变频器硬件维修案例

1 变频器硬故障处理变频器硬故障处理 按例按例 1 变频器在清扫后不起动 变频器在清扫后不起动 1 案例现象案例现象 一台 FRNllPllS 4CX 变频器在清扫后启动时 显示 OH2 故障指示跳停 OH2 为变频器外部故障 2 故障分析故障分析 出厂时连接外部故障信号的端子 FHR 不用时与 CM 之间用短接片短 接 因这台变频器没有加装外保护 THR CM 仍应短接 经检查 由于 THR 与 CM 之间的短接片松动 在清扫时掉下 造成变频器报 OH2 故障 恢复短接片后变频器运行正常 按例 变频器故障跳闸按例 变频器故障跳闸 1 案例现象案例现象 一台富士 FRNl60P7 4 型容量为 160kW 变频器 380V 交流电输入端由低压 配电所一支路输出 经过刀熔开关 由电缆接至变频器 变频器在运行中突然 发生跳闸 2 故障分析及处理故障分析及处理 检查变频器外围电路 输入 输出电缆及电动机均正常 变频器进线所 配快速熔断器未断 变频器内快速熔断器完好 说明其逆变回路无短路故障说明其逆变回路无短路故障 可能是变频器内进了金属异物 拆下变频器 发现 Ll 交流输入端整流模块上 3 个铜母排之间有明显的短 路放电痕迹 整流管阻容保护电阻的一个线头被打断 而其他部分外观无异常 检查 L1 输入端 4 只整流管均完好 将阻容保护电阻端控制线重新焊好 用万用 表检查变频器主回路输入 输出端正常 试验主控板正常 检查内部控制线 连接良好 将电动机电缆拆除 空试变频器 调节电位器 频率可以调至设定值 50Hz 重新接电机电缆 电机启动后 在调节频率的同时 测量直流输出电压 发现在频率上升时 直流电压由 513V 降至 440V 左右 欠电压保护动作 在送 2 电后 发现变频器内冷却风扇工作异常 接触器 K73 触点未闭合 正常情况下 K73 应闭合 以保证对充电电容足够的充电电流 用万用表测量配电室刀熔开关熔断器 才发现一相已熔断 但红色指示 器未弹出 更换后重新送电 一切正常 变频器内部控制回路电压由控制变压 器二次侧提供 其一次电压取自 L1 L3 两相 Ll 缺相后 造成接在二次侧的 接触器和风扇欠压 同时引起整流模块输出电压降低 特别在频率调升至一定 程度时 随着负载的增大 电容两端电压下降较快 形成欠电压保护跳闸 3 结论结论 Ll 交流输入端整流模块上 3 个铜母排之间掉进了金属物 造成短路放电 将配电室刀熔开关熔断器烧断 按例按例 3 变频器输出三相电压不平衡 变频器输出三相电压不平衡 1 案例现象案例现象 一台 FRN22G11S 4CX 变频器 输出电压三相差为 106V 电动机无法工 作 2 故障分析及处理故障分析及处理 打开变频器外壳 在线查看逆变模块 6MBPl00RS 120 外观 没有发现异 常 测量 6 路驱动电路也没发现故障 将逆变模块拆下测量发现有一组模块不 能正常导通 该模块参数变化很大 当不能判断其质量时 可与其他相同模块比 较测量 从中发现问题 更换之后 通电运行正常 按例按例 4 三肯三肯 SVF7 5kW 变频器逆变模块损坏变频器逆变模块损坏 1 案例现象案例现象 一台三肯 SVF7 5kW 变频器逆变模块损坏 更换模块后 变频器正常运 行 2 故障分析及处理故障分析及处理 由于该台机器运行环境较差 机器内部灰尘堆积严重 造成功率模块散热 不良而损坏 由于该台机器使用年限较长 决定对它进行除尘及更换老化器件 的维护 以提高其使用寿命 器件更换后 给变频器通电 上电一瞬间 只听 砰 的一声响动 并伴随飞出许多碎屑 断开电源 发现 C14 电解电容炸裂 此刻想到的是有可能电容装反 于是根据其标识再装一次 再次上电 电容又 3 一次炸裂 于是再进一步检查其线路 发现线路与电容标识极性错误 按实际 极性重装一支电容器 再次上电 运行正常 按例按例 5 一台三肯一台三肯 SVF303 变频器上电显示变频器上电显示 OV 过电压 过电压 1 案例现象案例现象 一台三肯 SVF303 变频器上电显示 OV 过电压 2 故障分析及处理故障分析及处理 首先排除由于减速时间过短以及由于再生电压而导致过压 然后检查输入侧电压是否有问题 检查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 都是中间直流回路的电压 三肯 SVF303 变频器是由直流回路取样后 530V 左右的直流 通过阻值较大电阻降压 后再由光耦进行隔离 当电压超过一定值时 显示 5 过压 此机器为数码管 显示 这时应检查取样电阻是否氧化变值 光耦是否有短路现象 若有应更换 按例按例 6 安川变频器开关电源故障安川变频器开关电源故障 1 案例现象分析案例现象分析 开关电源损坏是众多变频器最常见的故障 通常是由于开关电源的负载发 生短路造成的 616G3 系列变频器采用了两级的开关电源 有点类似于富士 G5 系列 先由第一级开关电源将直流母线侧 500 多伏的直流电压转变成 300 多伏 的直流电压 经开关管变换后再通过高频脉冲变压器变换后经整流后次级线圈 输出 5 12 24v 等较低电压供变频器的控制板 驱动电路 检测电路等做电源 使用 在第二级开关电源的设计上安川变频器使用了一个 TL431 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 在开关电源中用作开 关管的 QM5HL 一 24 以及 TL431 都是较容易损坏的器件 此外 若听到刺耳 的尖叫声 这是由脉冲变压器发出的 有可能是开关电源输出侧有短路现象 可以从输出侧查找故障 当出现无显示 控制端子无电压 DC12 24V 风扇不 运转等现象时 首先应该考虑是否是开关电源损坏了 2 故障处理故障处理 当确定为开关电源损坏时 如果开关管已损坏 其他外围元件很可能连带 4 损坏 要逐个进行检查 将损坏的元件换好后 试机前最好将电源的负载断掉 接上假负载 以免修好的电源输出电压过高而烧坏主板 按例按例 7 安川变频器安川变频器 SC 过流故障过流故障 1 案例现象分析案例现象分析 SC 故障是安川变频器较常见的故障 SC 故障的原因有多种 电机故障 加速时间过短 检测 CT 损坏 这些情况都有可能导致过电流故障的出现 引 起过电流故障较多的是 PIM 模块的损坏 有时往往由于驱动电路短路 导致一 上电就显示过电流报警 或是大功率晶体管的损坏 导致三相输出电压不平衡 变频器运行就显示过电流报警 2 故障处理方法故障处理方法 常用的确定故障办法就是在拆除变频器输出线的情况下运行变频器 并 测量输出电压 确定是电机有问题 还是变频器故障 假如是变频器故障还得 判断是 IGBT 模块损坏引起的故障还是检测电路误检引起的故障 IGBT 模块损 坏 这是引起 SC 故障的原因之一 通过测量 就能判断出 IGBI 模块的好坏 此外电机抖动 三相电流 电压不平衡 有频率显示却无电压输出 这些现象 的发生都有可能是由于 IGBT 模块损坏造成的 IGBT 模块损坏的原因有多种 首先是外部负载发生故障而导致 IGBT 模块的损坏 如负载发生短路 堵转等 此外驱动电路损坏也容易导致 SC 故障报警 应对驱动电路波形进行测 量 IGBT 模块的损坏也容易导致驱动光耦的损坏 安川变频器在驱动电路的设 计上 上桥使用的驱动光耦为 PC923 这是专用于驱动 IGBT 模块的带有放大 电路的光耦 下桥驱动电路采用的光耦为 PC929 这是内部带有放大电路及检 测电路的光耦 其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真 或驱动电压波 动太大而导致 IGBT 损坏 从而导致 SC 故障报警 检测电路霍尔传感器损坏 也会引起过流报警 OH 过热故障 当变频器发出过热故障信息时 首先应检查散热风扇是 否运转 此外 30kW 以上的变频器内部也带有一个散热风扇 此风扇的损坏也 会导致 OH 的报警 5 按例按例 8 安川变频器在运行中电机抖动安川变频器在运行中电机抖动 1 案例现象案例现象 一台安川 616PC5 5 5kW 变频器 在运行中电机抖动 2 故障处理方法故障处理方法 首先考虑是否是输出电压不平衡 再检查功率器件 经检查没有发现问题 给变频器重新通电显示正常 测量变频器三相输出电压 确实不平衡 测试六 路输出波形 发现 W 相下桥波形不正常 依次测量该路电阻 二极管 光耦 发现驱动电路提供反压的二极管击穿 更换后 重新上电运行 三相输出电压 平衡 按例按例 9 电动机在低速时电机抖动电动机在低速时电机抖动 1 案例现象案例现象 一台安川 616G5 3 7kW 的变频器 故障现象为三相输出正常 但在低速 时电机抖动 无法正常运行 2 故障处理故障处理 首先判断为变频器驱动电路损坏 将 IGBT 逆变模块从印刷电路板上卸下 使用电子示波器测量六路驱动电路 观察波形是否一致 找出不一致的那一路 驱动电路 更换该驱动电路上的光耦 一般为 PC923 或者 PC929 若变频器使 用年数超过 3 年 推荐将驱动电路的电解电容全部更换 然后再用示波器观察 待六路波形一致后 装上 IGBT 逆变模块 进行负载实验 抖动现象消除 三菱变频器的常见故障分析和处理三菱变频器的常见故障分析和处理 1 三菱变频器早期产品的故障 1 OC 故障 1 驱动电路老化 由于使用的年限较长 必然导致元器件的老化 从而引 起驱动波形发生畸变 输出电压也就不稳定了 所以经常一运行就出现 OC 报 警 2 IPM 模块的损坏也会引起 OC 报警 Z024 系列的变频器使用的功率模块 不仅含有过流 欠压等检测电路 而且还包含有放大驱动电路 检测电路 驱 动电路以及大功率晶体管的损坏都有可能引起 OC 报警 6 3 A200 系列的 OC 故障多数是由于驱动电路的损坏引起的 A200 系列的 驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路 其厚膜电路主要是基于一块驱动光 耦而设计的电路 2 无显示故障 无显示故障的原因则多数是由于变频器内部的开关电源厚 膜电路的损坏引起的 开关电源脉冲变压器的损坏也是 A200 系列变频器的一 个常见故障 由于开关电源输出负载的短路或母线电压的突变而导致脉冲变压 器初 次级绕组的损坏 3 ERR 故障 ERR 故障是一个欠压故障 通常是由于电压检测回路电阻或 连线出现问题而导致故障的产生 而不是实际输入电压真的出现欠电压 欠压 故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障 三菱变频器也为此设计了一 块用于检测电压和电流的厚膜电路 2 A500 和 E500 系列变频器常见故障 1 UV 欠压 故障 对于 A500 系列可以检查一下整流回路 A500 系列 7 5kW 以下变频器的整流模块内置一个可控硅 变频器在正常运行时用于切 断充电电阻 内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现 2 开关电源损坏 开关电源损坏是 A500 系列变频器的常见故障 排除掉 脉冲变压器损坏 开关场效应管损坏 启振电阻损坏 整流两极管损坏等一些 因素外 常见的损坏器件就是一块 M51996 波形发生器芯片了 这是一块带有 导通关断时间调整 输出电压调节 电压反馈调节等多种保护于一体的控制芯 片 芯片较容易出现故障的部位是芯片 14 脚的电源 调整电压基准值的 7 脚 反馈检测的 5 脚 以及波形输出的 2 脚等 3 E6 E7 故障信息 这是一个比较常见的三菱变频器典型故障 是变频 器的 CPU 板损坏 最易损坏的器件主要集中在 CPU 板的程序存储芯片 以及 一些接口芯片上 故障原因有 1 集成电路 1302H02 损坏 这是一块集成了驱动波形转换 多路检测信号 于一体的 IC 集成电路 并有多路信号和 CPU 板关联 在很多情况下 此集成 电路的任何一路信号出现问题都有可能引起 E6 E7 报警 2 信号隔离光耦损坏 在 IC 集成电路 1302H02 与 CPU 板之间有多路强弱 信号需要隔离 隔离光耦的损坏在元器件的损坏比例中还是相对较高的 所以 7 在出现 E6 E7 报警时 要考虑到是否为光耦损坏造成的 3 接插件损坏或接插件接触不良 由于 CPU 板和电源板之间的连接电缆经 过几次弯曲后容易出现折断 虚焊等现象 在插头侧如果使用不当也易出现插 脚弯曲折断等现象 4 Fn 故障 对于 E500 系列变频器此故障主要是由于风扇的损坏而引起的 5 OCl OC3 故障 三菱变频器出现 OC 过电流故障 故障的原因有 以 A500 系列变频器为例 1 参数设置问题不当引起的 如时间设置过短 2 外部因素引起的 如电机绕组短路 包括相间短路 对地短路等 3 变频器硬件故障 如霍尔传感器损坏 IGBT 模块损坏等 有时排除以上这些原因后 OC 故障仍然存在 这时应对驱动电路和检测电 路进行检测 6 UVT 故障 UVI 为欠压故障 对于三菱 A500 系列变频器电压信号 的采样值则是从开关电源侧取得的 并经过光电耦合器隔离 光耦的损坏在造 成欠压故障的原因中占有很大的比重 应对光耦进行检测和判断 7 功率模块损坏 功率模块的损坏主要出现在 E500 系列变频器 由于功 率模块是集成了功率器件 检测电路于一体的智能模块 当通过检测判断模块 己损坏时 因维修成本较高 一般是更换功率模块 9 3 9 日锋变频器常见故障分析及处理 当变频器发生异常时 LED 数码管将显示对应的故障功能代码及其内容 故障继电器动作 变频器停止输出 发生故障时 电机若在旋转 将会自由停 车 直至停止旋转 变频器的故障内容及对策如下 1 SC 瞬时过流故障 故障原因 变频器三相输出相间短路或接地短路 功率模块同桥壁直通 模块损坏 首先应判断是变频器内部故障还是外部故障 其方法是将变频器输出端的电机引线拆除 给变频器上电运行 若正常则为变 频器外部故障 这时应检查变频器与电机之间的电缆和电机是否有短路和接地 故障 若变频器上电运行仍显示为 SC 瞬时过流故障 则为变频器内部故障 应检查变频器的功率模块和驱动电路 若功率模块损坏应更换 8 2 OC 过流 故障原因 变频器输出侧短路 负载太重 加速时间太短 转矩提升设定值太大 首先按上述方法判断故障部位 若变频器上电运行正常 检查变频器的功率模块和驱动电路未发现故障 应检查参数的设定值是否正确 若不正确应重新设定参数 3 OU 过压 故障原因 减速时间太短 电机的再生能量太大 电网电压 太高 故障处理 延长减速时间 将电压降低到规格范围内 4 OH 过热 故障原因 周围环境温度过高 变频器通风不良 冷却风扇 故障 温度检测电路故障 故障处理 变频器的运行环境应符合规格要求 更 换冷却风扇 检查温度检测电路 改善通风环境 5 Lu 欠压 故障原因 输入电源缺相 瞬时停电 输入电源接线端子松动 输入电源电压变化太大 故障处理 检查输入电源是否正常 旋紧输入接线端 子螺钉 6 OI 过载 故障原因 加减速时间太短 转矩提升太大 负载太重 故障 处理 延长加减速时间 减小转矩提升设定值 更换与负载匹配的变频器 7 ECE2PROM 错误 故障原因 电磁干扰使 E2pROM 读写错误 E2pROM 损坏 故障处理 按 STOP RESEI 键复位 当变频器发生上述故障后 若要退出故障状态 可按 STOP RESET 键复 位清除 若故障消除 变频器返回参数设定状态 若故障仍未消除 监视器继 续显示当前故障功能代码 则应对变频器进行系统检查 当变频器设置为转速 追踪有效时 在运行过程中 若发生瞬时欠压故障 变频器将停止输出 若电 网恢复正常 欠压故障消除 变频器自动追踪电机转速 平滑再运行 而不需 按 STOP RESET 键复位 8 参数不能设定 按 键或 V 键时 参数显示不变的原因有 1 功能代码 F10 O 或 1 将其改为 F10 0 或 1 2 变频器已为运行状态 变频器在运行状态时 只能监视运行功能代码的 内容 当数字给定时 数字键盘电位器有效 仅可改变 F01 功能代码参数值 不为数字给定时 不能修改 F01 功能代码的参数值 9 按 键或 V 键时 参数显示可变 但存储无效的原因有 1 变频器的功能代码参数处于参数设定状态 9 2 无论功能代码参数能否设定 只要按下 键或 V 键 必须要按 SET 键确 认 即使确认无效 或 STOP RESET 键恢复 改变后的参数在 I ED 数码管上 显示时 会以每秒一次的频率闪烁 以便提示用户参数已被修改 需进行确认 或恢复处理 10 电机旋转异常 按下 RUN 键 电机不旋转的原因有 1 功能代码 F10 0 将其改为 F10 0 2 运行由控制端子 RUN F R 控制 设定键盘控制有效 3 自由停车端子 FRE ON 使自由停车端子 FRE OFF 4 频率设定为 0 重新设置给定频率 5 单循环时程序运行时间完成 清除程序运行时间 6 软启动接触器未闭合 F01 功能代码参数显示为 5555 输入电源异常或 软启动接触器坏或控制电路故障 11 控制端子 RUN F R 有效 电机不旋转的原因有 1 外部端子控制无效 设置外部端子控制有效 使功能代码 F10 l 2 自由停车端子 FRE ON 使自由停车端子 FRE OFF 3 输入参考频 率设定为 O 重新设置给定频率 4 单循环时程序运行时间完成 清除程序运行时间 5 软启动接触器未闭合 F01 功能代码参数显示为 5555 输入电源异常或 软启动接触器损坏或控制电路故障 12 电机只能单方向旋转的原因是 反转禁止功能有效 当反转禁止功能 代码参数 F69 设定为 1 时 变频器不允许反转 13 电机旋转方向相反的原因是 变频器的输出端子 U v w 与电机输入 端不一致 任意换接 U V W 的两根连线即可改变电机的旋转方向 14 电机加速时间太长的原因是 过电流限幅动作阈值太小 当过电流限 幅功能设置有效时 变频器的输出电流达到其设定的限幅值时 在加速过程中 输出频率将保持不变 直到输出电流小于限幅值后 输出频率继续上升 这样 电机的加速时间就比设定的时间长 请检查变频器的电流限幅值是否设置太低 15 电机减速时间太长的原因是 再生制动有效时 制动电阻阻值太大 10 过电流限幅动作 延长了减速时间 其原因是设定减速时间太长 确认减速时 间功能代码参数值 16 失速保护有效时过压失速保护动作 直流母线电压超过过压保护设定 值时 输出频率保持不变 当直流母线电压低于设定值时 输出频率继续下降 这样就延长了减速时间 其原因是设定的减速时间太长 应确认减速时间功能 代码参数值 17 变频器过热的原因有 1 电机的负载太重 使得变频器长时间超过其额定电流工作 需选择与电 机功率匹配的变频器 2 电机轴机械卡死 电机堵转 变频器的电流限幅功能动作 其电流限幅 值小于 120 P 型小于 105 3 变频器环境温度过高 当变频器周围环境温度过高时 其额定状态工作 时的温度可能会超过变频器允许的最高温度 18 漏电断路器动作的原因是 变频器运行时的高频开关状态会产生漏电 流并引起漏电断路器动作而切断电源 重新设定漏电检测值 降低载波频率也 可减小漏电流 19 机械振动的原因是 机械系统的固有频率与变频器载波频率或输出频 率共振 产生机械噪声 调整载波频率 避开共振频率 在电机底板设置防振 橡胶或采用其他防振措施 20 PID 控制振荡 PID 控制器的调节参数 P Ti Td 设置不匹配 重新设 定 PID 参数 9 3 10 松下变频器常见故障分析和处理 1 上电无显示故障 上电无显示故障 在排除外部电源 显示器等因素外 多数情况下是开关 电源的损坏 DV707 系列变频器的脉冲变压器是较易损坏的器件 由于受到高 频导磁材料 带负载能力 开关电源短路过流保护电路设计等一些因素的影响 在脉冲变压器的初级绕组侧易出现烧坏现象 由于脉冲变压器的骨架设计不同 于一般的升 降压变压器 不易拆开 往往在拆开后也会出现导磁材料裂开 11 连接处闭合磁场出现间隙 脉冲变压器不能正常工作 一般情况下需更换脉冲 变压器 此外 DV707 系列变频器开关电源的设计还是有区别与其他变频器的地方 它采用了一块型号为 MA2810 的集成块 集成了开关功率管 钳位稳压管等一 些元器件于一体 使得开关电源的外围电路减少了 MA2810 的损坏几率还是 比较高的 判断出 MA28lO 损坏后应更换 2 逆变模块故障 VF 7F 系列变频器在正常运行中突然失电 变频器在重新上电后无法运行 经检查逆变模块损坏 其原因主要是由于停电后变频器还在运行指令的控制