上海四喜机电自动化科技有限公司
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维修变频器
目录
概述
故障检测常用方法
1.静态测试
2.动态测试
3.故障判断
变频器开关电源简介
故障监测划分
维修变频器书
1.概述
2.目录
概述
故障检测常用方法
1.静态测试
2.动态测试
3.故障判断
变频器开关电源简介
故障监测划分
维修变频器书
1.概述
2.目录
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概述
维修变频器是一项理论知识、实践经验与操作水平的结合的工作，其技术水平决定着变频器的维修
维修变频器
质量。从事维修变频器的人员需要经常学习，了解变频器内部的电子元器件所具备的功能和特点，开拓知识面，将新学到的知识应用于实际工作中，不断提高维修技术水平。
故障检测常用方法
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，正常时有几十欧的阻值，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，说明整流桥有故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或启动电阻出现故障。
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N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块有故障。
动态测试
在表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，连接异常有时可能会导致变频器出现故障，严重时会出炸机等情况。
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，在空载（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，负载测试，尽量是满负载测试。
故障判断
1、整流模块损坏
通常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
通常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，须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，才能运行变频器。
3、上电无显示
通常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，操作面板损坏同样会产生这种状况。
4、显示过电压或欠电压
通常由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。解决方法是找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。
5、显示过电流或接地短路
通常是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放电路等。
6、电源与驱动板启动显示过电流
通常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
通常是由于参数设置不当或驱动电路老化，模块损坏引起。
变频器开关电源简介
所谓兵马未动，粮草先行。开关电源电路提供变频器的整机控制用电，是变频器正常工作的先决条件。变频器应用的开关电源电路，为直一交一直型的逆变电路，是一种电压和功率的变换器，将直流电压和功率转换为脉冲电压，再整流成为另一种直流电压。输人、输出电压由开关变压器相隔离，开关变压器起到功率传递、电压/电流变换的作用。开关变压器为降压变压器。开关电源的特点如下：
1)开关电源的振荡和调压方式是利用改变脉冲宽度或周期来调整输出电压的，称为时间比例控制，又分为PWM(调宽)和PFM(调频)两种控制方式。
2)从电路的能量转换特性看，可分为正激和反激两种工作方式。开关管饱和导通时， 二次绕组连接的整流器受反偏压而截止，开关变压器的一次绕组流入电流而储能〈电磁转换）。开关管截止时，二次绕组经负载电路释放电能（磁电转换)。正激方式则与此相反， 实际应用不多。
3)从开关变压器的一次电路结构来看，有分立元件构成的和集成振荡芯片构成的两种电路形式。因而从振荡信号的来源看，又分为自激（分立零件）和他激式（IC电路）开关电源。两种电路结构都有应用。
4)开关管有采用双极型器件和采用场效应晶体管的。
5)小功率变频器采用单端正激式电路，大、中功率变频器常采用双端正激式电路。一般变频器的开关电源，常提供以下几种电压输出：CPU及附属电路、控制电路、操作显示面板的+5V供电；电流、电压、温度等故障检测电路、控制电路的±15V供电；控制端子、工作继电器线圈的24V供电。四路相互隔离的约为22V的驱动电路的供电，该四路供电往往又经稳压电路处理成+15V、 -7.5V的正、负电源供驱动电路，为IGBT逆变输出电路提供激励电流。
任何电子设备，电源电路的故障率总是相当高的一因其要提供整机的电源供应，负担**重。变频器的开关电源电路，形式上比较单一，结构上也比较简单。但是简单电路也可能会产生疑难故障。开关电源的检修不像线性电源那么直观，电路的任一个小环节一振荡、稳压、保护、负载等出现异常，都会使电路出现各种各样的故障现象。
上电后无反应，操作显示面板无显示，变频器好像没通电一样。测量控制端子的控制电压和10V频率调整电压都为0，测量变频器主接线端子电阻正常，那么大致上可以断定问题是出在开关电源电路了。
故障监测划分
1、状态故障监测：直流过/久压、直流过流、交流过流、速度偏差过大、接地故障、缺相等。
2、硬件故障检测：电流板故障、触发板故障、IGBT故障、脉冲发生器故障等。
3、系统故障监测：Watchdog故障、系统参数异常、时钟故障等。
4、通讯故障监测：TIMEOUT、OVERRUN等。
5、电源故障监测：当控制电源过高/过低时报警。
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**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**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G—E，可使模块C—E导通，当G—E短接时则C—E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**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**用电吹风！
没有经验的代价:浙江有一家厂的三菱A540-22KW变频器没有显示，电源有工作，电工就从另一台拆下主板试，还是没显示，又装回去，发现主板已坏了！后来才发现主板坏是电源不正常所致！所以维修变频器**能找出真正故障原因，这样才能减少不必要的损失！
奇怪的变频器故障:佛山市有一家包装材料厂用了20多台安川6166G-5.5KW变频器,可运行不到一年就不断出现烧模块现象,而且一直都查不出原因,虽然厂家可以给保修,但严重影响生产,成为老板一大心病.后来老板打电话来问起这问题,我们决定到现场看一下,经过仔细检查后我们才发现问题就出在变频器装在震荡很大的生产线上,紧固模块的螺丝大多松了!这样由于模块散热不好而烧掉!其实变频器说明书都有强调这问题,只不过很多人不知道其后果而没有去关注!
关于主板互换问题:有几个品牌变频器（如三菱、富士）由于其检测回路与主板的通讯值大小是一样的，所以其功率不同的同型号主板是能通用的，只不过电压、电流值要按出厂值设置，如3.7KW主板用在30KW上,电机电流值只能设9A而不是66A.此时变频器显示电流值也不是真实值(按比例缩小),但其过流、过载保护功能完全一样！有的则要改写容量码！但当你不知密码或容量码时则无法使用，变频器会显示容量故障！
关于高速电机的基频:有的人在给高速电机装上变频器后，发现变频器经常显示过流，电机容易烧掉！经检查后发现其没有把基频参数调好，因为变频器基频的出厂设置是50HZ，如果用在基频是400HZ的高速电机上，变频器会因为在低频时输出电压太高而造成电机电流太大！
空气开关不能拿来当开关:昨天广州某塑料厂一台30KW变频器的空气开关跳闸，电工没查清楚就合上它，结果发出巨响，空气开关被炸烂！虽然没造成伤害，但电工吓坏了！经检查，变频器输出模块完全短路（变频器没有快熔）。空气开关的名字起得不太恰当，科学一点应叫断路器，但我看过很多电工通常拿来当开关用，这是相当危险的！
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**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**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G—E，可使模块C—E导通，当G—E短接时则C—E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**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**用电吹风！
没有经验的代价:浙江有一家厂的三菱A540-22KW变频器没有显示，电源有工作，电工就从另一台拆下主板试，还是没显示，又装回去，发现主板已坏了！后来才发现主板坏是电源不正常所致！所以维修变频器**能找出真正故障原因，这样才能减少不必要的损失！
奇怪的变频器故障:佛山市有一家包装材料厂用了20多台安川6166G-5.5KW变频器,可运行不到一年就不断出现烧模块现象,而且一直都查不出原因,虽然厂家可以给保修,但严重影响生产,成为老板一大心病.后来老板打电话来问起这问题,我们决定到现场看一下,经过仔细检查后我们才发现问题就出在变频器装在震荡很大的生产线上,紧固模块的螺丝大多松了!这样由于模块散热不好而烧掉!其实变频器说明书都有强调这问题,只不过很多人不知道其后果而没有去关注!
关于主板互换问题:有几个品牌变频器（如三菱、富士）由于其检测回路与主板的通讯值大小是一样的，所以其功率不同的同型号主板是能通用的，只不过电压、电流值要按出厂值设置，如3.7KW主板用在30KW上,电机电流值只能设9A而不是66A.此时变频器显示电流值也不是真实值(按比例缩小),但其过流、过载保护功能完全一样！有的则要改写容量码！但当你不知密码或容量码时则无法使用，变频器会显示容量故障！
关于高速电机的基频:有的人在给高速电机装上变频器后，发现变频器经常显示过流，电机容易烧掉！经检查后发现其没有把基频参数调好，因为变频器基频的出厂设置是50HZ，如果用在基频是400HZ的高速电机上，变频器会因为在低频时输出电压太高而造成电机电流太大！
空气开关不能拿来当开关:昨天广州某塑料厂一台30KW变频器的空气开关跳闸，电工没查清楚就合上它，结果发出巨响，空气开关被炸烂！虽然没造成伤害，但电工吓坏了！经检查，变频器输出模块完全短路（变频器没有快熔）。空气开关的名字起得不太恰当，科学一点应叫断路器，但我看过很多电工通常拿来当开关用，这是相当危险的！