变频器硬件维修案例

变频器硬故障处理

按例1：变频器在清扫后不起动 1.案例现象

一台FRNllPllS．4CX变频器在清扫后启动时，显示“OH2”故障指示跳停，OH2为变频器外部故障。 2.故障分析

出厂时连接外部故障信号的端子“FHR”不用时与“CM”之间用短接片短接，因这台变频器没有加装外保护，THR—CM仍应短接。经检查，由于“THR”与“CM”之间的短接片松动，在清扫时掉下。造成变频器报“OH2”故障。恢复短接片后变频器运行正常。

按例：变频器故障跳闸 1.案例现象

一台富士FRNl60P7-4型容量为160kW变频器，380V交流电输入端由低压配电所一支路输出，经过刀熔开关，由电缆接至变频器。变频器在运行中突然发生跳闸。 2.故障分析及处理

①检查变频器外围电路，输入、输出电缆及电动机均正常，变频器进线所配快速熔断器未断。变频器内快速熔断器完好，说明其逆变回路无短路故障，可能是变频器内进了金属异物。

②拆下变频器，发现Ll交流输入端整流模块上3个铜母排之间有明显的短路放电痕迹，整流管阻容保护电阻的一个线头被打断，而其他部分外观无异常。检查L1输入端4只整流管均完好。将阻容保护电阻端控制线重新焊好。用万用表检查变频器主回路输入、输出端正常；试验主控板正常；检查内部控制线，连接良好。

③将电动机电缆拆除，空试变频器，调节电位器，频率可以调至设定值50Hz。重新接电机电缆，电机启动后，在调节频率的同时，测量直流输出电压，发现在频率上升时，直流电压由513V降至440V左右，欠电压保护动作。在送电后，

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发现变频器内冷却风扇工作异常，接触器K73触点未闭合(正常情况下，K73应闭合，以保证对充电电容足够的充电电流)。

④用万用表测量配电室刀熔开关熔断器，才发现一相已熔断，但红色指示器未弹出。更换后重新送电，一切正常。变频器内部控制回路电压由控制变压器二次侧提供。其一次电压取自L1、L3两相，Ll缺相后，造成接在二次侧的接触器和风扇欠压，同时引起整流模块输出电压降低，特别在频率调升至一定程度时，随着负载的增大，电容两端电压下降较快，形成欠电压保护跳闸。 3.结论

Ll交流输入端整流模块上3个铜母排之间掉进了金属物，造成短路放电，将配电室刀熔开关熔断器烧断。 按例3：变频器输出三相电压不平衡 1.案例现象

一台FRN22G11S．4CX变频器，输出电压三相差为106V，电动机无法工作。 2.故障分析及处理

打开变频器外壳，在线查看逆变模块(6MBPl00RS．120)外观，没有发现异常，测量6路驱动电路也没发现故障，将逆变模块拆下测量发现有一组模块不能正常导通，该模块参数变化很大(当不能判断其质量时，可与其他相同模块比较测量，从中发现问题)，更换之后，通电运行正常。 按例4 三肯SVF7．5kW变频器逆变模块损坏 1.案例现象

一台三肯SVF7．5kW变频器逆变模块损坏，更换模块后，变频器正常运行。 2.故障分析及处理

由于该台机器运行环境较差，机器内部灰尘堆积严重，造成功率模块散热不良而损坏。由于该台机器使用年限较长，决定对它进行除尘及更换老化器件的维护，以提高其使用寿命。器件更换后，给变频器通电，上电一瞬间，只听、“砰”的一声响动，并伴随飞出许多碎屑，断开电源，发现C14电解电容炸裂，此刻想到的是有可能电容装反，于是根据其标识再装一次，再次上电，电容又一次炸裂。于是再进一步检查其线路，发现线路与电容标识极性错误，按实际极性重装一支电容器，再次上电，运行正常。

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按例5 一台三肯SVF303变频器上电显示“OV”过电压， 1.案例现象

一台三肯SVF303变频器上电显示“OV”过电压。 2.故障分析及处理

①首先排除由于减速时间过短以及由于再生电压而导致过压； ②然后检查输入侧电压是否有问题； ③检查电压检测电路是否出现了故障。

一般的电压检测电路的电压采样点，都是中间直流回路的电压。三肯SVF303变频器是由直流回路取样后(530V左右的直流)通过阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压(此机器为数码管显示)，这时应检查取样电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象，若有应更换。 按例6 安川变频器开关电源故障 1.案例现象分析

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。616G3系列变频器采用了两级的开关电源，有点类似于富士G5系列，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，经开关管变换后再通过高频脉冲变压器变换后经整流后次级线圈输出5、12、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TL431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。在开关电源中用作开关管的QM5HL一24以及TL431都是较容易损坏的器件。此外，若听到刺耳的尖叫声，这是由脉冲变压器发出的，有可能是开关电源输出侧有短路现象，可以从输出侧查找故障。当出现无显示，控制端子无电压，DC12、24V风扇不运转等现象时，首先应该考虑是否是开关电源损坏了。 2.故障处理

当确定为开关电源损坏时，如果开关管已损坏，其他外围元件很可能连带损坏，要逐个进行检查，将损坏的元件换好后，试机前最好将电源的负载断掉，接上假负载，以免修好的电源输出电压过高而烧坏主板。 按例7 安川变频器“SC”过流故障

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1.案例现象分析

SC故障是安川变频器较常见的故障。SC故障的原因有多种：电机故障、加速时间过短、检测CT损坏，这些情况都有可能导致过电流故障的出现。引起过电流故障较多的是PIM模块的损坏，有时往往由于驱动电路短路，导致一上电就显示过电流报警，或是大功率晶体管的损坏，导致三相输出电压不平衡，变频器运行就显示过电流报警。 2.故障处理方法

①常用的确定故障办法就是在拆除变频器输出线的情况下运行变频器，并测量输出电压，确定是电机有问题，还是变频器故障。假如是变频器故障还得判断是IGBT模块损坏引起的故障还是检测电路误检引起的故障。IGBT模块损坏，这是引起SC故障的原因之一。通过测量，就能判断出IGBI模块的好坏。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，这些现象的发生都有可能是由于IGBT模块损坏造成的。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。

②此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警，应对驱动电路波形进行测量。IGBT模块的损坏也容易导致驱动光耦的损坏，安川变频器在驱动电路的设计上，上桥使用的驱动光耦为PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的光耦，下桥驱动电路采用的光耦为PC929，这是内部带有放大电路及检测电路的光耦。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。检测电路霍尔传感器损坏也会引起过流报警。

③OH过热故障，当变频器发出过热故障信息时，首先应检查散热风扇是否运转，此外30kW以上的变频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。

按例8 安川变频器在运行中电机抖动 1.案例现象

一台安川616PC5-5．5kW变频器，在运行中电机抖动。 2.故障处理方法

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首先考虑是否是输出电压不平衡；再检查功率器件。经检查没有发现问题。给变频器重新通电显示正常。测量变频器三相输出电压，确实不平衡。测试六路输出波形，发现W相下桥波形不正常，依次测量该路电阻、二极管、光耦。发现驱动电路提供反压的二极管击穿，更换后，重新上电运行，三相输出电压平衡。 按例9 电动机在低速时电机抖动 1.案例现象

一台安川616G5，3．7kW的变频器，故障现象为三相输出正常，但在低速时电机抖动，无法正常运行。 2.故障处理

首先判断为变频器驱动电路损坏，将IGBT逆变模块从印刷电路板上卸下，使用电子示波器测量六路驱动电路，观察波形是否一致，找出不一致的那一路驱动电路，更换该驱动电路上的光耦，一般为PC923或者PC929，若变频器使用年数超过3年，推荐将驱动电路的电解电容全部更换，然后再用示波器观察，待六路波形一致后，装上IGBT逆变模块，进行负载实验，抖动现象消除。 三菱变频器的常见故障分析和处理 1．三菱变频器早期产品的故障 (1)OC故障。

1)驱动电路老化。由于使用的年限较长，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系列的变频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，检测电路、驱动电路以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。

3)A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏引起的，A200系列的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路，其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。

(2)无显示故障。无显示故障的原因则多数是由于变频器内部的开关电源厚膜电路的损坏引起的，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。

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降，容易引起PWM调制波信号发生变化，导致功率模块的损坏，一般在这种情况下，驱动电路是不容易损坏的。更换逆变模块，变频器就能恢复正常运行。防止突然失电损坏变频器的措施是在停电瞬间封锁变频器输出。 3．驱动电路故障

变频器输出U、V、W之间相差100V左右(输出380V为例)，驱动电路中S1～S6中间的某一路驱动电路无驱动电压和驱动信号波形，通过测量输出端子U、V、W～P之间，U、V、W～N之间的直流电压，可找到这一路驱动电压不正常或没有驱动信号波形，它导致U、V、w中的某一相不能正常工作引起相位差。解决办法为检查驱动电路电压是否正常，光耦是否坏了，电解电容是否漏液等。通过示波器测量6路波形符合技术要求。

驱动电路无负压是驱动电路损坏的常见现象，DV707系列变频器在功率器件上选用的是富士的PIM模块，属于IGBT类型。：IGBT大功率晶体管是电压导通型的，在无负压的情况下将导致IGBT无法有效关断，产生误导通。负压一般是由稳压二极管产生的，这也是一个最常见的损坏部位，更换稳压二极管后驱动波形就应该恢复正常。

变频器U、V、W三相输出交流电压之间相差大于3％，虽然能使用，但是不能长期和大负载使用。这主要是驱动电路S1～S6之间主要器件不对称所至，如晶体管的技术参数、稳压管的参数、电容的液枯、漏液和漏电等，6路驱动电路的耗损使其参数上有一定的差别，导致变频器输出U、V、w之间产生微小的电位差。上述情况虽然能使用，但是技术上是不能允许的。如晶体管技术参数和稳压管技术参数一致、不匹配等，保证驱动电路中驱动信号符合技术要求，确保IGBT模块饱和，导通时间上一致是由器件上的质量保证，修理好的变频器在做负载试验时，电机运转中电机声音轻盈，在修理前和修理后带相同功 率电机和相同功率负载，后者的电机三相电流相对要小得多。 4．LV故障

对于LV故障在排除外部电源问题因素后，问题比较多的是检测电路故障，通过降压电阻取样，经光耦隔离后信号送至主控制板处理。降压电阻、隔离光耦都可能出现损坏。更换后，机器应能恢复正常。

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