变频器常见十大故障现象和故障分析Word下载.docx
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在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。
模块装上上电运行一切良好。
一台BELTRO-VERT
2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。
首先检查逆变模块没有发现问题。
其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。
二、
过压（OU）
过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。
一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。
在修这台机器之前，首先要搞清楚“OU”报警的原因何在，这是因为变频器在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，在测量制动管（ET191）时发现已击穿，更换后上电运行，且快速停车都没有问题。
三、欠压（Uu）
欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。
主要是因为主回路电压太低（220V系列低于200V，380V系列低于400V），主要原因:
整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。
3.1
举例
一台CT
18.5kW变频器上电跳“Uu”。
经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。
继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，找一新品更换后上电工作正常。
一台DANFOSS
VLT5004变频器
，上电显示正常，但是加负载后跳“
DC
LINK
UNDERVOLT”（直流回路电压低）。
这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。
四、过热（OH）
过热也是一种比较常见的故障，主要原因:
周围温度过高，风机堵转，温度传感器性能不良，马达过热。
一台ABB
ACS500
22kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。
因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮（因该变频器是用在纺织行业），经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。
五、输出不平衡
输出不平衡一般表现为马达抖动，转速不稳，主要原因:
模块坏，驱动电路坏，电抗器坏等。
5.1举例
一台富士
G9S
11KW变频器，输出电压相差100V左右。
打开机器初步在线检查逆变模块（6MBI50N-120）没发现问题，测量6路驱动电路也没发现故障，将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭，该模块已经损坏，经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。
六、过载
过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一，平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。
七、开关电源损坏
这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，丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整开关电源的输出，同时UC2844还带有电流检测，电压反馈等功能，当发生无显示，控制端子无电压，DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。
八、SC故障
SC故障是安川变频器较常见的故障。
IGBT模块损坏，这是引起SC故障报警的原因之一。
此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。
安川在驱动电路的设计上，上桥使用了驱动光耦PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦，安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929，这是一款内部带有放大电路，及检测电路的光耦。
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，这些现象都有可能是IGBT模块损坏。
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。
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。
九、GF—接地故障
接地故障也是平时会碰到的故障，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尔传感器了，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。
十、限流运行
在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。
对于一般的变频器在限流报警出现时不能正常平滑的工作，电压（频率）首先要降下来，直到电流下降到允许的范围，一旦电流低于允许值，电压（频率）会再次上升，从而导致系统的不稳定。
丹佛斯变频器采用内部斜率控制，在不超过预定限流值的情况下寻找工作点，并控制电机平稳地运行在工作点，并将警告信号反馈客户，依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有问题。
变频器干扰问题的探讨
1
引言
随着变频器在各行各业的广泛应用，其调速范围宽，精度高，节能效果好，系统稳定可靠等一系列优点，给企业带来了显著经济效益，但也使人们深深体会到它带来的干扰问题，严重时会使生产无法正常进行，象这类变频器干扰问题，原因查找起来比较困难，给人们带来了不便，下面是我在实际应用中的一点体会，供大家探讨。
变频器干扰问题一般分为三类:
（1）变频器自身干扰;
（2）外界设备产生的电磁波对变频器干扰;
（3）变频器对其它弱电设备干扰。
2
干扰形成的原因、主要表现及解决办法
2.1干扰形成的原因
变频器主要由整流电路，逆变电路，控制电路组成，其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成，电力电子器件具有非线性特性，当变频器运行时，它要进行快速开关动作，因而产生高次谐波，这样变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。
无论是哪一种干扰类型，高次谐波是变频器产生干扰的主要原因。
2.2干扰的主要表现
变频器出现干扰的主要表现是:
（1）电机速度不稳,时快时慢;
（2）电机有时自动停机;
（3）操作任何按钮（包括变频器上按钮）电机都停不下来。
2.3解决干扰的办法
（1）接地端子以“第三种方式”接地（单独接地）,接地线愈短愈好,而且必须接地良好;
（2）控制回路线使用屏蔽线，而且屏蔽线远端屏蔽层悬空，近端接地;
（3）根据产品要求,合理布线,强电和弱电分离,保持一定距离,避免变频器动力线与信号线平行布线,应分散布线;
（4）增加抗无线干扰滤波器，变频器输入和输出抗干扰滤波器或电抗器;
（5）采取防止电磁感应的屏蔽措施，甚至可将变频器用金属铁箱屏蔽起来;
（6）适当降低载波频率;
（7）若用通讯功能，RS485通讯线用双绞线。
3
干扰源分析及抗干扰措施
3.1变频器本身的干扰
电机经常停不下来，按任何按钮（包括变频器上按钮）都不管用，经查配电柜里接地地线没有连接到大地。
我们国家供电系统一般都是三相四线制，若工厂电力变压器中性点直接接地（即电源接地形式为TN或TT），可以把配电柜里地线连接到中性线上。
一些乡镇企业不重视地线连接，机床出厂时，按照GB/T5226.1-1996标准,地线与中性线是严格分开的，配电柜里中性线有专用接线端子“N”，地线有专用接地螺钉。
由于该用户从变压器过来三根相线和一根中性线，只把中性线接到“N”端子上，而地线没有和中性线相连，虽说控制线使用了屏蔽线，屏蔽层也接到了接地螺钉，但没有和大地相连,起不到屏蔽作用，导致了变频器因干扰失控电机停不下来。
把配电柜里中性线和地线连接后即恢复正常，也可以把配电柜里地线直接接到大地。
许多用户都是采取把地线与中性线相连的办法，但是采用这种办法存在弊端，就是假如中性线断开,启动机床某一动作,可能使机床带电,对人身造成安全危胁。
这种干扰属于变频器本身干扰类型。
3.2外界设备对变频器的干扰
电机偶尔停不下来，经检查屏蔽层接地正确良好，降低载波频率不起作用。
变频器输入侧及输出侧加磁环滤波器不起作用，后来发现，机床配电柜相邻房间是动力配电室，变频器离配电室配电柜大约有1.5m，全厂有3台30kW电炉和两台45kW机床用电机，配电室配电柜有大电流流过，在电流周围有较强磁场，干扰了变频器正常工作，把机床配电柜远离配电室后即恢复正常，这属于外界设备对变频器干扰。
3.3变频器对外界设备的干扰
起动变频器后，机床报警，经查找，电机线和监视电机的接近开关线穿在一根管里，接近开关接在PC机的输入端，当起动变频器后，高次谐波干扰了接近开关信号，使PC机误动作，产生机床报警，把穿在同一根管里的接近开关线或电机线任何一种改为屏蔽线后即恢复正常，这属于变频器对外界弱电设备干扰。
3.4高次谐波对电源的干扰
同一个车间有几台设备，有变频调速的，有直流调速的，当起动变频调速后，相邻直流调速设备速度不稳，时快时慢，这是由于输入侧高次谐波引起的，在输入侧加电抗器后即恢复正常，这是属于高次谐波对电源的影响。
4
结束语
随着现代工业的快速发展，变频器的使用越来越广泛，但频器干扰问题给我们的生产带来了不便，为了使变频器调速系统及周围设备能稳定可靠地工作，作为一名工程技术人员应该在设计及施工时给予充分的考虑，希望本文能在这方面提供一些帮助。
变频器干扰案例问题分析及其处理
1引言
交流感应异步电动机变频器调速是20世纪电气传动领域划时代的技术进步。
随着变频器的广泛应用，变频器日益成为工厂自动化领域最大的电磁污染源。
可以经常的看到在一间设备密集型工厂装机几十台上百台变频器。
变频器直—交逆变器的非线性等效负荷使得变频器在许多系统集成工程中不仅污染工厂供电系统，还直接对自动化工程项目干扰，引起测控系统失准失灵，严重破坏大系统的稳定性，甚至变频器自身受到干扰引发“自举”式的调速故障。
尽管国际标准对电气设备EMC（IEC61000系列电磁兼容设计）有严格的规范，并且中国国家质量技术监督局已决定在国内“等同”采用，同时，中国国家标准电能质量公用电网谐波GB/T14549-93已经生效14年之久，但是国家经济技术的飞速发展使得功率电子开关器件的污染控制已经刻不容缓。
本文作者来自自动化集成工程一线。
在近年的客服中经常遇到变频器的干扰问题,造成设备误动作,使得工厂的生产线不能运行,而且这一类问题的原因查找起来也比较困难,经过查阅有关资料,再结合工作中处理问题的一些经验来具体谈一下变频器干扰的来源,传播方式以及一些针对实际应用中遇到干扰问题的不同情况的处理，希望不同于教科书的教条说教。
2变频器干扰分析
变频器的干扰问题一般分为变频器自身干扰；
外界设备产生的电磁波对变频器干扰；
变频器对其它弱电设备干扰3类情况。
变频器本身就是一个干扰源,众所周知,
变频器由主回路和控制回路两大部分组成，变频器主回路主要由整流电路，逆变电路，控制电路组成，其中整流电路和逆变电路由电力电子器件组成,电力、电子器件具有非线性特性，当变频器运行时，它要进行快速开关动作，因而产生高次谐波，这样变频器输出波形除基波外还含有大量高次谐波。
，变频器本身就是谐波干扰源，所以对电源侧和输出侧的设备会产生影响。
与主回路相比，变频器的控制回路却是小能量、弱信号回路，极易遭受其它装置产生的干扰。
因此，变频器在安装使用时，必须对控制回路采取抗干扰措施。
3变频器干扰案例问题分析及其处理
3.1怎样来判定变频器出现干扰问题
变频器的干扰问题主要体现在电机的运行情况上。
例如电机在运行过程中突然挺停机，电机运行时快时慢，运行速度不稳定。
电机停不下来，按钮不起任何作用等等，这些都是变频器受到干扰情况的体现。
3.2第三种方式接地
干扰问题的一般处理方法是要保证良好的接地，接地端子的一般要求为：
接地端子以“第三种方式”接地（单独接地），接地线愈短愈好，而且必须接地良好；
控制回路线使用屏蔽线，而且屏蔽线远端屏蔽层悬空，近端接地；
根据产品要求，合理布线，强电和弱电分离，保持一定距离，避免变频器动力线与信号线平行布线，应分散布线；
增加抗无线干扰滤波器，变频器输入和输出抗干扰滤波器或电抗器；
采取防止电磁感应的屏蔽措施，甚至可将变频器用金属铁箱屏蔽起来；
适当降低载波频率；
若用通讯功能，RS485通讯线用双绞线。
下面，我将以在实际使用中针对不同的干扰情况做具体分析。
3.3三相五线制供电
曾经遇到过这样一种情况，变频器一直运转，按停止按钮不起作用，经检查发现变频器的地线只与变压器的中性线相连接，而变压器的中性线没有连接到大地，将变压器的中性线接地后变频器恢复正常。
现在的很多小型工厂里面一般不重视地线的连接。
机床出厂时，按照国家电工法规定的标准，地线与中性线是严格分开的，配电柜里中性线有专用接线端子，地线有专用接地螺钉。
3.4外界设备对变频器的干扰案例
（1）现象。
变频器输入侧及输出侧加磁环滤波器不起作用。
（2）分析。
安装变频器的配电柜与动力配电室相距太近,配电室配电柜有大电流流过，在电流周围有较强磁场，干扰了变频器正常工作，把配电柜远离配电室后即恢复正常，这属于外界设备对变频器干扰。
3.5变频器对外界设备的干扰案例
起动变频器后，电机不动作。
变频器由外部4-20ma给定运转频率,4-20MA的直流信号由变送器送入,看显示板,频率显示为0.00。
用电流表量测量变送器的输出端,发现无输出。
在变送器的输出端子并上一102电容后，再启动，设备恢复正常，说明信号源受到干扰。
在工程实践中一个简单的信号线并联电容解决了大问题是经常有效的实用方法。
这属于变频器对外部设备的干扰。
4结束语
随着工业自动化的快速发展，变频器的使用也越来越普遍,变频器的干扰问题也将会遇到很多，许多终端用户在遇到这一问题的时候往往不知道如何解决，希望本文能给他们提供一些帮助。
变频器在工程应用中需注意的一些技术问题
1引言
随着通用变频器市场的日益繁荣，不包括OEM进口变频器，中国通用变频器年用量超过25亿元人民币，变频器及其附属设备的安装、调试、日常维护及维修工作量剧增，给用户造成重大直接和间接损失。
本文就针对造成以上问题的原因，根据大量用户的实际应用情况，从应用环境、电磁干扰与抗干扰、电网质量、电机绝缘等方面进行了分析，提出了一些改进的建议。
2工作环境问题
在变频器实际应用中，由于国内客户除少数有专用机房外，大多为了降低成本，将变频器直接安装于工业现场。
工作现场一般是灰尘大、温度高，在南方还有湿度大的问题。
对于线缆行业还有金属粉尘，在陶瓷、印染等行业还有腐蚀性气体和粉尘，在煤矿等场合，还有防爆的要求等等。
因此必须根据现场情况做出相应的对策。
2.1变频器的安装设计基本要求
（1）变频器应该安装在控制柜内部。
（2）变频器最好安装在控制柜内的中部;
变频器要垂直安装，正上方和正下方要避免安装可能阻挡排风、进风的大元件。
（3）变频器上、下部边缘距离控制柜顶部、底部、或者隔板、或者必须安装的大元件等的最小间距，应该大于300mm。
柜内安装变频器的基本要求
（4）如果特殊用户在使用中需要取掉键盘，则变频器面板的键盘孔，一定要用胶带严格密封或者采用假面板替换，防止粉尘大量进入变频器内部。
（5）对变频器要进行定期维护，及时清理内部的粉尘等。
（6）其它的基本安装、使用要求必须遵守用户手册上的有关说明;
如有疑问请及时联系相应厂家技术支持人员。
2.2防尘控制柜的设计要求
在多粉尘场所，特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用变频器时，采取正确、合理的防护措施是十分必要的，防尘措施得当对保证变频器正常工作非常重要。
总体要求控制柜整体应该密封，应该通过专门设计的进风口、出风口进行通风;
控制柜顶部应该有防护网和防护顶盖出风口;
控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔，并且安装防尘网。
（1）控制柜的风道要设计合理，排风通畅，避免在柜内形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积。
（2）控制柜顶部出风口上面要安装防护顶盖，防止杂物直接落入；
防护顶盖高度要合理，不影响排风。
防护顶盖的侧面出风口要安装防护网，防止絮状杂物直接落入。
（3）如果采用控制柜顶部侧面排风方式，出风口必须安装防护网。
（4）一定要确保控制柜顶部的轴流风机旋转方向正确，向外抽风。
如果风机安装在控制柜顶部的外部，必须确保防护顶盖与风机之间有足够的高度；
如果风机安装在控制柜顶部的内部，安装所需螺钉必须采用止逆弹件，防止风机脱落造成柜内元件和设备的损坏。
建议在风机和柜体之间加装塑料或者橡胶减振垫圈，可以大大减小风机震动造成的噪音。
5）控制柜的前、后门和其他接缝处，要采用密封垫片或者密封胶进行一定的密封处理，防止粉尘进入。
（6）控制柜底部、侧板的所有进风口、进线孔，一定要安装防尘网。
阻隔絮状杂物进入。
防尘网应该设计为可拆卸式，以方便清理、维护。
防尘网的网格要小，能够有效阻挡细小絮状物（与一般家用防蚊蝇纱窗的网格相仿）;
或者根据具体情况确定合适的网格尺寸。
防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。
（7）对控制柜一定要进行定期维护，及时清理内部、外部的粉尘、絮毛等杂物。
维护周期可根据具体情况而定，但应该小于2～3个月;
对于粉尘严重的场所，建议维护周期在1个月左右。
2.3防潮湿霉变的控制柜的设计要求
多数变频器厂家内部的印制板、金属结构件均未进行防潮湿霉变的特殊处理，如果变频器长期处于这种状态，金属结构件容易产生锈蚀，对于导电铜排在高温运行情况下，更加剧了锈蚀的过程。
对于微机控制板和驱动电源板上的细小铜质导线，由于锈蚀将造成损坏，因此，对于应用于潮湿和和含有腐蚀性气体的场合，必须对于使用变频器的内部设计有基本要求，例如印刷电路板必须采用三防漆喷涂处理，对于结构件必须采用镀镍铬等处理工艺。
除此之外，还需要采取其它积极、有效、合理的防潮湿、防腐蚀气体的措施。
（1）控制柜可以安装在单独的、密闭的采用空调的机房，此方法适用控制设备较多，建立机房的成本低于柜体单独密闭处理的场合，此时控制柜可以采用如上防尘或者一般环境设计即可。
（2）采用独立进风口。
单独的进风口可以设在控制柜的底部，通过独立密闭地沟与外部干净环境连接，此方法需要在进风口处安装一个防尘网，如果地沟超过5m以上时，可以考虑加装鼓风机。
（3）密闭控制柜内可以加装吸湿的干燥剂或者吸附毒性气体的活性材料，并近期更换。
3干扰问题
3.1变频器对微机控制板的干扰
在注塑机、电梯等的控制系统中，多采用微机或者PLC进行控制，在系统设计或者改造过程中，一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题。
由于用户自己设计的微机控制板一般工艺水平差，不符合EMC国际标准，在采用变频器后，产生的传导和辐射干扰，往往导致控制系统工作异常，因此需要采取必要措施。
（1）良好的接地。
电机等强电控制系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地，微机控制板的屏蔽地，最好单独接地。
对于某些干扰严重的场合，建议将传感器、I/O接口屏蔽层与控制板的控制地相连[3]。
（2）给微机控制板输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等，成本低。
可以有效抑制传导干扰。
另外在辐射干扰严重的场合，如周围存在GSM、或者小灵通机站时，可以对微机控制板添加金属网状屏蔽罩进行屏蔽处理。
微机控制板的电源抗干扰措施
（3）给变频器输入加装EMI滤波器，可以有效抑制变频器对电网的传导干扰，加装输入交流和直流电抗器L1、L2，可以提高功率因数，减小谐波污染，综合效果好。
在某些电机与变频器之间距离超过100m的场合，需要在变频器侧添加交流输出电抗器L3，解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。
一个行之有效的方法就是采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法，并将钢管外壳或者电缆屏蔽层与大地可靠连接。
请注意，在不添加交流输出电抗器L3时，如果采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法，增大了输出对地的分布电容，容易出现过流。
当然在实际中一般只采取其中的一种或者几种方法。
减小变频器对外部控制设备的干扰措施
（4）对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离。
在变频器组成的控制系统设计过程中，建议尽量不要采用模拟控制，特别是控制距离大于1M，跨控制柜安装的情况下。
因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出，可以满足要求。
如果非要用模拟量控制时，建议一定采用屏蔽电缆，并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。
如果干扰仍旧严重，需要实现DC/DC隔离措施。
可以采用标准的DC/DC模块，或者采用V/F转换，光藕隔离再采用频率设定输入的方法。
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