變頻器維修檢測常用方法

1、變頻器維修檢測常用方法（轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)帖變頻器維修檢測常用方法變頻器維修檢測常用方法在變頻器日常維護過程中，經(jīng)常遇到各種各樣的問題，如外圍線路問題，參數(shù)設(shè)定不良或機械故障。 如果 是變頻器出現(xiàn)故障，如何去判斷是哪一部分問題，在這里略作介紹。一、靜態(tài)測試1、測試整流電路找到變頻器內(nèi)部直流電源的 P端和N端，將萬用表調(diào)到電阻 X10檔，紅表棒接到P,黑 表棒分別依到 R S、T,應(yīng)該有大約幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依次接到 R S、T,有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復(fù)以上步驟，都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常，A.阻值三相不平衡，可以說明整

2、流橋故障。B.紅表棒接P端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或起動電阻出現(xiàn)故障。2、測試逆變電路將紅表棒接到P端，黑表棒分別接U、V、Wk,應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值基 本相同，反相應(yīng)該為無窮大。將黑表棒接到N端，重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果，否則可確定逆變模塊故障二、動態(tài)測試在靜態(tài)測試結(jié)果正常以后，才可進行動態(tài)測試，即上電試機。在上電前后必須注意 以下幾點：1、上電之前，須確認(rèn)輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會出現(xiàn)炸機（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。2、檢查變頻器各接播口是否已正確連接，連接是否有松動，連接異常有時可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時會出現(xiàn)炸機等情況。3、上

3、電后檢測故障顯示內(nèi)容，并初步斷定故障及原因。4、如未顯示故障，首先檢查參數(shù)是否有異常，并將參數(shù)復(fù)歸后，進行空載（不接電機）情況下 啟動變頻器，并測試U、V W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模 塊或驅(qū)動板等有故障5、在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，帶載測試。測試時，最好是滿負(fù)載 測試。三、故障判斷1、整流模塊損壞一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下，更換整流橋。在現(xiàn) 場處理故障時，應(yīng)重點檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無電焊機等對電網(wǎng)有污染 的設(shè)備等。2、逆變模塊損壞一般是由于電機或電纜損壞及驅(qū)動電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動電路之后，測驅(qū)動波 形良好狀

4、態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場服務(wù)中更換驅(qū)動板之后，還必須注意檢查馬達及連 接電纜。在確定無任何故障下，運行變頻器。3、上電無顯示一般是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動電阻 損壞，也有可能是面板損壞。4、上電后顯示過電壓或欠電壓一般由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點，更換損壞的器件。5、上電后顯示過電流或接地短路一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放等。6、啟動顯示過電流一般是由于驅(qū)動電路或逆變模塊損壞引起。7、空載輸出電壓正常, 帶載后顯示過載或過電流該種情況一般是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動電路老化 , 模塊損傷引起變頻器常見的十大故障

5、現(xiàn)象和故障分析 轉(zhuǎn)帖 變頻器常見的十大故障現(xiàn)象和故障分析 轉(zhuǎn)帖 1 過流(OC)過流是變頻器報警最為頻繁的現(xiàn)象。1.1 現(xiàn)象(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， 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(VF)設(shè)定較高。1.2 實例(1) 一臺LG-IS3-43.7kW變頻器一啟動就跳“ 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IGB

6、T(7MBR25NF-120用本判斷沒有問題，為進一步判斷問題，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A(yù)3120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“ OC且不能復(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?，F(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。二、 過壓(OU)過電壓報警

7、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制動電阻及制動單元有問題。(1) 實例一臺臺安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。三、欠壓(Uu)欠壓也是我們在使用中經(jīng)常碰到的問題。主要是因為主回路

8、電壓太低（220V系列低于200V, 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。3.1 舉例（1） 一臺CT 18.5kW變頻器上電跳“ UuT。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充電過程的，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

9、直流 電源，經(jīng)仔細(xì)檢查該電壓是經(jīng)過LM78241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） 一臺DANFOSSVLT5004變頻器 ，上電顯示正常，但是加負(fù) 載后跳“ DC LINK UNDERVOLT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，接觸器來完成充電過程的，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

10、。四、過熱（OH）過熱也是一種比較常見的故障， 主要原因周圍溫度過高， 風(fēng)機堵轉(zhuǎn)，溫度傳感器性能不良，馬達過熱。舉例一臺ABB ACS500 22kW變頻器客戶反映在運行半小時左右跳”0H”。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，防護罩里面堵滿了很多棉絮 （ 因該變頻器是用在紡織行業(yè)） ， 經(jīng)打掃后開機風(fēng)機運行良好，運行數(shù)小時后沒有再跳此故障。五、輸出不平衡輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達抖動，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，主要原因模塊壞，驅(qū)動電路壞，電抗器壞等。5.1 舉例一臺富士G9s 11KW頻器，輸出電壓相差100V左右。分析與維

11、修打開機器初步在線檢查逆變模塊（6MBI50N-120）沒發(fā)現(xiàn)問題，測量6 路驅(qū)動電路也沒發(fā)現(xiàn)故障，將其模塊拆下測量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉，該模塊已經(jīng)損壞，經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動電路無故障后更換新品后一切正常。六、過載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)象我們其實首先應(yīng)該分析一下到底是馬達過載還是變頻器自身過載 , 一般來講馬達由于過載能力較強 , 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)馬達過載.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。七、開關(guān)電源損壞這是眾多變頻器最常見的故障，通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短 路

12、造成的，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器 UC2844來調(diào)整開關(guān)電源 的輸出，同時UC2844帶有電流檢測，電壓反饋等功能，當(dāng)發(fā)生無顯示，控 制端子無電壓，DC12V,24V風(fēng)扇不運轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān) 電源損壞了。八、SC故障SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞，這是引起SC 故障報警的原因之一。此外驅(qū)動電路損壞也容易導(dǎo)致 SC故障報警。安川在驅(qū) 動電路的設(shè)計上，上橋使用了驅(qū)動光耦 PC923這是專用于驅(qū)動IGBT模塊的 帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅(qū)動電路則是采用了光耦PC929這是一款內(nèi)部帶有放大電路，及檢測電路的光耦。此外電機抖動，三相電流， 電壓

13、不平衡，有頻率顯示卻無電壓輸出，這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。 IGBT模塊損壞的原因有多種，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路，堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動波形失 真，或驅(qū)動電壓波動太大而導(dǎo)致IGBT損壞，從而導(dǎo)致SC故障報警。 九、G1接地故障接地故障也是平時會碰到的故障，在排除電機接地存在問題的原因 外，最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了，霍爾傳感器由于受溫度，濕 度等環(huán)境因數(shù)的影響，工作點很容易發(fā)生飄移，導(dǎo)致GF報警。十、限流運行在平時運行中我們可能會碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變 頻器在限流報警出現(xiàn)時不能正常平滑的工作，電壓 （頻率

14、）首先要降下來，直 到電流下降到允許的范圍，一旦電流低于允許值，電壓 （頻率）會再次上升， 從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制，在不超過預(yù)定限 流值的情況下尋找工作點，并控制電機平穩(wěn)地運行在工作點，并將警告信號 反饋客戶，依據(jù)警告信息我們再去檢查負(fù)載和電機是否有問題。摘要：首先介紹了 XTRI（列集成電流變送器的產(chǎn)品分類及主要特點，然后闡述了XTR115I勺工作原理，最后介紹了 XTR115R XTR101的典型應(yīng)用。關(guān)鍵詞：電流變送器；電流環(huán)；應(yīng)變橋；保護電路引言集成電流變送器亦稱電流環(huán)電路，根據(jù)轉(zhuǎn)換原理的不同可劃分成以下兩種類 型：一種是電壓/電流轉(zhuǎn)換器，亦稱電流環(huán)發(fā)生器，

15、它能將輸入電壓轉(zhuǎn)換成420mA勺電流信號（典型產(chǎn)品有 1B21, 1B22, AD693 AD694 XTR101 XTR10褥口 XTR115 ;另一種屬于電流/電壓轉(zhuǎn)換器，也叫電流環(huán)接收器（典型產(chǎn)品為 RCV420 。上述產(chǎn)品可滿足不同用戶的需要。8 +5V-XTR115Ureg +5V稔壓潛2.5V。Ito 25V十基準(zhǔn)電壓2,475kCU25coUTXTM3OftUXTR1I5的內(nèi)部電路框圖及基本應(yīng)用電路Urm： U*UusrXTRI15 B li*EOUT圖2 應(yīng)變橋電流變送器的電路XTR系列是美國BB（BURR-BROW/N司生產(chǎn)的精密電流變送器， 該公司 現(xiàn)已并入TI公司。該系列

16、產(chǎn)品包括 XTR101 XTR105 XTR106 XTR110 XTR115 和XTR116# 6種型號。具特點是能完成電壓/電流（或電流/電流）轉(zhuǎn)換，適 配各種傳感器構(gòu)成測試系統(tǒng)、工業(yè)過程控制系統(tǒng)、電子秤重儀等。1 XTR系列產(chǎn)品的分類及性能特點XTR系列精密電流變送器產(chǎn)品的分類及主要特點詳見表1。表1 XTR系列產(chǎn)品的分類及主要特點產(chǎn)品 型號滿量程輸入 范圍激勵源輸出輸出電 流環(huán)路電源Us/V封裝形式主要特點Io/mAXTR10110mV或50mV兩路1mA電流源42011.6 40DIP 14SOL16能將各種傳感器產(chǎn)生的微弱電壓信號轉(zhuǎn)換成 420mA 的電流信號，適配應(yīng)變橋、 熱電偶

17、及粕熱電阻XTR1055mW 1V兩路0.8mA電流源4207.3 36DIP- 14帶2線制或3線制鉗電阻接 口，能實現(xiàn)溫度/電流轉(zhuǎn)換XTR106滿量程范圍 由電阻Rs 來設(shè)定2.5V及5V兩 路基準(zhǔn)電壓4207.5 36DIP- 14帶2.5V或5V激勵源，適配 應(yīng)變橋XTR11005V或0 10V10V基準(zhǔn)電壓420或020或52513.4 40DIP- 16可選擇輸入電壓范圍和輸 出電流范圍XTR11540200心A2.5V基準(zhǔn)電壓4207.5 36SO- 8帶2.5V激勵源和+ 5V精密 穩(wěn)壓器，可分別給應(yīng)變橋和 前置放大器單獨供電，能簡 化電源設(shè)計XTR11640200心A4.09

18、6V基準(zhǔn)電壓4207.5 36SO- 8帶4.096V激勵源和+ 5V精 密穩(wěn)壓器，可分別給應(yīng)變橋 和前置放大器單獨供電，能 簡化電源設(shè)計2 XTR115型電流變送器的工作原理2.1性能特點1）它屬于二線制電流變送器，內(nèi)部的2.5V基準(zhǔn)電壓可作為傳感器的激勵源。 XTR115M將傳感器產(chǎn)生的40200仙A弱電流信號放大100倍，獲得420mAi勺 標(biāo)準(zhǔn)輸出。當(dāng)環(huán)路電流接近32mA寸能自動限流。如果在腳3與腳5之間并聯(lián)一 只電阻，就可以改變限流值。2）芯片中增加了+ 5V精密穩(wěn)壓器，具輸出電壓精度為 0.05%,電壓溫度 系數(shù)僅為20X10-6/C,可給外部電路（例如前置放大器）單獨供電，從而簡

19、 化了外部電源的設(shè)計。3）精度高，非線性誤差小。轉(zhuǎn)換精度可達0.05%,非線性誤差僅為0.003%。4）環(huán)路電源電壓的允許范圍寬，Us=7.536V。XTR115由環(huán)路電源供電。工作溫度范圍是40c+85C。5）專門設(shè)計了功率管接口，適配外部 NPNffi功率晶體管，它與內(nèi)部輸出品 體管并聯(lián)后可降低芯片的功耗。圖3 XTR115的保護電路2.2工作原理XTR11睬用SO- 8小型化封裝，其內(nèi)部電路框圖及基本應(yīng)用電路如圖1所示。U+為電源端，接環(huán)路電源。URE叨2.5V基準(zhǔn)電壓輸出端。II端接輸入電 流。IRET為基準(zhǔn)電壓源輸出電流和穩(wěn)壓器輸出電流的返回端，可作為輸入電路 的公共地。OUT% 4

20、20mAfe流輸出端。URE + 5V穩(wěn)壓器的輸出端。B和E 端為外部功率管的接口，分別接功率管的基極（B）和發(fā)射極（E）。功率管的集 電極（C）接U+端。芯片內(nèi)部主要包括輸入放大器（A）,電阻網(wǎng)絡(luò)，輸出晶體 管（VT1） , 2.5V基準(zhǔn)電壓源和+ 5V穩(wěn)壓器。RLIM為內(nèi)部限流電阻。外圍元器 件主要有輸入電阻（RI）,功率管（VT2）,環(huán)路電源（Us）和負(fù)載電阻（RL）。 輸入電壓UI先經(jīng)過RI轉(zhuǎn)換成輸入電流II ,再經(jīng)過XTR115&大后從OU制輸出 420mA勺電流信號。為減小失調(diào)電壓以及輸入放大器的漂移量， 要求UI0.5V。 輸出電流與輸入電流、輸入電壓的關(guān)系由式（1）確定。Io=

21、100II=100UI /RI（1）3 XTR系列產(chǎn)品的應(yīng)用電路3.1 應(yīng)變橋電流變送器由XTR11闔成應(yīng)變橋電流變送器的電路如圖 2所示。將腳3視為公共地， 由腳1給應(yīng)變橋提供+ 2.5V的電源電壓。前置放大器采用 TL061型單運放（亦 可采用OPA227理雙運放，僅用其中白一個運放），由+ 5V穩(wěn)壓器單獨給運放 供電。RI為20kQ輸入電阻，C為降噪電容，VT為外部NPNtt率管，可選2N492? TIP29C或TIP31B等型號。以2N4922為例，其主要參數(shù)為 UCEO=6QVICM=1A PCM=30W亥電路的工作原理是當(dāng)試件受力時，應(yīng)變橋輸出的電壓信號首先經(jīng)過 前置放大器放大成0

22、.84V的輸入電壓UI,再通過RI轉(zhuǎn)換成40200仙A的輸 入電流II ,最后經(jīng)XTR115a大100倍后獲得420mA勺電流。需要指出，XTR115只能配NPNft率管，不能配MOSg效應(yīng)功率管。外部功率管應(yīng)滿足XTR115X寸電壓、電流的要求，使用中還須給功率管裝上合適的散熱3.2 保護電路的設(shè)計保護電路應(yīng)兼有反向電壓保護與正向過壓保護兩種功能。XTR115的保護電路如圖3所示。反向電壓保護電路由二極管整流橋 VD卜VD4組成，可防止因?qū)?環(huán)路電源的極性接反而損壞芯片。整流二極管可選用1N4148型高速硅開關(guān)二極管，其主要參數(shù)為URM=75VId=150mA trr=4ns。采用橋式保護電路之后就不 用再考慮環(huán)路電源的極性，因為，無論 Us的極性是否接反，它總能保證 U+端 接得是正電壓。鑒于在任何時刻整流橋上總有兩只二極管導(dǎo)通，因此，在計算環(huán)路電壓ULOO時須扣除兩只硅二極管的正向壓降 （約為1.4V）,由式（2）確定。ULOOP=UsIORL1.4（2）過壓保護電路采用一只1N4753A穩(wěn)壓管，其穩(wěn)定電壓為36V,穩(wěn)定電流為 7.0mA。當(dāng)環(huán)路電壓過高時就被鉗位到 36V。實驗證明，即使環(huán)路電壓達到 65V, XTR11他不會損壞。為了改善瞬態(tài)過壓保護特性，還可采用 Motorola公司生產(chǎn) 的