变频器故障解决对策.docx
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变频器故障解决对策
变频器故障解决对策
常州致远通用控制技术公司
我们先对变频器的故障判断，故障分析做一个简要说明，让大家对一些简单的故障处理有一定的掌握。
（一）、变频器的静态测试结果来判断故障
技术人员凭借数字式万用表根据上图可简单判断主回路器件是否损坏。
（主要是整流桥，IGBT，IPM）为了人身安全，必须确保机器断电，并拆除输入电源线R、S、T和输出线U、V、W后放可操作
首先把万用表打到“二级管”档，然后通过万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测：
1、 黑色表笔接触直流母线的负极P（+）,红色表笔依次接触R、S、T，记录万用表上的显示值；然后再把红色表笔接触N（-），黑色表笔依次接触R、S、T，记录万用表的显示值；六次显示值如果基本平衡，则表明变频器二极管整流或软启电阻无问题，反之相应位置的整流模块或软启电阻损坏，现象：
无显示。
2、红色表笔接触直流母线的负极P（+）,黑色表笔依次接触U、V、W，记录万用表上的显示值；然后再把黑色表笔接触N（-），红色表笔依次接触U、V、W，记录万用表的显示值；六次显示值如果基本平衡，则表明变频器IGBT逆变模块无问题，反之相应位置的IGBT逆变模块损坏，现象：
无输出或报故障。
（二）变频器常见故障及维修对策
一、ABB变频器的常见故障及维修对策
对于ACS300的变频器，我们经常会碰到的故障就是开关电源的损坏，ACS300变频器开关电源采用了近似UC3844功能的一块叫LT1244的波形发生器集成块，受工作电压的突变，以及开关电源所带负载的损坏，而导致此集成块的损坏时有发生，由于使用了较长年数，电解电容也到了它的使用年限，那用于滤波的电容也就成了开关电源损坏的直接原因。
我们在维修中会碰到ACS300变频器的整流桥经常损坏，也许从经济角度考虑，选用了国际整流器公司的一款最紧凑的三相全桥整流器，体积和带载电流都较小，散热也较差，所以在使用一段时间后就会出现损坏。
ACS300主控板发生故障的几率也是相当高的，控制盘与主板之间的通讯故障，主板CPU故障都时有发生，通常此类故障较难排除。
ACS300选用了三菱的IPM模块，相对来说故障几率较低，模块损坏，只能更换，但更换前必须保证驱动电路完全正常。
对于ACS500变频器我们较常见的故障有驱动厚膜的损坏，此驱动厚膜已不仅仅包含驱动电路了，还包括短路检测，IGBT模块检测，过流检测等，由于良好的保护功能，ACS500的大功率模块很少损坏。
在维修中如果碰到驱动厚膜损坏，在没有配件的情况下，我们只能对厚膜进行维修，由于厚膜元器件都焊接于陶瓷片上，散热相当快，特别注意不要因为长时间把烙铁加热于元器件上，而导致器件的损坏。
由于受到使用时间的限定，ACS500的散热风扇也会出现故障，常见现象是上电后只听到“嗡嗡”声音，但风扇不转，由于是轴流风扇，风扇线圈和轴承往往都是正常的，检查后发现是偏转电容发生故障了，更换后就恢复了正常。
对于ACS600变频器，应该说性能，质量还是相当可靠，但由于受到周围环境的影响，参数设置的不当，以及不正当的操作，都有可能对变频器造成损坏，当然自然损坏也是每个品牌的变频器不可避免的因素。
与以往的ABB变频器不同，ACS600变频器采用了光纤通讯，大大提高了CPU板和I/O板之间的通讯时间，但也有可能引起了“LINKORHWC”“PPCCLINK”这样的故障出现，这种故障的出现与光纤的损坏不是绝对的。
“PPCCLINK”故障是ACS600变频器较常见的故障，CPU板，I/O板的损坏都有可能导致此故障的出现。
开关电源损坏，在ACS600变频器中也会碰到，故障主要出现在开关管上，由于开关管的短路，常常也会导致用于限流的一个功率电阻烧坏。
“SHORTCIRCUIT”输出短路故障是我们碰到的最多的一类故障了，ACS600采用了智能化的模块，负载的故障，以及使用中的一些问题都能导致模块的损坏，而模块的损坏也经常连带驱动板的损坏，由于备件价格比较昂贵，所以维修变频器的费用也相对较高，所以对于维修人员板级的维修提出了更高的要求。
对于新推出的ACS550变频器和ACS800变频器由于进入市场时间不是很长,，也无明显的典型的故障可以和大家交流，所以我们这里占不做讨论
二、安川变频器的常见故障及维修对策
安川变频器作为日本享有盛誉的品牌，在中国的变频器市场也占有一个重要的地位。
安川变频器类别齐全,通用型变频器从早期的616G3，到后来推出的616G5,以及现在销售的616G7都以其良好的品质赢得了市场。
此外在提升行业安川变频器更有着广阔的市场，从原先的676VG3到现在的676GL5,安川变频器以其优越的力矩特性在提升行业树立了良好的口碑，确立了领先的优势。
安川变频器在控制方式上也由原先变频器厂家普遍采用的电压矢量控制方式改进为力矩动态特性更好的电流矢量控制方式，使之越来越向直流调速靠近。
在安川变频器的使用中我们还是会碰到各种故障，以下就安川变频器的常见故障和广大用户做一个探讨。
2.1开关电源损坏
开关电源损坏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，在众多变频器的开关电源线路设计上，安川变频器因该说是比较成功的。
616G3采用了两级的开关电源，有点类似于富士G5,先由第一级开关电源将直流母线侧500多伏的直流电压转变成300多伏的直流电压。
然后再通过高频脉冲变压器的次级线圈输出5V、12V、24V等较低电压供变频器的控制板，驱动电路，检测电路等做电源使用。
在第二级开关电源的设计上安川变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。
LG变频器也使用了类似的控制方式。
用作开关管的QM5HL-24以及TL431都是较容易损坏的器件。
此外当我们在使用中如若听到刺耳的尖叫声，这是由脉冲变压器发出的，很有可能开关电源输出侧有短路现象。
我们可以从输出侧查找故障。
此外当发生无显示，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。
2.2SC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。
2.3OH—过热
过热是平时会碰到的一个故障。
当遇到这种情况时，首先会想到散热风扇是否运转，观察机器外部就会看到风扇是否运转，此外对于30kW以上的机器在机器内部也带有一个散热风扇，此风扇的损坏也会导致OH的报警。
2.4UV—欠压故障
当出现欠压故障时，首先应该检查输入电源是否缺相，假如输入电源没有问题那我们就要检查整流回路是否有问题，假如都没有问题，那就要看直流检测电路上是否有问题了。
对于200V级的机器当直流母线电压低于190VDC，UV报警就要出现了;对于400V级的机器，当直流电压低于380VDC则故障报警出现。
主要检测一下降压电阻是否断路。
2.5GF—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。
三、LG（LS）变频器常见故障及对策
LG变频器现在更名（LS）俗话说换汤不换药嘛，所以故障分析与维修还是不变的，LG变频器在国内还是比较大的，所以出现故障与也是难免的。
现在来讨谈一下具体的故障分析与维修：
1．OC故障
和其他变频器一样，过流报警也是LG变频器的一个常见故障，排除加减速时间等参数设置的原因外，在硬件上主要有以下可能性:
大功率模块的损坏可能引起OC报警，小功率经济型的变频器使用的是TYCO公司PIM的模块，通用型的中等功率的变频器则使用了富士公司生产的PIM模块和三菱公司的IGBT模块，大功率变频器则使用了西门子公司的IGBT模块。
大功率模块的损坏主要可能有以下几种原因造成:
（1）输出负载发生短路缺相;
（2）负载过大，大电流持续出现;
（3）负载波动很大，导致浪涌电流过大，都可能引起OC报警，损坏功率模块.
2.HW故障
此故障可能是LG-IG5系列变频器特有的一个故障，主要引起原因有以下几种可能性:
（1）散热风扇的损坏。
由于使用环境等原因而导致风扇轴承摩擦力过大，引起风扇负载偏大而显示HW故障;
（2）功率模块内置的温度检测电路损坏也会引起HW故障;
（3）此外主板故障也容易引起HW故障。
3.Groundfault故障
接地故障也是我们平时会碰到的故障，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耳传感器了，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。
4.无显示故障
无显示故障通常是由开关电源的损坏而引起。
与普通自激或他激式开关电源不同的是LG变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。
当有负载短路时常会导致开关电源封锁输出，面板无显示。
与其他变频器一样，象LV、OV故障，驱动电路损坏故障在LG变频器上也会碰到，需要我们在实践中不断总结与摸索。
5.FU故障
LG-IS5以及IH系列变频器都是带有快速熔断器检测的，由于快速熔断器的分断能力能够达到5个ms左右，所以当有大电流经过变频器内部时，快速熔断器就能动作，从而保护大功率模块。
但由于快速熔断器的损坏，也就引起了FU故障的出现。
更换快速熔断器。
四、三菱变频器的常见故障及维修对策
三菱变频器目前在市场上用量最多的就是A500系列,以及E500系列了,A500系列为通用型变频器,适合高启动转矩和高动态响应场合的使用.而E500系列则适合功能要求简单,对动态性能要求较低的场合使用,且价格较有优势。
1、三菱变频器从应用来说主要可以分为以下几大类:
（1）通用型的A系列，较早有A200系列，以及经济型的A024、A044系列;
（2）风机水泵专用型的F系列,包括早期的F400系列以及现在广泛使用的F500系列;
（3）经济型的E系列和简易型的S系列。
2、常见故障的处理以下我们就三菱变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨。
2.1早期产品的故障由于三菱变频器进入中国市场较早,所以有些老的产品仍在使用,我们先就这些产品的故障做一分析。
早期我们能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器。
小功率Z024系列变频器我们常见的故障现象有OC、ERR、无显示等。
OC引起的原因主要有以下两种可能。
（1）驱动电路老化由于较长年限的使用，必然导致元器件的老化，从而引起驱动波形发生畸变，输出电压也就不稳定了，所以经常一运行就出现OC报警。
（2）IPM模块的损坏也会引起OC报警Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流，欠压等检测电路，而且还包含有放大驱动电路，所以不管是检测电路的损坏，驱动电路的损坏,以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。
（3）无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的（4）ERR故障是一个欠压故障，通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生，而不是实际输入电压真的出现欠电压。
A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的，它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路，这给维修带来了一定的困难，其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。
（5）此外我们还会碰到一些LV故障，欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障，三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。
开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障，由于开关电源输出负载的短路，或母线电压的突变而导致脉冲变压器初，次级绕组的损坏。
2.2A500和E500系列常见故障
目前市场上正在推广使用的就是A500系列、E500系列、F500系列和S120系列。
以下我们就A500和E500系列的常见故障和大家做一分析。
（1）对于A500系列我们有时会碰到UV（欠压）故障，我们可以检查一下整流回路。
A500系列7.5kW以下变频器的整流桥内置一个可控硅，变频器在正常运行时用于切断充电电阻，内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。
开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障，而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片，此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。
此外，在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。
常见的故障报警有E6、E7,而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片，以及一些接口芯片
（2） 对于E500系列变频器，我们碰到的常见故障有Fn故障，此故障主要由于风扇的损坏而引起的。
但变频器在有报警的时候并不封锁输出。
五、西门子变频器故障
西门子变频器MM420报故障代码中根本没有F0000。
以下为所有的西门子变频器MM420报故障代码。
故障引起故障可能的原因故障诊断和应采取的措施反应措施
F0001：
过电流
电动机的功率与变频器的功率不对应；电动机的导线短路；有接地故障
F0001;过电流,检查以下各项
1.电动机的功率P0307必须与变频器的功率P0206相对应
2.电缆的长度不得超过允许的最大值
3.电动机的电缆和电动机内部不得有短路或接地故障
4.输入变频器的电动机参数必须与实际使用的电动机参数相对应
5.输入变频器的定子电阻值P0350必须正确无误
6.电动机的冷却风道必须通畅电动机不得过载
7.增加斜坡时间
8.减少提升的数值
F0002:
过电压
直流回路的电压r0026超过了跳闸电平P2172;由于供电电源电压过高或者电动机处于再生制动方式下引起过电压;斜坡下降过快或者电动机由大惯量负载带动旋转而处于再生制动状态下
检查以下各项
1.电源电压P0210必须在变频器铭牌规定的范围以内
2.直流回路电压控制器必须有效P1240而且正确地进行了参数化
3.斜坡下降时间P1121必须与负载的惯量相匹配
F0003:
欠电压
供电电源故障;冲击负载超过了规定的限定值
检查以下各项
1.电源电压P0210必须在变频器铭牌规定的范围以内
2.检查电源是否短时掉电或有瞬时的电压降低
F0004:
变频器过温
冷却风机故障;环境温度过高
检查以下各项
1.变频器运行时冷却风机必须正常运转
2.调制脉冲的频率必须设定为缺省值
3.冷却风道的入口和出口不得堵塞
环境温度可能高于变频器的允许值
F0005:
变频器I2t过温
变频器过载;工作/停止间隙周期时间不符合要求;电动机功率P0307超过变频器的负载能力P0206
检查以下各项
1.负载的工作/停止间隙周期时间不得超过指定的允许值
2.电动机的功率P0307必须与变频器的功率P0206相匹配
故障的排除
MICROMASTER420使用大全6-4
故障引起故障可能的原因故障诊断和应采取的措施反应措施
F0011:
电动机I2t过温;电动机过载;电动机数据错误;长期在低速状态下运行
检查以下各项
1检查电动机的数据应正确无误
2检查电动机的负载情况
3提升设置值P1310P1311P1312过高
4电动机的热传导时间常数必须正确
5检查电动机的I2t过温报警值
F0041:
电动机定子电阻自动检测故障;电动机定子电阻自动检测故障
1检查电动机是否与变频器正确连接
2检查输入变频器的电动机数据是否正确
F0051:
参数EEPROM故障;存储不挥发的参数时出现读/写错误
1进行工厂复位并重新参数化
2更换变频器
F0052:
功率组件故障;读取功率组件的参数时出错或数据非法
更换变频器
F0060:
Asic超时;内部通讯故障
1确认存在的故障
2如果故障重复出现请更换变频器
F0070:
CB设定值故障,在通讯报文结束时不能从CB通讯板接收设定值
1检查CB板的接线
2检查通讯主站
F0071
报文结束时,USSRS232-链路无数据;在通讯报文结束时不能从USSBOP链路得到响应
1检查通讯板CB的接线
2检查USS主站
F0072
报文结束时,USSRS485链路无数据;在通讯报文结束时不能从USSCOM链路得到响应
1检查通讯板CB的接线
2检查USS主站
F0080:
ADC输入信号丢失,断线;信号超出限定值
检查模拟输入的接线
F0085:
外部故障,由端子输入信号触发的外部故障封锁触发故障的端子输入信号Off2
F0101:
功率组件溢出,软件出错或处理器故障
1.运行自测试程序
2.更换变频器
F0221:
PID反馈信号低于最小值,PID反馈信号低于P2268设置的最小值
1.改变P2268的设置值
2.调整反馈增益系数
F0222:
PID反馈信号高于最大值,PID反馈信号超过P2267设置的最大值
1.改变P2267的设置值
2.调整反馈增益系数
F0450:
BIST测试故障
故障值
BIST测试故障
1
有些功率部件的测试有故障
2
有些控制板的测试有故障
4
有些功能测试有故障
8
有些I/O模块的测试有故障仅指MM420
16
上电检测时内部RAM有故障
1.变频器可以运行但有的功能不能正确工作
2.更换变频器
升级会员 