變頻器的常見故障及維修

1、變頻器的常見故障及維修變頻器的發(fā)展應(yīng)該說經(jīng)歷了一段很漫長的時間，中國變頻器市場也經(jīng)歷了從80年代初90年代中期日本變頻器獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，到現(xiàn)在的歐美變頻器漸占主導(dǎo)地位的局面。在這中間我們不得不提到臺灣產(chǎn)的變頻器。作為一個半導(dǎo)體電子產(chǎn)品的集結(jié)地和加工中心，變頻器這個和半導(dǎo)體IC業(yè)密切相關(guān)的行業(yè)在臺灣也取得了巨大的發(fā)展。為臺灣變頻器在市場上也贏得了一席之地。并以其低廉的價格和較好的性能受到了中低檔用戶的青睞。處于領(lǐng)先地位的品牌主要有臺達(dá)，臺安，東元，其他我們還能碰到的品牌有愛德利，利佳，寧茂，歐林，九德松益等。臺灣變頻器相對來說功能較簡單，特別是早期的產(chǎn)品，像臺安歐林主要功能就是調(diào)速，簡單而實(shí)用。如臺安

2、早期的N1系列，和歐林的OL2001系列OL4001系列。但隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，以及用戶客觀使用場合使用要求的提高，變頻器的功能也越來越豐富。臺灣變頻器也有了長足的發(fā)展，隨著控制理論的成熟，控制方式也由原來的V/F控制提升至電壓矢量控制，主要的功率器件也由大功率雙極型晶體管GTR改善為絕緣柵雙極型晶體管IGBT,變頻器性能大為提高。在功能上，臺灣產(chǎn)變頻器雖然無法和歐美及日本變頻器相提并論，但功能上也越來越完善。臺安，臺達(dá)都有RS232/485通訊功能，內(nèi)置PID功能，臺達(dá)變頻器還帶有PG卡選件，參數(shù)里更帶有電子齒輪設(shè)置，調(diào)速更精確。（VFD-V系列）。由于紡織行業(yè)的一些特殊性，臺安變頻器推出

3、了內(nèi)建擺頻功能的SV300系列變頻器。對于東元變頻器來說由于采用了安川變頻技術(shù)，東元無論從外形還是內(nèi)部參數(shù)都和安川極為接近，功能也極其相近。由于是安川變頻的成熟技術(shù)，質(zhì)量還是相當(dāng)可靠。分類也和安川變頻接近。功能也十分強(qiáng)大，包括多種通訊方式的選擇，內(nèi)置簡易PLC功能等等。在型號分類上幾大臺灣品牌也更詳細(xì)。如臺達(dá)變頻器就包括通用型的VFD-A系列，風(fēng)機(jī)水泵專用的VFD-F系列，以及簡易型的VFD-S系列，以及可用于直接轉(zhuǎn)矩控制的VFD-V系列。臺安變頻器主要有通用型的N2系列，電流矢量型的V2系列，經(jīng)濟(jì)型的E2系列，以及功能最完善的SV300系列。東元變頻器主要包括大功率的7200GA系列，720

4、0PA系列。以及中小功率的7200MA,7200CV系列。以及和臺安變頻器極為相近的E2,N2系列。以下我們就從維修的角度，結(jié)合幾個常見品牌變頻器的常見故障和大家做一個探討。對于臺安變頻器我們現(xiàn)在碰到故障比較多的是N2系列，常見故障代碼有過電流OC,原因有多種，電機(jī)故障，加速時間過短，檢測CT損壞，都有可能導(dǎo)致過電流故障的出現(xiàn)。其實(shí)在維修中碰到最多引起過電流報警的就是PIM模塊的損壞，有時往往由于驅(qū)動電路上的短路，導(dǎo)致上電就顯示過電流報警，也有可能由于大功率晶體管的損壞，導(dǎo)致三相輸出電壓不平衡，變頻器運(yùn)行就顯示過電流報警。我們常用的確定故障源的辦法就是在不拖動電機(jī)的情況下運(yùn)行變頻器，并測量輸出

5、電壓，確定是電機(jī)有問題，還是變頻器故障。假如是變頻器故障我們還得判斷是PIM模塊損壞引起的故障還是檢測電路誤檢引起的故障。我們通過測量，就能判斷出PIM模塊的好壞，但值得注意的是我們不能忽略對驅(qū)動電路波形的測量。臺安N2系列變頻器下橋驅(qū)動采用的是帶有短路保護(hù)的PC929驅(qū)動光藕，PIM模塊的損壞也容易導(dǎo)致驅(qū)動光藕的損壞。檢測電路的損壞主要是霍爾傳感器損壞也會引起過流報警。N2系列變頻器的開關(guān)電源的設(shè)計是目前開關(guān)電源較流行做法，用一塊uc3842作為波形發(fā)生器，調(diào)整開關(guān)管k1317的占空比，達(dá)到調(diào)整輸出的目的。整個線路設(shè)計簡單可靠，被廣泛采用。但由于開關(guān)電源所帶負(fù)載的短路，或開關(guān)電源工作電壓的突

6、變也會導(dǎo)致開關(guān)電源的損壞。問題一般出在UC3842芯片上，但假如是外部電源發(fā)生突變，也有可能導(dǎo)致脈沖變壓器的損壞。在臺安N1系列變頻器中脈沖變壓器的損壞還是比較多的但原因則和N2系列變頻器的損壞有所區(qū)別。多與脈沖變壓器繞制時的工藝有關(guān)。臺達(dá)變頻器我們碰到最多的就是開關(guān)電源的損壞了。如臺達(dá)的VFD-A系列變頻器。它的開關(guān)電源采用了一種對稱的設(shè)計結(jié)構(gòu)，有兩個開關(guān)管共同調(diào)整輸出電壓，問題往往都出在開關(guān)管的驅(qū)動電路上。此外此開關(guān)電源的脈沖變壓器也是一個易壞部分。東元的7200GA采用的則是安川616G3系列變頻器的技術(shù)。我們碰到較多的就是SC故障以及CPF00CPF04故障。當(dāng)然開關(guān)電源的損壞也是常見

7、故障之一。對于SC短路故障多是由于功率模塊的損壞而導(dǎo)致的，功率模塊觸發(fā)極的短路往往會導(dǎo)致上電就顯示短路故障。驅(qū)動電路的損壞也會引起SC故障。往往是一運(yùn)行，SC故障就出現(xiàn)了。那我們就只能通過測量功率模塊，檢測驅(qū)動波形來排除故障了。對于CPF00CPF04故障問題則是基本都在控制板上，相對來說檢測較困難。我們可以是一般都是指三菱變頻器進(jìn)入中國市場較早，所以有些老的產(chǎn)品仍在使用，我們先就這些產(chǎn)品的故障做一分析。早期我們能碰到的產(chǎn)品主要包括Z系列和A200系列的變頻器，小功率Z024系列變頻器我們常見的故障現(xiàn)象有OC，ERR,無顯示等，OC引起的原因主要有以下兩種可能：1.驅(qū)動電路老化，由于較長年限的

8、使用，必然導(dǎo)致元器件的老化，從而引起驅(qū)動波形發(fā)生畸變，輸出電壓也就不穩(wěn)定了，所以經(jīng)常一運(yùn)行就出現(xiàn)OC報警。2.IPM模塊的損壞也會引起OC報警，Z024系列的機(jī)器使用的功率模塊不僅含有過流，欠壓等檢測電路，而且還包含有放大驅(qū)動電路，所以不管是檢測電路的損壞，驅(qū)動電路的損壞，以及大功率晶體管的損壞都有可能引起OC報警。無顯示故障的原因則多數(shù)是由于開關(guān)電源厚膜的損壞引起的。ERR故障是一個欠壓故障，通常是由于電壓檢測回路電阻或連線出現(xiàn)問題而導(dǎo)致故障的產(chǎn)生，而不是實(shí)際輸入電壓真的出現(xiàn)欠電壓。A200系列的OC故障多數(shù)是由于驅(qū)動電路的損壞而引起的，它的驅(qū)動電路采用了一塊陶瓷封裝的厚膜電路，這給維修帶來

9、了一定的困難，其厚膜電路主要是基于一塊驅(qū)動光耦而設(shè)計的電路。此外我們還會碰到一些LV故障，欠壓故障的出現(xiàn)也多半由于母線檢測電路出現(xiàn)了故障，三菱變頻器也為此設(shè)計了一塊用于檢測電壓和電流的厚膜電路。開關(guān)電源脈沖變壓器的損壞也是A200系列變頻器的一個常見故障，由于開關(guān)電源輸出負(fù)載的短路，或母線電壓的突變而導(dǎo)致脈沖變壓器初，次級繞組的損壞。目前市場上正在推廣使用的就是A500系列，E500系列，和F500系列，以及S120系列。以下我們就A500和E500系列的常見故障和大家做一分析。對于A500系列我們有時會碰到UV(欠壓)故障，我們可以檢查一下整流回路，A500系列7。5KW以下變頻器的整流橋內(nèi)置一個可控硅，變頻器在正常運(yùn)行時用于切斷充電電阻，內(nèi)置可控硅的損壞會導(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn)。開關(guān)電源損壞也是A500系列變頻器的常見故障，而常見的損壞器件就是一塊M51996波形發(fā)生器芯片，此芯片的損壞通常是由于工作電壓的突變而導(dǎo)致的。此外，在平時維修中我們還是會經(jīng)常碰到CPU板的損壞。常見的故障報警有E6,E7,而損壞器件也主要集中在