示(MM4变频器)，面板下的指示灯绿灯不亮，黄灯快闪，这种现象说明整流和开关电源工作基本正常，问题出在开关电源的某一路不正常(整流二极管击穿或开路，可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管，很容易发现问题。换一个相应的整流二极管问题就解决了。这种问题一般是二极管的耐压偏低，电源脉动冲击造成的。 (3) 有时显示F0022F0001A0501不定(MM4)，敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常，一般属于接插件的问题，检查一下各部位接插件。也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。 (4) 上电后显示-(MM4)，一般是主控板问题。多数情况下换一块主控板问题就解决了，一般是因为外围控制线路有强电干扰造成主控板某些元件(如帖片电容、电阻等)损坏所至，我分析与主控板散热不好也有一定的关系。但也有个别问题出在电源板上。 例如：重庆某水泥厂回转窑驱动用的一台MM440-200kW变频器，由于负载惯量较大，启动转距大，设备启动时频率只能上升到5Hz左右就再也上不去，并且报警F0001。客户要求到现场服务，我当时考虑认为：作为变频器本身是没有问题的，问题是客户参数设置不当，用矢量控制方式，再正确设定电机的参数/模型就可以解决问题。又过了两天客户来电告诉我变频器已经坏了，故障现象是上电显示-。经现场检查分析，这种故障是因为主控板出问题造成的，因为用户在安装的过程中没有严格遵循EMC规范，强弱电没有分开布线、接地不良并且没有使用屏蔽线，致使主控板的I/O口被烧毁。后来，我申请了维修服务，SFAE的工程师去现场维修，更换了一块主控板问题解决了。 (5) 上电后显示正常，一运行即显示过流。F0001(MM4)F002(MM3)即使空载也一样，一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题，需更换IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次上电，不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏！这种问题的出现，一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。 还有一些特殊故障(不常见但有一些普遍意义，可以举一反三，希望达到抛砖引玉的效果)，例如： (6) 有一台变频器(MM3-30KW)，在使用的过程中经常“无故”停机。再次开机可能又是正常的，机器拿到我这儿来以后，开始我也没有发现问题所在。经过较长时间的观察，发现上电后主接触器吸合不正常-有时会掉电，乱跳。查故障原因，结果发现是因为开关电源出来到接触器线包的一路电源的滤波电容漏电造成电压偏低，这时如果供电电源电压偏高还问题不大，如果供电电压偏低就会致使接触器吸合不正常造成无故停机。 (7) 还有一台变频器(MM4-22KW)，上电显示正常，一给运行信号就出现P-或-，经过仔细观察，发现风扇的转速有些不正常，把风扇拔掉又会显示F0030，在维修的过程中有时报警较乱，还出现过F0021F0001A0501等。在我先给了运行信号然后再把风扇接上去就不出现P-，但是，接上一个风扇时，风扇的转速是正常的，输出三相也正常，第二个风扇再接上时风扇的转速明显不正常。于是我分析问题在电源板上。结果是开关电源出来的一路供电滤波电容漏电造成的，换上一个同样的电容问题就解决了。 （8）在某钢铁厂有一台75kW的MM440变频器，安装好以后开始时运行正常，半个多小时后电机停转，可是变频器的运转信号并没有丢失却仍在保持，面板显示A0922报警信息（变频器没有负载），测量变频器三相输出端无电压输出。将变频器手动停止，再次运行又回复正常。正常时面板显示的输出电流是40A-60A。过了二十多分钟同样的故障现象出现，这时面板显示的输出电流只有0.6A左右。经分析判断是驱动板上的电流检测单元出了问题，更换驱动板后问题解决。 总结以上，大的原器件如IGBT功率模块出问题的比例倒是不多，正如我前面在西门子通用变频器的特点里所说的，因为一些低端的简单原器件问题和装配问题引发的故障比例较多，如果有图纸和零件，这些问题便不难解决而且费用不高，否则解决这些问题还是不容易的。最简单的办法就是换整块的线路板！ 结束语 西门子变频器的设计水平同各品牌变频器相比，功能强大，无可挑剔！如果再能从设计上就考虑到将来维修的方便性并在制造选材上提高一下零件的质量是最为理想的了。 西门子变频器整流单元的耐压是1200V。若能使用耐压1600V的整流单元，我认为会大大提高稳定性并降低故障率。 防干扰的措施有待加强，西门子的变频器有时会因为干扰问题而把主控板或I/O端口烧了。 在我担任技术支持和维修的过程中，我感到只有不断的学习丰富自己的业务技能，理论指导实践，实践再进一步上升为理论，举一反三不断地总结经验，才能使自己的各方面知识不断加强，跟上快速发展的时代科技进步的步伐变频器运行中的问题及对策 随着变频器应用范围的扩大，运行中出现的问题也越来越多，主要表现为：高次谐波、噪声与振动、负载匹配、发热等问题。本文针对以上问题进行分析并提出相应措施。 变频器的应用 我国的电动机用电量占全国发电量的60%70%，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。造成这种状况的主要原因是：风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。由于风机、水泵类大多为平房转矩负载，轴功率与转速成立方关系，所以当风机、水泵转速下降时，消耗的功率也大大下降，因此节能潜力非常大，最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量，应用变频器节电率为20%50%，效益显著。 许多机械由于工艺需要，要求电动机能够调速。过去由于交流电动机调速困难，调速性能要求高的场合都采用直流调速，而直流电冬季结构复杂，体积大，维修困难，因此随着变频调速技术的成熟，交流调速正逐步取代直流调速，往往需要进行是量和直接转矩控制，来满足各种工艺要求。 利用变频器拖动电动机，起动电流小，可以实现软起动和无级调速，方便的进行加减速控制，是电动机获得高性能，大幅度地节约电能，因而变频器在工业生产和生活中得到了越来越广泛的应用。 存在的问题及对策 随着变频器应用范围的扩大，运行中出现的问题也越来越多，主要表现为：高次谐波、噪声与振动、负载匹配、发热等问题。本文针对以上问题进行分析并提出相应措施。谐波问题及对策 通用变频器的主电路形式一般由整流、逆变和滤波三部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，逆变部分为IGBT三项桥式逆变器，且输入为PWM波形。输出电压中含有除基波以外的其它谐波，较低次谐波通常对电动机负载影响较大，引起转矩脉动；而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电动机出力不足，因此变频器输出的高低次谐波都必须抑制，可以采用以下方法抑制谐波。 （1）增加变频器供电电源内阻抗 通常电源设备的内阻抗可以器到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用，内阻抗越大，谐波含量越小，这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。因此选择变频器供电电源时，最好选择短路阻抗大的变压器。 （2）安装电抗器 在变频器的输入端与输出端串接合适的电抗器，或安装谐波滤波器，滤波器的组成为LC型，吸收谐波和增大电源或负载阻抗，达到抑制目的。 （3）采用变压器多项运行 通用变频器为六脉波整流器，因此产生的谐波较大。如果采用变压器多相运行，使相位角互差30，如Y、组合的变压器构成12脉波的效果，可减小低次谐波电流，很好的抑制了谐波。 （4）设置专用谐波 设置专用滤波器用来检测变频器和相位，并产生一个与谐波电流的幅值相同且相位正好相反的电流，通到变频器中，从而可以有效的吸收谐波电流。 噪声与振动及其对策 采用变频器调速，将产生噪声和振动，这是变频器输出波形中含有高次谐波分量所产生的影响。随着运转频率的变化，基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化，很可能引起与电动机的各个部分产生谐振等。 （1）噪声问题及对策 用变频器传动电动机时，由于输出电压电流中含有高次谐波分量，气隙的高次谐波磁通增加，故噪声增大。电磁噪声由以下特征：由于变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率谐振，则转子固有频率附近的噪声增大。变频器输出中的高次谐波分量与铁心机壳轴承架等谐振，在这些部件的各自固有频率附近处的噪声增大。 变频器传动电动机产生的噪声特别是刺耳的噪声与PWM控制的开关频率有关，尤其在低频区更为显著。一般采用以下措施平抑和减小噪声：在变频器输出侧连接交流电抗器。如果电磁转矩有余量，可将U / f定小些。采用特殊电动机在较低频的噪声音量较严重时，要检查与轴系统（含负载）固有频率的谐振。 （2）振动问题及对策 变频器工作时，输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁策动力，策动力的频率总能与这些机械部件的固有频率相近或重合，造成电磁原因导致的振动。对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量，在PAM方式和方波PWM方式时有较大的影响。但采用正弦波PWM方式时，低次的谐波分量小，影响变小。 减弱或消除振动的方法，可以在变频器输出侧接入交流电抗器以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。使用PAM方式或方波PWM方式变频器时，可改用正弦波PWM方式变频器，以减小脉动转矩。从电动机与负载相连而成的机械系统，为防止振动，必须使整个系统不与电动机产生的电磁力谐波。 负载匹配及对策 生产机械的种类繁多，性能和工艺要求各异，其转矩特性不同，因此应用变频器前首先要搞清电动机所带负载的性质，即负载特性，然后再选择变频器和电动机。负载有三种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。不同的负载类型，应选不同类型的变频器。 （1）恒转矩负载 恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。 摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的150%左右，制动转矩一般要求额定转矩的100%左右，所以变频器应选择具有恒定转矩特性，而且起动和制动转矩都比较大，过载时间和过载能力大的变频器，如FR-A540系列。 位能负载一般要求大的起动转矩和能量回馈功能，能够快速实现正反转，变频器应选择具有四象限运行能力的变频器，如FR-A241系列。 （2）风机泵类负载 风机泵类负载是典型的平方转矩负载，低速下负载非常小，并与转速平方成正比，通用变频器与标准电动机的组合最合适。这类负载对变频器的性能要求不高，只要求经济性和可靠性，所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可，如FR-A540(L)。如果将变频器输出频率提高到工频以上时，功率急剧增加，有时超过电动机变频器的容量，导致电动机过热或不能运转，故对这类负载转矩，不要轻易将频率提高到工频以上。 （3）恒功率负载 恒功率负载指转矩与转速成反比，但功率保持恒定的负载，如卷取机、机床等。对恒功率特性的负载配用变频器时，应注意的问题：在工频以上频率范围内变频器输出电压为定值控制，所以电动机产生的转矩为恒功率特性，使用标准电动机与通用变频器的组合没有问题。而在工频以下频率范围内为U/f定值控制，电动机产生的转矩与负载转矩又相反倾向，标准电动机与通用变频器的组合难以适应，因此要专门设计。 发热问题及对策 变频器发热是由于内部的损耗而产生的，以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热。主要方法有： （1）采用风扇散热：变频器的内装风扇可将变频器箱体内部散热带走。 （2）环境温度：变频器是电子装置，内含电子元件机电解电容等，所以温度对其寿命影响较大。通用变频器的环境运行温度一般要求10+50，如果能降低变频器运行温度，就延长了变频器的使用寿命，性能也稳定风机类变频器使用要注意几个问题：1）减速时间不能太短，一般要3-5分钟。2）不要采用“自由停车”及“自动复位”功能，除非你设置了“速度跟踪”功能。3）如果没设置“速度跟踪”功能，就不能在风机还在惯性转动时启动变频器。4）输入电压更要求稳定。5）电机三相电流要求比较平衡，电机轴承不能有问题。 很多维修新手经常在拆模块时把电路板也拆坏了，变频器的电路板比较精细，弄坏电路板会带来很多麻烦，有时甚至由于焊接不良而容易烧坏模块，如果确定是模块坏了，我们通常的做法是把模块从电路板上锯出来，再把模块的焊脚逐个清理掉，这样电路板就完好无损！ 最近又有很多人打电话来，说其恒压供水的变频器被雷电打坏了，大多主板也坏了，损失惨重！有条件的应多检查避雷措施是否正常，变频器地线是否接地良好，有可能的在打雷期间切断变频器电源，但这个大多人做不到！ 很多变频器在散热风扇坏了以后，也不会跳“过热”保护，直到模块烧坏，大多风扇是因为被灰尘堵塞而损坏的，所以如果能定期为变频器清尘及检查风扇是否正常是一项很有价值的工作，但很少工厂有这样做，变频器能使用则没人理它！变频器如果能用上有自检测功能的散热风扇（三线风扇），则可防止上面的问题，但很少变频器有用到！三线风扇在有少量的灰尘卡住它而降低其转速时，其就会发出报警信号，这样就不致变频器发热而烧模块，所以这功能在实际中是相当有用的！(广州通达变频器元配件及维修中心http:/LCF680707.) 变频器如果不用停放在车间里，往往是老鼠的活动的好去处，而且经常咬断变频器里面的电线，通电后有可能发生短路而把变频器烧毁，这也是我们经常碰到的，有可能的装上防鼠铁丝网。 变频器里用的IPM本身有短路保护功能所以很多用IPM模块的变频器的电容到IPM之间就没用到快熔，但我觉得两者的保护功能还是不能互相代替，两者都有比较完美，因为我们看过有的没有快熔的变频器有时IPM模块炸到粉碎，发出的强电磁波也可能弄坏主控板。 安川616G5-18.5KW(或以上）变频器有一个辅助电源，其作用是把输入端R、S的电压通过一个变压器变压成220V供给散热风扇及接触器，这辅助电源的电压要看实际输入电压而选档（380V、400V、440V、460V），有很多人选取了380V档，但其工厂的电压有时却超过400V，造成变频器里的散热风扇、接触器及变压器容易烧坏，我们已修过不少这样的故障。比较安全的做法是选取400V档，这样当实际输入电压只有380V也不影响变频器的工作！关于维修变频器要注意的一些问题：经常有一些工厂自己维修变频器，烧坏了几次模块都弄不好才送到我们这里来，因为电工没经验，查到那个模块坏就换那个，根本就没查明为什么会烧模块，模块烧坏大多数与驱动不正常有关系，但驱动电路中比较容易老化或受伤小元件（小电容、光耦、稳压管）普通电工是比较难检测出来，能全都换新的是最好不过！维修变频器时还要对其作整体保养下：电路板尘多就用洒精清洗，吹干后再喷绝缘漆；散热器的铝片也要除尘，散热风扇坏了或有响声就换新的；滤波电容容量降低20%也要换（一般不超过8年）；所有主回路联接螺丝再拧紧一下。(广州通达变频器元配件及维修中心http:/LCF680707.) 关于拆装贴片集成：有的人拆装贴片集成块时经常由于电烙铁温度太高而使其损坏或性能下降，拆集成块之前可在集成块上贴一小片沾着水或洒精的纸作散热用，效果不错！ 关于充电接触器对变频器产生的干扰：在维修很多通讯故障的变频器后，我们发现大功率变频器里面的充电接触器与这故障有很大关系！当变频器显示通讯故障或经常误报警时，通常的解决办法是把变频器的参数恢复出厂值就可以，但变频器在运行一段时间后这问题又出现！后来我们在充电接触器线圈（控制端）并上一个滤波器，收到明显效果！同样道理，在变频器附近的接触器也会对变频器产生干扰，如果接触器经常动作则更应加上滤波器！ 关于松香在焊锡时的应用：有的维修新手在拆装电子元件时没有用到松香，焊点的外观很粗糙，很难看！而且容易造成虚焊！松香的作用是帮助去掉氧化皮，防止虚焊。有的锡丝里虽有松香，但还是不够。有了松香的帮助，你可做到让别人看不出更换哪些元件。松香在卖电铬铁的电子商店一般能买到！ 维修与教训：在我们这里购买模块给自己维修变频器的维修新手，有很大部分人的结果是没修好而且把模块搞坏！如果你对维修变频器没有什么经验，则风险会大一点，不但模块没了而且变频器损坏更严重！想学维变频器最好先维修小功率的！变频器烧掉模块时通常会损坏驱动电路，而修好驱动电路是维修变频器的重点及难点！一方面是一些损伤的元件难以用万用表测出，另一方面是有的驱动电路的小元件不容易买到（最好是从另一同型号的板拆）！ 关于贴片三极管的替代件：维修变频器经常碰到驱动电路的小贴片三极对管烧坏（如富士G9、安川616G5），市面上难以买到，可用A950及C1815小三极顶替，不过你要分清贴片三极管哪个是NPN、PNP！ 今天是星期天，早上4点钟我接到一个电话，说有一个电梯用的安川616G5-22KW变频器有故障，显示“UV”，要求马上帮忙维修，因为电梯比较急用！找了很多公司都找不到人，最后才找到我们这里！我们也急客户所急，立即进行检修，发现只是充电电阻断了！马上就修好了，所以维修电梯的如果懂一点变频器的原理，这小问题完全可自己解决。客户也对我们的服务态度表示赞赏，但这个是我们对客户永远的承诺！ 电解电容是比较容易老化的元件，老化的一个特征是容量隆低，如果你身边没有电容表测量，你可用比较法测量，另拿一个容量相同（耐压可以不同）的电容来比较，用指针万用表的电阻档测量电容的电阻，万用表的指针会摆动一个角度，容量越大这角度就越大！第二次测量时要把电容放电（两个脚短路一下）！ 关于用光耦PC929作驱动的电路特点：因为这电路带有反馈检测回路，就是分别从输出三相（Eu、Ev、Ew）取回信号与驱动信号进行比较，当检测到变频器输出不正常时，则通过一个光耦向主板发出一个高电平信号，变频器马上切断驱动信号并显示“过流”或“IGBT短路”故障，这个保护相当快，有这电路的变频器不太容易烧模块，但问题是当这变频器的驱动元件性能不稳定，如小电容、光耦老化、开关电源有轻微不正常而影响驱动工作时，变频器总是误报警（SC），由于故障不明显，有时要检查大半天才找出原因，所以用PC929作驱动时一定要保证驱动电路小元件的的质量，不然变频器使用一段时间后会出现这通病！我看过有几个牌子的变频器就是这样的！ 很多人打来电话，说到安川616G5（616P5）-22KW以上功率的变频器，有时会跳“OH1”故障，变频器不能运行，按说明书检查了风扇及变频器的温度、电流都是正常的，弄不清是什么原因！其实是位于变频器里面（模块上头）的一个三线（带有检测线）风扇坏了，有时这风扇能运转但尘多也会使变频器显示这故障！由于变频器散热器的风扇是正常的，一般人又不知变频器里面还有这风扇！造成很多人的迷惑！所以请安川公司应在说明书里面讲清楚点，告知客户碰到这问题应先检查变频器里面（而不是外面所看到的）的风扇！ 很多人在计算变频器（节能用）的投资回收期时，没有把变频器寿命成本及维修成本很好地算上去！不同品牌变频器的使用寿命差别很大，有的使用5-6年后才第一次维修，有的刚过保修期就开始要频繁的维修！有的性能差的变频器一损坏就几乎没维修价值！变频器有故障一般都是模块烧坏，而这模块价钱通常不低！维修费会使你大吃一惊！所以在选购变频器时品牌及维修是要重点考虑的问题！ 松下DV-707变频器开关电源没安装保险管，一当开关管损坏短路时，经常也把开关电源变压器初级线圈烧断，这变压器不容易找到，价格又高!为了保护变压器，我们的做法是在电路板上切断开关管与初级线圈的回路，在切口焊上一个保险管（1A）或一个(0.6-1)/0.25W的电阻这样如果开关管短路变压器也平安无事! 维修变频器的电路板时，由于拆装元件，原来电路板的绝缘漆受到破坏，很多人修好变频器后没有在电路板上再喷一下绝缘漆，结果当电路板受潮或尘多，则其容易又出故障！特别是开关电源等强电部分！没有绝缘漆也可用松香溶于洒精刷到电路板上，再用电吹风吹干！ 最近好的二手模块比较难找！假货（或维修过的）却很多，特别是价格比较高的三菱、富士模块！ 一体化变频器质量问题：现在有几个品牌的小功率变频器是一体化设计（输出模块、电源、推动电路固封在一起），这样只要模块有一点小故障也难以维修，换模块价格又很高（接近机价），所以只好报废！经常看到工厂的维修车间放着一大堆这样的变频器！所以希望变频器厂家在生产一体化变频器时更要关注其质量问题，充分考虑客户在使用变频器出现的各种不正常情况，对经常损坏的部分应提高其安全系数！要给代理商提供充足的配件以便能及时维修损坏的变频器！ 从变频器的硬件可初步判断其性能：很多人搞不清变频器价格为什么差别这么大，就是同一个牌子也有各个型号价格差别也很大，其中硬件的差别是一个主要的原因，如有的3.7KW变频器用的是25A模块有的只用15A模块；有的11KW用75A模块，有的只用50A模块（都是通用型变频器的比较），电容量也相应减少，主板、驱动板电路简单，保护功能少，变频器容易坏！对于一些运行平稳、负载轻、简单调速的电机，用那些材料缩水的变频器倒没关系；如果是用在负载重、速度变化快、经常急刹车的电机，那你最好就不要贪便宜，否则得不偿失！ 关于变频供水“一拖几”要注意的几个问题：1）切换过程不能在变频器有输出时断开电机线，因为断开电感性负载 时， 其会产生反电动势高压，对变频器有冲击。而是让变频器惯性停车，变频器会马上停止输出再进行切换！更不能在变频器有输出时接上电机！2）不管是否在电机停下来才切换，切换电流有可能同样大（相位关系），所以大功率电机则最好是让其先停下来再用软启动器启动，等以后变频器相对便宜时可用“一拖一”形式，很多合资厂已把变频器当软启动器用！3）接触器经常动作，寿命短，如果触点打火或烧熔在一起，则容易损坏变频器，而且通常损坏严重！所以要用质量好的接触器。 由于多种原因，恒压供水的变频器故障率相对比较高，当我们维修好变频器，一般都要到现场检查一下其切换是否有问题，不然变频器可能很快又拿回来！ 关于模块的容量问题:按理论计算，3.7KW的变频器用15A的模块就够了(控制性能好的变频器模块可用小一点的容量)问题是余量太小当变频器有点过载就很容易坏模块(变频器都来不及保护)而且通常损坏严重驱动板、整流模块都坏掉！所以有可能同一个牌子的变频器在一个厂很少坏，但在另一个厂却坏很多，就因为后者变频器负载比较重！ 1)在什么情况下整流模块会炸:如果只坏整流的，通常是由于电源电压波动大，有瞬间高压输入到变频器，380V输入的变频器的整流模块耐压值一般是1600V，所以能把整流模块击穿的电压是很高的；另外当整流模块后面的负载（如滤波电容、输出模块）发生短路，由于电流太大也可烧坏整流模块，所以在变频器输入端装上空气开关是很有必要的！2）电容器出现问题会到导致哪些故障：是指滤波电容吧！其容量变小会使变频器主回路直流电压不稳定，容易坏模块，变频器经常跳“低压”故障。3）制动器在什么情况下会损坏：可能是制动电流设置太大或控制失灵（电路板尘多）。 关于变频器主板故障:变频器最怕就是坏主板，一般是难以维修，换板价格又高，有的坏主板是某个型号变频器的通病（设计有问题），有的则有其它原因，如环境温度高（如锅炉车间）；静电多（如纺织厂）；干扰大（如附近有经常动作的接触器）；有时模块爆炸，强大的电磁波可损坏主板；被雷击中也一样；有的是开关电源故障烧坏主板。当变频器出现主板故障时，有的显示通讯故障；有的显示正常但没有输出；有的一开机就是最大输出，不受控制。可将参数恢复出厂值一次，如果这样无效或参数都打不开，则一般要换板！ IGBT模块可以用指针式万用表10K档检测其是否能动作，用指针（黑红）去触发模块的GE，可使模块CE导通，当GE短接时则CE关闭！测耐压值可用晶体管参数测试仪，并且要短接触发端G-E才能测C-E的耐压值！ 关于变频器干扰问题:变频器在运行时就好象一台功率强劲的干扰器，干扰的源头就在输出模块的6个IGBT管上，有的变频器开关电源也会造成一定的干扰，电源线及电机线就是干扰器的天线，地线接地不良则干扰信号也可通过接在外壳的地线发出去，线路越长则干扰范围就越大，不仅干扰周围的电子设备，也可干扰变频器本身！有的变频器在防止干扰信号辐射及输入下了一定的工夫，变频器不会经常误动作，一些偷工减料的变频器则有时因干扰问题令你头痛！如果你的控制系在使用变频器的同时还有一些靠模拟信号、脉冲信号通讯的电子设备，如电脑，人机界面、感应器等，你在选购变频器及布线时就要很小心。防干扰有很多措施，如加电抗器、滤波器、控制线加磁环，用屏蔽线（没有屏蔽线的要把控制线绞在一起）、变频器放在铁柜里（变频器是铁壳比较好），进出电源线套在铁管里，控制线不要与电源线一起走线，布线纵横有序、调低载波频率、接地良好，很多变频器控制线公共端并不能接地（很多人接了）！检查变频器对周围干扰有多大也很简单，请你带上一个小收音机！防止变频器干扰有时是一个复杂的问题，还要结合现场情况，有时搞了几天都没搞好！有时搞好了还不明原因！ 变频器维修实例：安川616G5显示“GF”故障:有一客户安川616G5变频器在运行10分钟后显示“GF”故障，按说明书所说是电机对地故障，原理是变频器检测到输出有一相过流，但客户换了电机、输出模块、电流互感器都没用！只好送到我们这里来，由于我们的配件比较多，马上就可通过换板确定是主板检测有故障，实际输出都正常。 所以变频器在本身检测回路出现问题时（有的是受干扰）就会出现虚报故障的现象，维修者应注意这问题，使自己少走弯路！显示“GF”故障的安川变频器最后也只能换主板！ 用互感器与指针式的电流表测出的电流值不同应该是变频器输出端吧！指针式的电流表设计比较简单，只适用于50HZ，防高频干扰性能差，用在测量变频器输出只可判定三相是否平衡，数值则不准！ 很多人打来电话，说到富士G9变频器没显示确实是开关电源小电容22u/35v老化所致！并且自己维修好了，节省不少维修费（以前要外送维修）！ 请不要用压缩空气吹变频器:今天东莞一家塑料厂送一台F540-110KW变频器来维修，原因是电工用压缩空气给变频器吹尘，压缩空气一般含有水气，加上变频器尘比较多，开机后变频器没显示，经检查电路板有短路而损坏电源！给变频器吹尘最好用电吹风