變頻器常見(jiàn)故障及原因分析

1、變頻器常見(jiàn)故障現(xiàn)象和故障分析一、過(guò)電流（OC）： 過(guò)電流是變頻器出現(xiàn)最為頻繁的一種故障現(xiàn)象。導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)過(guò)電流現(xiàn)象的原因很多也最為負(fù)載，下面就經(jīng)常出現(xiàn)的幾種情況進(jìn)行說(shuō)明：    (1)在不帶電機(jī)或負(fù)荷的情況下上電就跳“OC”故障，這種現(xiàn)象一 般是不能通過(guò)簡(jiǎn)單的處理恢復(fù)的，通常有以下幾種情況：a. 首先檢查逆變部分的IGBT續(xù)流二極管是否有短路或開(kāi)路的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)以上的情況，就需要更換IGBT，這種情況通常要返廠由專(zhuān)業(yè)的維修人員進(jìn)行更換。b. 如果IGBT續(xù)流二極管靜態(tài)測(cè)試正常，但開(kāi)機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)“OC”故障，基本可以判定是由于驅(qū)動(dòng)電路或IGBT的驅(qū)動(dòng)部分

2、出現(xiàn)故障，必須返廠由專(zhuān)業(yè)的變頻器維修人員進(jìn)行檢測(cè)維修。這種情況除IGBT損壞，驅(qū)動(dòng)電路也會(huì)有故障。c. 變頻器的電流檢測(cè)大多采用HALL元件進(jìn)行檢測(cè)，HALL內(nèi)部含運(yùn)算放大電路，這部分電路在工作時(shí)需要電源板提供+/-15V的電源。如果HALL損壞或其需要的+/-15V電源斷路，同樣也會(huì)出現(xiàn)“OC”的故障。(2) 變頻器的過(guò)電流“OC”故障，大多出現(xiàn)在帶負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài),這種情況導(dǎo)致的原因比較復(fù)雜：a. 加速時(shí)間過(guò)短:變頻器的過(guò)流倍數(shù)不同的廠家根據(jù)變頻器的類(lèi)型設(shè)定不同的過(guò)流倍數(shù)，通常在1.5-3倍之間。如果變頻器在帶負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)，如果加速時(shí)間較短會(huì)導(dǎo)致短時(shí)間電壓提升較快，電機(jī)瞬間啟動(dòng)電流較

3、大，如果超過(guò)變頻器允許的電流，變頻器就會(huì)出現(xiàn)“OC”的現(xiàn)象。但這種情況通常很容易處理，根據(jù)工藝的要求在滿足工藝要求的前提下，適當(dāng)加長(zhǎng)變頻器的加速時(shí)間就可以了。如果工藝上不允許加長(zhǎng)加速時(shí)間，那就只有更換大規(guī)格的變頻器來(lái)解決。b. V/F曲線設(shè)定不合理：因?yàn)楦黝?lèi)負(fù)載在低頻運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)各不相同，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載低頻運(yùn)行時(shí)阻轉(zhuǎn)矩較大，而對(duì)于水泵和風(fēng)機(jī)類(lèi)的負(fù)載（二次方律）低頻運(yùn)行時(shí)阻轉(zhuǎn)矩很小。有的負(fù)載重載起動(dòng)、重載運(yùn)行，有的負(fù)載輕載起動(dòng)、重載運(yùn)行;還有些負(fù)載是空載起動(dòng)到一定轉(zhuǎn)速后，由電磁離合器突然加負(fù)載。因此，針對(duì)不同的負(fù)載在低頻運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)，適當(dāng)調(diào)整轉(zhuǎn)矩提升量，改變U/F曲線，通過(guò)調(diào)整V/F比，盡量保持電動(dòng)

4、機(jī)的磁通不變。如果U/F曲線調(diào)整不合理，變頻器在低頻起動(dòng)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)磁飽和和弱磁的現(xiàn)象，變頻器就會(huì)出現(xiàn)過(guò)電流的現(xiàn)象。c. 負(fù)載過(guò)大 變頻器在拖動(dòng)較重負(fù)載滿載起動(dòng)，通常會(huì)出現(xiàn)過(guò)載或過(guò)電流的現(xiàn)象，解決的辦法一是加速時(shí)間放長(zhǎng)，二是減輕負(fù)載，三是放大變頻器規(guī)格。d. 電機(jī)絕緣不良：電機(jī)絕緣不良通常在使用變頻器時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)漏電流增大和輸出電流不平衡，出現(xiàn)過(guò)電流的現(xiàn)象。但是，在這種狀況下，使用工頻電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的話還可以正常工作。因?yàn)樵谶@種狀況下，對(duì)電機(jī)來(lái)講沒(méi)有任何檢測(cè)和保護(hù)。e. 繼電器或交流接觸器觸點(diǎn)損壞接觸不良：通常這種情況下，變頻器空載運(yùn)行時(shí)，輸出電壓正常。只是在帶負(fù)荷的情況下，隨著變頻器輸出頻率的上

5、升，負(fù)載電流在增大，此時(shí)，接觸器的觸點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)打火的現(xiàn)象，這時(shí)變頻器的輸出電壓和輸出電流會(huì)出現(xiàn)一個(gè)突變的過(guò)程，所以，變頻器會(huì)出現(xiàn)過(guò)電流的現(xiàn)象。f.載波頻率過(guò)高：載波頻率的變化除了影響變頻器的輸出電壓，同時(shí)，對(duì)變頻器的輸出電流也會(huì)造成很大的影響。一是線路的漏電流增大，任何平行的導(dǎo)線之間以及電機(jī)的繞組之間，都存在著分布電容，而且分布電容的容抗與頻率成反比，也就是載波頻率升高時(shí)，通過(guò)線路分布電容產(chǎn)生的漏電流較大，加重了IGBT逆變模塊的負(fù)擔(dān)。故載波頻率如果設(shè)置的越高，分布電容產(chǎn)生的漏電流越大，變頻器允許的輸出電流越小，當(dāng)超過(guò)變頻器允許的電流時(shí)，變頻器就會(huì)出現(xiàn)“過(guò)電流”保護(hù)的現(xiàn)象。同時(shí)，IGBT模塊從截

6、止到飽和導(dǎo)通，以及從飽和導(dǎo)通到截止的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，都會(huì)有一定的能量損失，開(kāi)關(guān)的次數(shù)越多，開(kāi)關(guān)的損耗越大。因此，載波頻率的升高，必然會(huì)增大模塊的開(kāi)關(guān)損耗。模塊內(nèi)部的溫度在同樣的散熱條件和環(huán)境溫度下，會(huì)有所升高，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致模塊的額定容量下降，使變頻器允許的輸出電流減少，變頻器保護(hù)設(shè)定值降低，會(huì)出現(xiàn)提前“過(guò)電流”保護(hù)的現(xiàn)象二、 過(guò)電壓（OU）：（1）過(guò)電壓報(bào)警一般大多是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候，其主要原因是負(fù)載慣性大減速時(shí)間太短。（2） 如果變頻器內(nèi)部含有制動(dòng)單元并在變頻器的外部接有制動(dòng)電阻，此時(shí)如果在變頻器減速的過(guò)程中仍然出現(xiàn)“OU”的現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)該是能耗制動(dòng)選擇參數(shù)未設(shè)置、制動(dòng)電阻阻值選擇不

7、當(dāng)、或制動(dòng)單元未工作，這時(shí)可以通過(guò)檢查制動(dòng)電阻的發(fā)熱狀況來(lái)判定。（3） 如果變頻器外部接有制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，在變頻器減速的過(guò)程中仍然出現(xiàn)“OU”的現(xiàn)象?？赡苁亲冾l器的“OU”檢測(cè)點(diǎn)低于制動(dòng)單元的工作點(diǎn)，此時(shí)，應(yīng)調(diào)整制動(dòng)單元的工作點(diǎn)，或調(diào)整變頻器的“OU”保護(hù)點(diǎn)。（4） 制動(dòng)電阻阻值選擇不當(dāng)，阻值太大，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)電流小，不能在短時(shí)間內(nèi)泄放掉能量滿足制動(dòng)要求，此時(shí)仍然會(huì)出現(xiàn)“OU”的現(xiàn)象，這時(shí)在制動(dòng)單元額定電流允許的范圍內(nèi)，適當(dāng)減小制動(dòng)電阻的阻值。（5）電機(jī)繞組對(duì)地絕緣不良，電機(jī)線絕緣不良。（6）控制板電壓檢測(cè)電路故障，這種情況通常在變頻器空載的狀態(tài)下也出現(xiàn)同樣的故障。三、欠電壓（LU）：

8、60;   欠壓也是在變頻器使用過(guò)程中經(jīng)常碰到的問(wèn)題,主要原因有以下幾種情況：（1） 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)。（2） 主回路繼電器、接觸器損壞或者由于控制電路的原因致使主回路繼電器、接觸器不吸合。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。（3） 電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓?jiǎn)栴}。（4） 電網(wǎng)有瞬間停電的現(xiàn)象，如果停電時(shí)間很短，那么在下次來(lái)電的時(shí)候，變頻器會(huì)有掉電追蹤的功能，變頻器將恢復(fù)原來(lái)的工作狀態(tài)。如果時(shí)間較長(zhǎng)的話，變頻器將無(wú)法恢復(fù),將顯示“LU”報(bào)警。（5） 電網(wǎng)容量小，在有大負(fù)荷的設(shè)備啟動(dòng)的

9、過(guò)程中，電網(wǎng)電壓會(huì)出現(xiàn)瞬間降低的情況，這種突變會(huì)導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)“LU”現(xiàn)象。（6） 對(duì)于普傳PI168系列和PI2000系列變頻器37KW以上的機(jī)器含有缺相保護(hù)電路，當(dāng)電源有缺相或缺相保護(hù)電路有問(wèn)題時(shí)，變頻器的操作面板上就會(huì)顯示“報(bào)警”四、過(guò)熱保護(hù)（OH）：    過(guò)熱（OH）也是一種比較常見(jiàn)的故障，主要原因:(1) 周?chē)鷾囟冗^(guò)高，尤其是夏季，對(duì)于配套客戶經(jīng)常會(huì)將變頻器裝在控制柜當(dāng)中，控制柜的散熱條件不能滿足要求的話，會(huì)導(dǎo)致控制柜內(nèi)溫度過(guò)高“過(guò)熱”。(2) 軸流風(fēng)機(jī)堵轉(zhuǎn)或軸流風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，中大功率變頻器使用的軸流風(fēng)機(jī)多為單相交流電源，在客戶現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)電

10、源缺相的情況，也會(huì)導(dǎo)致軸流風(fēng)機(jī)不運(yùn)行，造成變頻器出現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)的現(xiàn)象。(3) 溫度傳感器性能不良，這種情況很少發(fā)生。通常溫度傳感器有常開(kāi)/常閉兩種，這種情況可以通過(guò)對(duì)溫度檢測(cè)接口進(jìn)行通斷測(cè)試，即可判斷溫度開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。(4) 風(fēng)道不通暢，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差，設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，散熱器上附著一些灰塵，將風(fēng)道堵塞而影響變頻器的散熱效果，這種情況下可以通過(guò)觀察變頻器風(fēng)道出風(fēng)口的出風(fēng)狀況就可以判斷風(fēng)道的情況。(5) 控制板溫度檢測(cè)電路故障。五、輸出不平衡：    輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，主要原因:（1） 逆變模塊壞，導(dǎo)致三相輸出電壓不平衡。（2） 變頻器驅(qū)動(dòng)

11、電路壞，造成三相輸出電壓不平衡（3） 輸出接觸器損壞，導(dǎo)致電機(jī)缺相運(yùn)行（4） 輸出電纜線接觸不良導(dǎo)致電機(jī)有時(shí)出現(xiàn)缺相六、變頻器無(wú)輸出電壓： 有些時(shí)候，在變頻器使用過(guò)程中，我們可能會(huì)遇到這樣的情況，變頻器有輸出頻率但是電機(jī)卻不運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)變頻器的輸出端沒(méi)有輸出電壓，這種情況通常有幾種可能。（1） 保險(xiǎn)斷路 保險(xiǎn)是連接在電解電容直流母線與逆變電路直流母線P(直流正極)之間，如果保險(xiǎn)斷路，逆變回路直流母線沒(méi)有電壓，所以，沒(méi)有輸出電壓。（2） 載波頻率丟失 變頻器的輸出電壓是經(jīng)過(guò)正弦脈寬調(diào)制（SPWM）的矩形脈沖序列，輸出電壓的變化，是調(diào)制波（正弦波）與載波（三角波）共同作用的結(jié)果。如果載波頻率

12、丟失，變頻器就沒(méi)有輸出電壓。同時(shí)，載波頻率的高低也會(huì)同時(shí)影響變頻器在同頻率下的輸出電壓，載波頻率越大，則每個(gè)周期內(nèi)交替導(dǎo)通的次數(shù)越多，總的死區(qū)時(shí)間越大，則變頻器的輸出電壓就越小。（3） 控制板或驅(qū)動(dòng)電路故障 調(diào)制波是由控制板發(fā)出，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)電路隔離放大，控制功率模塊的開(kāi)通與關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)交變過(guò)程。如果是這樣的故障，那就需要專(zhuān)業(yè)的維修人員使用專(zhuān)業(yè)的儀器進(jìn)行檢測(cè)和維修。七、過(guò)載保護(hù)（OL）:    過(guò)載也是變頻器跳動(dòng)比較頻繁的故障之一，平時(shí)看到過(guò)載現(xiàn)象我們其實(shí)首先應(yīng)該分析一下到底是馬達(dá)過(guò)載還是變頻器自身過(guò)載,一般來(lái)講馬達(dá)由于過(guò)載能力較強(qiáng),只要變頻器參數(shù)表的

13、電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng),一般不大會(huì)出現(xiàn)馬達(dá)過(guò)載.而變頻器本身由于過(guò)載能力較差很容易出現(xiàn)過(guò)載報(bào)警.我們可以檢測(cè)變頻器輸出電壓。八、操作面板無(wú)顯示：（1） 電源板開(kāi)關(guān)電源損壞是造成變頻器操作面板沒(méi)有顯示的重要原因之一，這也是變頻器最常見(jiàn)的故障，通常是由于開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的，大多數(shù)變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844/UC3844來(lái)調(diào)整開(kāi)關(guān)電源的輸出，同時(shí)UC2844/UC3844還帶有電流檢測(cè)，電壓反饋等功能，當(dāng)發(fā)生無(wú)顯示，控制端子無(wú)電壓，DC12V,24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開(kāi)關(guān)電源損壞了。（2） 整流橋出現(xiàn)開(kāi)路的情況，這種情況通過(guò)檢測(cè)整流橋的靜態(tài)整流二極管的管壓降，就可以判斷整流橋的好壞。（3） 充電電阻損壞：充電電阻在上電的瞬間是給電解電容充電的。如果充電電阻斷路，無(wú)法給