英威騰低壓變頻器維修知識(shí)

1、 英威騰低壓變頻器維修知識(shí)變頻器常見硬件故障維修指南本文主要介紹了英威騰低壓變頻器的一些常見硬件故障的分析，判斷，檢修思路及方法。要求使用者對(duì)變頻器原理圖及信號(hào)流程有一定的了解。由于水平有限，文中錯(cuò)誤之處在所難免，懇請(qǐng)各位同事批評(píng)指正。變頻器的工作原理整流橋由整流二極管所構(gòu)成。一般由三相全波整流橋構(gòu)成，對(duì)工頻三相交流電源進(jìn)行整流，給逆變電路和控制電路提供直流電源。直流中間電路由大容量的電解電容構(gòu)成。對(duì)整流電路的輸出波形進(jìn)行平滑，提高直流電源的質(zhì)量，同時(shí)儲(chǔ)存、吸收能量。逆變橋由可控的半導(dǎo)體器件構(gòu)成，目前主流是 IG BT。在控制電路的控制下，將直流電源轉(zhuǎn)換為頻率、電壓均可任意調(diào)節(jié)的交流電源，實(shí)現(xiàn)

2、對(duì)電機(jī)的調(diào)速控制?？刂齐娐犯鶕?jù)用戶指令、檢測信號(hào)，向逆變橋發(fā)出控制脈沖，控制變頻器的輸出。同時(shí)檢測外部接口信號(hào)，變頻器內(nèi)部工作狀態(tài)等，以及進(jìn)行各種故障保護(hù)。維修中常用的十個(gè)維修方法看：看故障現(xiàn)象，看故障原因點(diǎn)，看整塊單板和整臺(tái)機(jī)器；量：用萬用表量懷疑的器件，虛焊點(diǎn)，連錫點(diǎn)；測：測波形，上工裝測單板；聽：繼電器吸合的聲音，電感、變壓器、接觸器有無嘯叫聲；摸：摸 IC、 MOS管、變壓器是否過熱；斷：斷開信號(hào)連線（斷開印制線或某些元器件的管腳）； 短：把某一控制信號(hào)短接到另一點(diǎn)；壓：由于板件虛焊或連接件松動(dòng)，用手壓緊后故障可能會(huì)消失；敲：此辦法對(duì)判斷繼電器是否動(dòng)作有較好效果；放：在拆卸單板或量電阻

3、阻值前要先把電容的電放掉。（注：下文所有測試數(shù)據(jù)結(jié)果均是由 A PP A 1 01型萬用表測得。）通電前的重要步驟判斷主回路是否損壞。用萬用表二極管檔，黑筆接“ +”，紅筆分別接 R、 S、 T、 U、V、 W，如果值都為 0. 3 0.5 V左右則說明整流、逆變的上橋是好的；反之，紅筆接“”，黑筆分別接 R、 S、 T、 U、 V、 W，如果值為 0. 3 0.5 V左右說明整流、逆變的下橋也是好的。如果所測值相差很大或是嚴(yán)重不平衡則說明模塊某相已經(jīng)損壞，此情況千萬不可上電。在判斷主回路正常后一般情況下就可以進(jìn)行上電檢查了，由于變頻器本身內(nèi)部電路比較復(fù)雜加之保護(hù)電路較多，在某些情況下這些電路

4、極易發(fā)生故障導(dǎo)致變頻器報(bào)相關(guān)故障。變頻器各種故障代碼的檢修思路及方法1、逆變單元故障（ OUT）此故障包括 OUT 1、 OU T2、 OU T3，它們分別代表逆變單元 U相、 V相、 W相故障。此故障一般只出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)光耦使用 PC92 9的機(jī)器中，代表驅(qū)動(dòng)板有 1270 系列、1290 AV 03、 12 50AV S系列、 12 58A VS系列等?！緳z修思路】 OU T故障一般分有上電跳 OUT；運(yùn)行跳 OU T；帶載加載跳 OU T 。此原因一般都是因?yàn)闄z測電路檢測到逆變管 VC E電壓異常輸出告警信號(hào)，當(dāng)控制板檢測到此信號(hào)后馬上停止驅(qū)動(dòng)輸出并顯示出故障代碼。當(dāng)然不排除因保護(hù)電路本身異

5、常導(dǎo)致的誤保護(hù)。值得注意的是在某些情況下會(huì)因?yàn)殚_關(guān)電源輸出不穩(wěn)定影響驅(qū)動(dòng)電路供電導(dǎo)致機(jī)器無規(guī)律跳 OUT故障，如因散熱風(fēng)扇啟動(dòng)電流過大，每次運(yùn)行風(fēng)扇啟動(dòng)瞬間即跳 OUT。檢修時(shí)需注意區(qū)分。 （ 1）對(duì)于上電跳 OU T故障：此問題一般都是因?yàn)楸Ｗo(hù)電路本身不良或者驅(qū)動(dòng)部分，模塊門極有明顯的短路、斷路情況。可以通過屏蔽相應(yīng)相 OUT保護(hù)信號(hào)判斷。如果屏蔽后其它一切正常，則說明問題是因保護(hù)電路本身不良引起。屏蔽后運(yùn)行，如果有三相不平衡，則說明驅(qū)動(dòng)電路或者模塊有問題。（ 2）對(duì)于運(yùn)行跳 OUT故障：此問題一般都是驅(qū)動(dòng)電路和模塊本身不良引起。首先可以用萬用表電阻檔測試驅(qū)動(dòng)電路相關(guān)部位及模塊門極有無明顯短

6、路、斷路現(xiàn)象。屏蔽相關(guān)相 OUT保護(hù)信號(hào)運(yùn)行，測試驅(qū)動(dòng)波形是否正常（無示波器時(shí)可使用萬用表交流電壓檔對(duì)比測試各路驅(qū)動(dòng)波形）。重點(diǎn)關(guān)注波形的形狀、幅度、死區(qū)時(shí)間等，最后檢測 IG BT是否損壞。對(duì)比其它相測試驅(qū)動(dòng)門極結(jié)電容是否正常（萬用表電容檔）。（ 3）對(duì)于帶載加載跳 OU T故障：此情況相對(duì)前兩種來說檢修難度稍大。首先，檢測保護(hù)電路本身是否有元件性能不良。正確檢測前提下，對(duì)懷疑有問題的二極管、貼片電容采取替換法代換之（注意判斷控制板上 OUT信號(hào)檢測電路是否正常，可用替換法）。第二，對(duì)比檢測驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)光耦供電是否正常，門極驅(qū)動(dòng)電阻是否變值。第三，不加載測試驅(qū)動(dòng)波形是否正常。最后仔細(xì)判斷，測

7、試 IG B T本身是否有問題。2、電流檢測故障（ IT E）此故障相對(duì)比較簡單，一般都是電流檢測電路發(fā)生故障導(dǎo)致。目前公司主要使用的電流檢測電路有兩種形式：霍爾傳感器檢測和 78 40光耦隔離檢測。（ 1）霍爾傳感器檢測：對(duì)于使用霍爾傳感器的電流檢測電路上電跳 IT E故障只需測試關(guān)鍵點(diǎn)電壓即可判斷出故障部位?！净魻柡脡呐袛唷吭诨魻?15 V供電正常的情況下，霍爾的信號(hào)輸出腳靜態(tài)（不帶載）電壓應(yīng)為零，如異常則說明霍爾損壞。【運(yùn)放電路檢測】目前公司所采用的運(yùn)放 IC型號(hào)為 TL0 82，其內(nèi)部包含兩路獨(dú)立運(yùn)算放大器， 1腳， 7腳為輸出腳， 4腳， 8腳為 15V供電腳， 2， 3， 5， 6

8、腳為信號(hào)輸入腳。正常情況下， T L0 82輸出腳靜態(tài)（不帶載）電壓為零。（ 2） 784 0光耦隔離檢測： 78 40光耦隔離檢測后級(jí)同樣使用 T L0 82，檢測方法同前?！竟怦?7840的檢測】 78 40光耦熱冷端分別有一組 5V供電，實(shí)際檢修中發(fā)現(xiàn)熱端的5V供電較容易出現(xiàn)故障導(dǎo)致跳 IT E。該 5V電源是由相應(yīng)相的驅(qū)動(dòng)電源通過 78L0 5穩(wěn)壓后加到 78 40的 1， 4腳。其中 7840的 2， 3腳為檢測信號(hào)輸入腳。 5， 8 腳為冷端 5V供電腳（跟控制板 5V為同一電源）。 6， 7腳為信號(hào)輸出腳，靜態(tài)電壓（不帶載）為 2.5 V。若檢測到 5， 6腳電壓輸出不平衡，一般

9、都為熱端 5V供電異?；?78 40本身損壞。值得注意的是： 7840熱，冷端的 5V供電非開關(guān)電源開關(guān)變壓器同一繞組提供，所以在檢測電壓時(shí)注意正確選擇接地點(diǎn)。 下圖為驅(qū)動(dòng)板相電流檢測電路。， 相與之相同。U V W12 4 0 A V 0 8（ 3）主控板問題導(dǎo)致的 IT E故障：主控板上涉及 IT E故障的電路較簡單，元器件較少。維修時(shí)只需測試相關(guān)檢測點(diǎn)的靜態(tài)電壓即可判斷。正常情況下，主控板上的 Iu， Iv， Iw三個(gè)檢測點(diǎn)的靜態(tài)電壓為零，若不為零則檢測排線是否開路。 CPU的 73腳， 79腳， 80腳分別為 IU -A D， IV -A D， IW -A D。該三點(diǎn)電壓正常為 1.

10、6V左右。如檢測電壓正常但仍跳 IT E則判為 CPU本身損壞。如若某腳電壓異常則只需檢測相應(yīng)腳外部阻容元件是否有損壞。下圖為 CH V系列 1200 主控板的 V相電流檢測電路。 U相， W相檢測電路相同。3、 POFF 故障顯示 PO FF故障一般情況只有三種原因：（ 1）機(jī)器檢測到的直流母線電壓嚴(yán)重偏低。（ 2）缺相信號(hào)異常。（ 3） 220 V機(jī)器電壓等級(jí)參數(shù)設(shè)錯(cuò)?！九袛喾椒ā渴褂面I盤或者面膜上的移位鍵將顯示內(nèi)容切換到顯示母線電壓狀態(tài)。用顯示值與實(shí)測值對(duì)比如果偏差較大說明母線檢測電路異常。反之，如果兩值偏差極小或者相等說明缺相信號(hào)異常。目前我們公司所使用母線檢測電路有兩種：電阻分壓和運(yùn)

11、算比較放大（ T L0 82）。對(duì)應(yīng)關(guān)系為檢測電路輸出的 0 3.3 V對(duì)應(yīng)實(shí)際母線的 0 1000 V，兩種電路相對(duì)比較簡單，維修時(shí)只需測試電路中關(guān)鍵點(diǎn)電壓即可輕易找到故障點(diǎn)。檢測缺相電路時(shí)直接測試缺相板，驅(qū)動(dòng)板上的 PL信號(hào)是否正常。正常情況 PL 為低電平，缺相時(shí)為方波，掉電時(shí)為高電平。需注意：驅(qū)動(dòng)板或者缺相板輸出的 PL 信號(hào)在主控板上還經(jīng)過了電平切換后才送入 CPU，維修時(shí)需注意判斷故障是由主控板還是缺相板引起。4， OU過壓故障OU故障分為加速運(yùn)行過電壓、減速運(yùn)行過電壓、恒速運(yùn)行過電壓。它們分別對(duì)應(yīng)的故障代碼是 OU1， OU2， OU 3?！?OU 1、 OU 2故障檢修思路】此

12、類故障一般都是由于外部因素或使用不當(dāng)導(dǎo)致。如輸入電壓異常；加減速時(shí)間設(shè)置不當(dāng)；負(fù)載慣量太大；瞬時(shí)停電后對(duì)旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)再啟動(dòng)等?！?O U 3故障檢修思路】此故障一般是因母線檢測電路工作異常導(dǎo)致誤認(rèn)為母線電C PU壓過高而報(bào)故障。維修時(shí)只需根據(jù)原理圖測試母線檢測電路輸出的（部分機(jī)V P NO U 3為 V D C）電壓是否正常。正常情況下該電壓與實(shí)際母線電壓成正比。實(shí)際母線電壓10 0 0 V對(duì)應(yīng)電壓。主控板上的檢測電路較簡單?？蓞⒖枷旅鎴D。圖 中左邊a aV P N3. 3 VV P N的信號(hào)來自驅(qū)動(dòng)板，右邊的信號(hào)送入的腳。圖 為b驅(qū)動(dòng)V P NV PN - A DC P U7512 4 0

13、A V 0 8板的母線檢測電路，采用電阻分壓式，原理較簡單，目前公司電路。維修時(shí)可做參考以下機(jī)型采用此15K W 經(jīng)驗(yàn)表明，母線檢測電路易發(fā)故障點(diǎn)有：運(yùn)放的輸入串聯(lián)的多個(gè)高阻值電阻有開路；運(yùn)放反饋電阻開路；采用電阻分壓檢測電路的分壓電阻易阻值增大或開路； CPU異常等。維修前還需注意 OU3故障是否因 PE組（廠家功能組）的電壓等級(jí)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致。5、 SPO輸出缺相故障輸出缺相故障一般有兩種原因：（ 1）某相電流檢測電路異常；（ 2）某相驅(qū)動(dòng)電路異常?！倦娏鳈z測電路引起的 SPO故障】觀察測試電流檢測電路有無明顯虛焊，開路現(xiàn)象；不帶載測試電流檢測電路中各關(guān)鍵點(diǎn)電壓是否正常（參考 IT E故

14、障的相關(guān)測試數(shù)據(jù)）；帶載測試（如帶載就跳 SPO或者運(yùn)行到某個(gè)頻率跳 SPO，可選擇帶小功率電機(jī)）三相輸出電流是否平衡，用萬用表交流檔測試三相霍爾的輸出腳電壓是否平衡，霍爾后的放大電路輸入輸出電壓是否平衡，如某相不平衡則說明異常；主控板上的 IU、 IV、IW檢測電路及 CPU是否正常。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明，霍爾、放大電路電阻、 784 0光耦、排線易導(dǎo)致此類故障。【驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)致的 SPO故障】測試三相輸出電壓是否平衡；測試驅(qū)動(dòng)波形是否異常；輸出相對(duì)地是否有短路。維修時(shí)根據(jù)實(shí)際測試數(shù)據(jù)向前排查。 6、過流 OC 故障過流 OC故障分為 3種，即 OC1、 OC2、 OC 3，其中 OC 1表示加速運(yùn)行

15、過電流， OC2表示減速運(yùn)行過電流， OC 3表示恒速運(yùn)行過電流。對(duì)于 OC故障維修時(shí)建議采用先外后內(nèi)的原則，即先判斷故障是否因?yàn)閰?shù)設(shè)置不當(dāng)，輸入電網(wǎng)波動(dòng)，干擾嚴(yán)重，負(fù)載電機(jī)短路，負(fù)載慣性過大，變頻器功率偏小等而導(dǎo)致。最后再檢測變頻器內(nèi)部相關(guān)硬件電路。跳 OC故障分為多種情況，維修判斷時(shí)需注意區(qū)分。（ 1）上電 OC 3：先判斷故障是因驅(qū)動(dòng)板的原因還是控制板的原因。【判斷方法】用萬用表直流電壓檔測試驅(qū)動(dòng)板上 IU， IV， IW三點(diǎn)電壓，正常情況下為零。若電壓正常則說明 OC 3故障是因控制板異常導(dǎo)致（包括 34P排線）。若測的三點(diǎn)電壓某相不為零則說明驅(qū)動(dòng)板上的電流檢測電路異常?！掘?qū)動(dòng)板 O

16、C 3故障檢修方法】光耦 78 40的檢測：78 40光耦熱冷端分別有一組 5V供電，實(shí)際檢修中發(fā)現(xiàn)熱端的 5V供電較容易出現(xiàn)故障。該 5V電源是由相應(yīng)相的驅(qū)動(dòng)電源通過 78 L0 5穩(wěn)壓后加到 78 40的 1， 4腳。其中 7840的 2， 3腳為檢測信號(hào)輸入腳。 5， 8腳為冷端 5V供電腳（跟控制板 5V為同一電源）。 6， 7腳為信號(hào)輸出腳，靜態(tài)電壓（不帶載）為 2. 5V 。若檢測到 5， 6腳電壓輸出不平衡，一般都為熱端 5V供電異?；?78 40本身損壞。值得注意的是：78 40熱，冷端的 5V供電非開關(guān)電源開關(guān)變壓器同一繞組提供，所以在檢測電壓時(shí)注意根據(jù)原理圖正確選擇接地點(diǎn)。

17、784 0隔離處理后的信號(hào)由 5， 6腳輸出送往后級(jí) TL0 82組成的運(yùn)放電路。 TL0 82內(nèi)部集成了兩路獨(dú)立的運(yùn)放電路。其引腳定義為：8， 4腳為正負(fù) 15V供電腳； 2， 3， 5， 6腳分別為兩路運(yùn)放的同，反相輸入端；1， 7腳為兩路的輸出腳（ IU， IV， IW）。正常狀態(tài)下， T L0 82每路運(yùn)放的同，反相輸入端電壓相等，故在其供電正常、反饋回路正常的情況下其輸出（ 1， 7腳）電壓應(yīng)為 0。若電壓異常，則說明 T L0 82 損壞?；魻杺鞲衅鞯臋z測：同上文 IT E故障檢測方法?！局骺匕?O C3故障檢修方法】目前公司幾大系列機(jī)型主控板上的電流檢測及限流保護(hù)電路基本相同。即

18、都采用由TL0 82運(yùn)放電路組成的信號(hào)跟隨器和 LM 339， LM 393組成的電壓比較電路構(gòu)成。LM 393內(nèi)部含有獨(dú)立的 4路電壓比較器，每路比較器同運(yùn)算放大器相同都有一個(gè)同相輸入端和反相輸入端，其工作原理是：如果同相輸入端電壓高于反相輸入端電壓1. 6V時(shí)則輸出為高電平 3.3V，反之如過同相輸入端電壓低于反相輸入端電壓 1. 6V則輸出為低電平 0V。正常情況下主控板上的 OC， OC 1， OC 2點(diǎn)電壓（比較器輸出端）為高電平 3. 3V。維修時(shí)可直接根據(jù)此三點(diǎn)電壓值逐級(jí)向前查找故障點(diǎn)。具體測試點(diǎn)及電壓值可參考相應(yīng)圖紙。（ 2）帶載 OC 1， OC 3 此故障現(xiàn)象表現(xiàn)為上電及空

19、載運(yùn)行（不帶電機(jī)）正常，帶上電機(jī)運(yùn)行即跳過流故障。維修時(shí)首先空載測試驅(qū)動(dòng)板電流檢測電路及主控板限流電路中各關(guān)鍵點(diǎn)電壓是否偏離正常值。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明：由于某原因?qū)е履滁c(diǎn)電壓稍微偏離正常值，但又未達(dá)到故障觸發(fā)電壓，表現(xiàn)為空載運(yùn)行正常，但帶上負(fù)載后由于瞬間電流變化使該電壓變化幅度增大并達(dá)到故障觸發(fā)電壓表現(xiàn)空載正常帶載運(yùn)行跳故障的情況。如所測電壓都正?？蛇x擇帶小功率電機(jī)動(dòng)態(tài)測試電流檢測電路各輸入輸出點(diǎn)電壓是否正常（三相對(duì)比測試）。維修報(bào)表數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)表明此故障多由霍爾傳感器、分流器、光耦 7840 異常導(dǎo)致。（ 3）加載 OC 3首先排除變頻器是否因參數(shù)設(shè)置和負(fù)載原因?qū)е碌募虞d或者電流加載到一定值時(shí)報(bào)OC

20、3故障。參考帶載 OC 3故障測試關(guān)鍵點(diǎn)靜態(tài)電壓是否正常；觀察電流檢測電路是否有虛焊，接觸不良的情況；對(duì)比三相測試電流檢測電路中的關(guān)鍵器件在路阻值；采用替換法代換易損及可疑元件，如霍爾、光耦 78 40、貼片電容。7、 UU 故障U U故障是變頻器在運(yùn)行（含加速恒速減速）中， DS P檢測到母線電壓偏低導(dǎo)致?？赡艿脑蛴袃煞N：（ 1）母線電壓檢測電路故障：即實(shí)際的母線電壓正常，但母線電壓檢測電路本身故障造成。（ 2）母線電壓低于欠壓點(diǎn)：即實(shí)際的母線電壓低于電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)的欠壓點(diǎn)后導(dǎo)致故障。排查故障時(shí)：（ 1）檢查電源（輸入端）電壓是否正常（電壓大小和三相平衡）；（ 2）測量 VP N電壓（ VP

21、 N和 GN D間），同時(shí)查看鍵盤的母線電壓顯示，兩者比例要滿足3. 3： 10 00；（ 3）給運(yùn)行命令后馬上檢查主回路繼電器或接觸器是否吸合且觸點(diǎn)是否導(dǎo)通；（ 4）上述都正常情況下，從新帶載測試然后老化，如果沒有問題則很可能是排線接觸不良導(dǎo)致。注： UU故障基本都是繼電器未吸合或吸合后未導(dǎo)通，且在帶載狀況下出現(xiàn)。所以為防止燒壞器件，在上電時(shí)要注意聽繼電器或接觸器的吸合聲。 VP N測試點(diǎn)如圖：8、 OL1與 OL2 故障 OL是通過軟件比較計(jì)算后報(bào)出的保護(hù)電機(jī)或變頻器的故障，都屬“軟”故障，可以通過調(diào)試解決，一般不涉及維修。OL1可能是：（ 1）電網(wǎng)電壓過低；（ 2）電機(jī)額定電流設(shè)置不正確

22、，偏大偏小都可能導(dǎo)致；（ 3）電機(jī)堵轉(zhuǎn)或負(fù)載突變過大；（ 4）大馬拉小車。OL2可能是：（ 1）加速太快；（ 2）對(duì)旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)實(shí)施在啟動(dòng)；（ 3）電網(wǎng)電壓過低；（ 4）負(fù)載過大。9、 SPI 故障SPI是輸入缺相檢測故障，一般在上電時(shí)如果缺相的話會(huì)跳此故障，運(yùn)行中缺相的話會(huì)跳 U U故障， UU前面已經(jīng)說過。造成的原因可能是：（ 1）在輸入缺相保護(hù)打開的狀況下，輸入電源缺相；（ 2）在輸入缺相保護(hù)打開的狀況下，輸入缺相檢測電路故障。排查故障時(shí)：（ 1）檢查電源輸入是否正常（缺相或三相不平衡）；（ 2）檢查輸入缺相測試點(diǎn) PL與 GND之間電壓，正常直流 5V，缺相時(shí)為方波。PL測試點(diǎn)如下圖：

23、在輸入電源正常情況下，如果 PL輸出缺相，則很可能是前端整流管擊穿或限流電阻開路等器件原因造成。也有排線接觸不良造成。10、 OH 故障OH是過熱故障，通過檢測熱敏電阻阻值變化來輸出故障。OH 1：整流模塊過熱 OH 2：逆變模塊過熱。跳故障的原理一樣，都是用熱敏電阻的溫度特性引起阻值變化后，通過 DSP比較計(jì)算進(jìn)行故障輸出。造成故障的原因：（ 1）風(fēng)扇不轉(zhuǎn)或風(fēng)量減小，造成模塊或散熱器溫度過高；（ 2）風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常，散熱器風(fēng)道被雜物堵住，造成模塊或散熱器溫度過高；（ 3）溫度電阻失效（短路），造成故障。 故障排查時(shí)：（ 1）查看風(fēng)扇是否正常運(yùn)行，風(fēng)道是否被堵；（ 2）檢測 TE M P與 GN D間電壓，常溫下為直流 1. 1V左右。所測電壓越低則鍵盤顯示溫度越高。檢測電路如下圖