变频故障判断分析.docx

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变频故障判断分析

1.施耐德变频器日常保养检修应注意检查以下几点：

1）施耐德变频器的进线电压、电流是否正常；

2）施耐德变频器所处环境的温度与湿度是否正常；

3）散热器的温度是否正常；

4）施耐德变频器冷却风机声音是否正常；

5）施耐德变频器中电路板上的大功率电阻是否变色，电容是否漏液及鼓肚；

6）施耐德变频器中的接线及接插件是否松动。

2施耐德变频器的常见故障及维修对策

2.1施耐德变频器整流模块损坏

施耐德变频器整流模块的损坏是施耐德变频器的常见故障之一，早期生产的施耐德变频器整流模块均采用二极管，目前，大部分整流模块则采用晶闸管。

中大功率普通施耐德变频器整流模块一般为三相全波整流，整流器件易过热，也易被击穿，当其损坏后伴随着快速熔断器熔断,整机停机。

在更换整流模块时，要求其在与散热片接触的面上均匀地涂上一层传热性能良好的硅脂，再紧固安装螺丝。

如果没有同型号整流模块时，可用同容量的其他类型的整流模块代替。

如富士G7S使用了带晶闸管保护的整流模块，它与普通整流模块的区别就在于它用晶闸管替代了主回路接触器，提高了施耐德变频器的可靠性。

富士G9S小功率施耐德变频器整流模块则是集成晶闸管与开关管于一体。

整流模块的损坏常与机器外部电源有密切关系，所以当整流模块发生故障后，不能再盲目上电，应先检查外围设备。

2.2施耐德变频器充电电路故障

通用施耐德变频器一般为电压型施耐德变频器，采用交—直—交工作方式，由于直流侧的平波电容容量较大，在施耐德变频器接入电源的一瞬间充电电流很大，可能导致电源开关跳闸，为此在充电回路中设置一个起动电阻来限制充电电流，而在充电完成后，控制电路通过接触器的触点或晶闸管将电阻短路。

充电电路故障一般表现为起动电阻被烧坏，施耐德变频器报警显示为直流母线电压故障。

当施耐德变频器的交流输入电源频繁通断时，或者短路接触器的触点接触不良或晶闸管的导通阻值变大时，都会导致起动电阻被烧坏。

如遇这种情况，可购买同规格的电阻更换。

同时必须找出烧坏电阻的原因，如果故障是由输入电源频繁通断引起的，必须消除这种现象，如果故障是由短路接触器触点或短路晶闸管引起，则必须更换这些元器件，才能再将施耐德变频器投入使用。

2.3施耐德变频器显示过流

1）系统在工作过程中出现过电流，原因大致来自以下几方面：

（1）电动机遇到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象时引起电动机电流的突然增加；

（2）施耐德变频器的输出侧短路，如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路，或电动机内部发生短路等；

（3）施耐德变频器自身工作不正常，如逆变桥中同一个桥臂的上、下两个器件发生“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。

2）负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短，电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果使升速电流太大。

3）负载的惯性较大，/F5+而降速时间设定得太短时，电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，结果使转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。

针对上述故障现象主要检查以下几个方面：

1）工作机械有没有被卡住；

2）用兆欧表检查负载侧短路点；

3）施耐德变频器功率模块有没有损坏；

4）电动机的起动转矩是否过小，使拖动系统转不起来；

5）升速时间设定是否太短；

6）减速时间设定是否太短；

7）转矩补偿（v/f比）设定是否太大，引起低频时空载电流过大；

8）电子热继电器整定是否不当，动作电流设定得太小，引起施耐德变频器误动作。

如果不是这些问题引起，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流传感器，复位后运行，看是否还出现过流现象，因为检测电流的霍尔传感器受温度、湿度等环境因素的影响，工作点很容易发生漂移，导致过流。

如果还出现的话，很有可能是1PM模块出现故障，因为1PM模块内含有过压、过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能，更换同型号模块应该就能解决。

2.4施耐德变频器过压欠压保护动作

施耐德变频器出现过压欠压保护动作，大多是由电网电压的波动引起的。

在施耐德变频器供电回路中，若存在大负荷电机的直接启动或停车，会引起电网电压瞬间大范围波动，导致施耐德变频器过压欠压保护动作，而不能正常工作。

这种情况一般不会持续太久，电网电压波动过后即可正常运行。

这种情况只有增大供电变压器容量，改善电网质量才能避免。

另外，施耐德变频器出现过压故障还可能是由于施耐德变频器驱动大惯性负载，因为在这种情况下，施耐德变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，施耐德变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于施耐德变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被施耐德变频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，施耐德变频器直流侧的电压就会超过直流母线的过电压保护整定值而跳闸。

对于这种故障，一是将减速时间参数设置长一些，或增大制动电阻，或增加制

动单元；二是将施耐德变频器的停止方式设置为自由停车。

另一种情况是施耐德变频器整流部分损坏或检测电路损坏而引起故障报警，电压检测一般都是通过对直流母线电压采样，然后与过电压保护整定值进行比较，再将比较差值传送到微控制器。

如果整流桥、滤波电容、采样电路或比较电路中任一器件出现问题，都会出现这种报警。

如一台丹佛斯VLT5004施耐德变频器，上电显示正常，但是加负载后显示“DCLINKUNDERVOLT”（直流回路电压低）。

从现象上看比较特别，但是仔细分析一下，问题也就不是那么复杂了，该施耐德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引起的故障，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。

2.5施耐德变频器驱动电路故障

施耐德变频器的逆变驱动电路也容易发生故障。

一般有明显的损害痕迹，诸如元器件（电容、电阻、二极管及印刷板等）爆裂、变色、断线等异常现象，但不会出现驱动电路全部损害的情况。

处理方法一般是按照原理图，每组驱动电路逐级寻找故障点。

处理时首先对整块电路板清灰除污，如发现电路断线，则进行补线处理；查出损坏的元器件即更换；根据笔者实践经验分析，对怀疑的元器件，进行测量、对比、替代等方法判断，有的元器件需要离线测定。

驱动电路修复后,应用示波器观察各组驱动电路信号的输出波形，如果三相脉冲大小、相位不相等，则驱动电路仍然有异常（更换的元器件参数不匹配，也会引起这类现象），应重复检查处理。

大功率晶体管驱动电路的损坏也是导致过流保护动作的原因之一。

驱动电路损坏表现出来最常见的现象是缺相，三相输出电压不相等，三相电流不平衡等特征。

如一台丹佛斯VLT5062施耐德变频器，上电显示正常，但是测量三相输出电压不平衡，带上电机后报警“MISSINGMOT，PHASEW”（电

机W相缺失）。

经检查驱动电路W相的逆变驱动触发电路没有输出波形，修复W相驱动触发电路后，施耐德变频器工作正常。

2.6电机发热施耐德变频器显示过载

对于已经投入运行的施耐德变频器如果出现这种故障，就必须检查负载的状况。

对于新安装的施耐德变频器如果出现这种故障，很有可能是v/f曲线设置不当或电机参数设置有问题。

如一台新装施耐德变频器，驱动的变频电机，额定参数为220V/50Hz，而施耐德变频器出厂时设置参数为380V/50Hz。

由于安装人员没有正确设定施耐德变频器的v/f参数，导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低，过载而发热。

所以在新施耐德变频器使用之前，必须设置好相应参数。

另外，使用施耐德变频器的无速度传感器矢量控制方式时，若没有正确设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数，也会导致电机过载发热。

还有一种情形是设置的施耐德变频器载波频率过高时，也会导致电机发生过载发热。

最后一种情况是施耐德变频器经常处于低频段工作，使电机长时间在低频段工作，电机散热效果又不好，致使电机工作一段时间后过载发热，对于这种情况，需加装散热装置。

如一台ABBACS50022kW施耐德变频器客户反映，施耐德变频器在运行半小时左右显示“OH”（过热）。

因为是在运行一段时间后才有故障，经分析认为温度传感器坏的可能性不大，可能施耐德变频器的温度确实太高。

经再通电观察，发现风机转动缓慢，防护罩里面塞满了很多棉絮（因该施耐德变频器用在纺织行业），经打扫后开机，风机运行良好，运行数小时后，施耐德变频器再没出现该故障。

SCF1[电机短路]SCF2[有阻抗短路]SCF3[接地短路]可能原因：

•变频器输出短路或接地。

•如果几个电机并联，变频器输出有较大。

的接地泄漏电流。

修复措施•检查变频器与电机之间的电缆连接情况以及电机的绝缘情况。

•通过菜单执行诊断测试。

•减小开关频率。

•将电抗器与电机串联连接。

•检查速度环和制动的调整。

　　施耐德变频器常见问题

　　1、用模拟量输出口指示电机频率，当电机频率为50Hz时，为什么输出只有16mA?

　　因为变频器最大输出频率参数“TFR”，出厂默认值为60Hz。

所以当变频器输出为50Hz时，模拟输出为16mA。

这时只要将“TFR”参数改为50Hz即可。

　　2、我公司有无控制单相交流电机的变频器？

　　没有。

虽然有单相电源输入的变频器，但是其输出都是三相的，只能用于控制三相电机。

　　3、为什么风机水泵类负载使用变频器节能效果好？

　　根据流体力学的基本定律可知：

风机水泵类负载是典型的平方转距负载，其主要特点是：

转速n与转矩T以及负载功率P具有如下关系：

T∝n2，P∝n3。

即转矩与转速平方成正比，功率与转速立方成正比。

通常风机水泵类负载多是根据满负荷工作需用量来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态，所以，只要平均转速稍微下降一点，负载功率就下降得很快，从而达到节能效果。

　　但采用电机直接起动方式时，由于转速无法调节，常用挡风板、阀门来调节风量或流量，这样不仅造成能源的浪费而且由于过大的起动电流造成电网冲击和设备的震动及水锤现象。

　　采用变频器调速时，可以根据实际工艺需要方便地控制速度。

例如：

当电机转速为额定转速的80%时，负载功率为额定功率的（80%）的三次方，即50%左右。

这样可见，转速下降二成，节能达四成多。

同时，可以方便地实现闭环恒压控制，节能效率将进一步提高。

使用变频器避免了起动时对电网的冲击，降低设备故障率，消除震动和水锤现象，延长设备使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗。

　　4、三相380V电源供电的ATV71/61变频器标准产品的基本配置是什么？

　　中文液晶屏：

15KW以下是选配件，15KW以上标配。

　　直流进线电抗器：

0.75kw-15kw没有内置直流电抗器，需要时作为附件选择；

　　90KW以上的标准产品直流电抗器随变频器交付，需用户按照安装图装配，如果不定购直流电抗器，在型号末尾添加一个“D”；

　　18.5KW-75KW已内置。

EMC输入滤波器：

全部有内置EMC。

　　5、如何通过操作面板实现对ATV38、ATV58的控制？

　　首先在控制菜单中，将“LCC”设置为“YES”（面板操作）；

　　进入调整菜单中的“LFR”参数，按上下键即可调整给定值，实现对变频器的控制。

　　6、多个连接至同一总线的ATV71/61变频器与一个图形显示终端如何进行通讯？

　　〔通信〕菜单→〔网络MODBUS〕→〔MODBUS地址〕（ADD）设置各变频器的地址。

　　当多个变频器被连接至同一显示终端时，终端会自动显示变频器地址。

　　在多点模式下可以访问所有菜单，但不允许图形显示终端控制变频器。

　　7、电机电抗器使用中，为什么屏蔽电缆要求的距离比非屏蔽电缆短？

　　因为屏蔽电缆的屏蔽层和导体之间产生了寄生电容，所以电缆不宜过长。

　　8、大功率ATV71/61变频器主回路已通电，为什么有时会提示NLP（主回路未通电）？

　　是因为接直流电抗器的端子PO、PA/+之间没有短接线，主回路无法供电。

小于90KW的变频出厂时短接线已接好，大于等于90KW的变频需要客户自己短接。

　　9、变频器直流电抗器的作用是什么？

　　减小输入电流的高次谐波干扰，提高输入电源的功率因数。

　　10、变频器强制本地操作的含义？

　　本地操作是指由变频器控制端子或显示模块控制，与其对应的是通讯控制。

如果要实现通讯控制与本地操作互相切换，必须将某个逻辑输入端子配置为“FLO”，即强制本地操作。

　　当输入为状态1时，强制本地操作；当输入为状态0时，通讯控制有效。

（停止有效不在此限制）。

　　11、变频器进线滤波器（EMC）的作用是什么？

　　用于抑制变频器产生的电磁干扰的传导，也可抑制外界射频干扰以及瞬时冲击、浪涌对变频器的干扰。

　　12、变频器交流进线电抗器的作用是什么？

　　主要作用是用于降低变频器产生的电流谐波干扰，减少电源浪涌对变频器的冲击，改善三相电源的不平衡性。

　　在下列情况下推荐使用交流电抗器:

　　变频器由阻抗非常低的线路供电（供电电源容量与变频器容量之比为10：

1以上）；

　　同一线路连接多台变频器；

　　线路电源有来自其他负荷的明显扰动；

　　线路电压不平衡；

　　线路中含有一个功率因数校正设备。

　　13、变频器附件正弦滤波器有什么作用？

　　正弦滤波器允许变频器使用较长的电机电缆运行，也适用于在变频器与电机之间有中间变压器的回路。

　　14、变频器附件电机电抗器有什么作用？

　　电机电缆长度超过一定值时，需加电机电抗器。

它用于限制dv/dt,抑制电机端子上的过电压。

另外可以滤除滤波器与电机之间接触器动作时所引起的干扰、减小电机接地漏电流。

　　15、变频器的输出电压和输入电压是什么关系？

可以用万用表测量吗？

　　变频器最大输出电压近似等于输入电压，因为变频器本身没有升压功能，所以输出电压永远小于或等于输入电压。

　　因变频器输出不是正弦波，无法用一般的万用表测量变频器输出电压，可用示波器观看波形并测量。

　　16、变频器的给定电位器的电阻值多大？

　　ATV系列变频器的给定电位器的阻值一般为1KΩ至10KΩ。

　　17、变频器、软起动器远程操作面板套件包括什么？

　　ATV21：

本机集成操作面板。

需订VW3A21101，包括远程操作面板、3.6m电缆和安装套件。

　　ATV31：

本机集成操作面板。

需订VW3A31101，包括远程操作面板、3m电缆和安装套件。

　　ATV71/61：

本机中文操作面板VW3A1101可拆卸，安装附件：

　　1）VW3A1102，IP54远程安装工具包；

　　2）VW3A1103，可选件。

透明门，安装在VW3A1102上，防护等级IP65；

　　3）VW3A1104R**，连接电缆，两端带有RJ45端头。

有1、3、5、10米不同长度。

　　ATV38：

本机操作面板可拆卸，只需订安装附件VW3A58103，包括3m电缆和安装套件。

　　ATV58：

本机操作面板可拆卸，只需订安装附件VW3A58103，包括3m电缆和安装套件。

　　ATV68：

本机操作面板可拆卸，只需订安装附件VW3A68800（为终端支撑件，带3m电缆）。

　　ATV78：

本机操作面板可拆卸，只需订安装附件VW3A78102（为终端支撑件，带2m电缆）或VW3A78103（为终端支撑件，带15m电缆）。

　　ATS48：

本机集成操作面板。

需订VW3G48101，包括远程操作面板、3m电缆和安装套件。

　　18、ATV系列变频器可以作变频电源使用吗？

　　不可以。

变频器是依据交流异步电动机特性设计的控制设备，不能当变频电源使用。

　　19、为什么变频器不能用作变频电源？

　　变频电源的整个电路由交流一直流一交流一滤波等部分构成，因此它输出的电压和电流波形均为纯正的正弦波,非常接近理想的交流供电电源。

可以输出世界任何国家的电网电压和频率。

　　而变频器是由交流一直流一交流（调制波）等电路构成的,变频器标准叫法应为变频调速器。

其输出电压的波形为脉冲方波,且谐波成分多,电压和频率同时按比例变化,不可分别调整,不符合交流电源的要求。

原则上不能做供电电源的使用,一般仅用于三相异步电机的调速。

　　20、用户反映ATV71HC40N4变频器的输入电源端，有两个端子L1A、L2A、L3A和L1B、L2B、L3B，拿万用表量，两组端子相互不通，为什么？

是否可以只接一组端子？

　　因为ATV71HC40N4和ATV71HC50N4内部有两个整流桥，所以量不通。

　　不可以只接一组端子，功率部分的交流电源与端子R/L1A-R/L1B，S/L2A-S/L2B以及T/L3A-T/L3B连接。

　　21、变频器有哪些干扰方式及一般如何处理？

　　A.传播方式：

（1）辐射干扰

（2）传导干扰

　　B.抗干扰措施

　　对于通过辐射方式传播的干扰信号，主要通过布线以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。

　　对于通过线路传播的干扰信号，主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器，电抗器或磁环等方式来处理。

　　具体方法及注意事项如下：

（1）信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。

（2）不要采用不同金属的导线相互连接。

　　（3）屏蔽管（层）应可靠接地，并保证整个长度上连续可靠接地。

　　（4）信号电路中要使用双绞线屏蔽电缆。

　　（5）屏蔽层接地点尽量远离变频器，并与变频器接地点分开。

　　（6）磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用，具体方法为：

输入线一起朝同一方向绕4圈，而输出线朝同一方向绕3圈即可。

绕线时需注意，尽量将磁环靠近变频器。

　　（7）一般对被干扰设备仪器，均可采取屏蔽及其它抗干扰措施。

　　施耐德变频器常见故障及其解决方案

　　5.1、故障ERR7：

ERREURLS的解决方法

　　5.1.1、首先下电,然后换一显示模块或拆下显示模块再安上,再次上电观察；若显示ERR7,就可以排除显示模块与控制板接触不良的可能性；另外要检查一下控制板的波特率是否被更改；如需硬件复位,操作如下：

　　5.1.2.1、下电后,将选频开关拨到60HZ方位；

　　5.1.2.2、上额定电压,变频器RDY后，下电；

　　5.1.2.3、再将选频开关拨到50HZ方位,即可；

　　5.1.2、另外可以看看风扇是否都在转，可能是风扇不转引起；

　　5.1.3、查查变频器和面板的版本是不是不兼容，是不是同一时期生产的，你可以看看变频器的编号，哪年生产的；

　　5.1.4、查查控制电源是否过压；

　　5.1.5、看看控制卡和电源板之间的通讯有无问题；

　　控制卡就是操作面板下面那个板。

　　5.1.5.1、先把操作面板的塑料螺丝解下；

　　5.1.5.2、再把下面的那块板子换了；

　　备注：

这块控制卡是通用的，更换板子后，上电会报故障CFF，按一下ENT键即可解除更换板子后报的这个故障。

　　5.1.6、也有可能是你的两个板子之间的几根线松了，拆下板子后先看线有没有松动。

　　5.2、施耐德变频器LFF故障的解决方案

　　5.2.1、检查AI2输入端的4-20mA信号是否缺失；

　　5.2.2、检查给定电路的连接；