变频器故障类型与维修

变频器故障类型与维修

作者：湾海滨 于露

来源：《中国科技博览》2018年第21期

[摘 要]随着变频在各行业领域的广泛运用，对其诊断技术进行研究的意义和作用也越来越大，变频器的系统是非常复杂的，所以对变频器故障的诊断的技术越来越被人们所重视，这在一定程度上促进了变频器故障诊断技术的发展。文中提出的诊断与维护方法，对变频器的故障解决有着广泛的适用性。

[关键词]变频器；故障类型；维修

中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0397-01 1.故障类型划分

第一，电源故障。即控制电源过低或是过高时所发出的警报。 第二，通讯故障。包括OVERRUN、TIMEOUT等。

第三，系统故障。包括时钟故障、系统参数异常、Watchdog故障等等。

第四，硬件故障。包括脉冲发生器故障、IGBT故障、触发板故障、电源板故障等等。 第五，状态故障。缺相、接地故障、速度偏差过大、过流、过压等等。 2.故障诊断方法

①过电流故障：此类故障要分清加速过程、减速过程还是电机正常运行中发生过过电流故障。这类故障按下类顺序检查，变频器输出回路电机是否有接地或相间短路、负载状况如何、电网电压、加减速时间是否合适、V/F曲线及转矩提升是否合适、是否旋转中电机直接启动、是否加减速过程中突然加载、PG是否出现码盘出现故障或码盘断线、变频器运行后输出接触器后合上、电流传感器或控制板故障、变频器选型是否过小。另外，在减速过成中是否存在发电能量回馈，此时要加装至东单元和制动电阻。通常变频器的过流保护值等于变频器额定电流的（1.8～1.9）倍。

②电压故障：此类故障分为加速过电压、减速过电压、恒速过电压、欠压故障。这类故障按照下列顺序检查，电源电压、直流母线电压、加减速过程中是否有外力拖动电机运行、是否启动旋转电机、欠压故障要检查整流桥和短接充电电阻的接触器、检测板是否故障、电源板是否故障。此类故障还要注意调节加减速时间以及制动单元。变频器在运行过程中，直流母线电

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压应该≥537V，根据厂家出厂设置不同失速过电压值等于760～800V，持续时间在1～2分钟，就停机发生过电压报警信号。直流母线欠电压故障时一般小于400～410V，接触器断开显示欠电压故障。

③缺相故障：此类故障分为电源缺相和输出缺相。此时应重点检查电源侧输入端子R、S、T以及变频器输出端子U、V、W是否连接良好，三相电源是否平衡。对于输入缺相故障，变频器通过硬件电路检测三相输入电压，当在空载和轻载的情况下出现输入缺相，直流母线电压能保证513V以上。不影响变频器正常工作。如果在重载情况下，出现输入侧缺相，就会使直流母线电压下降到400V，并引起充电电阻短路接触器掉闸，烧坏充电电阻，所以在重载情况下，20ms内应获得缺相保护动作。对于输出缺相通常由变频器软件设定，只有输出电流大于变频器的额定电流的20%时，才进行输出侧缺相检测，并且经过一定时间延长后（大约1分钟），才报警缺相保护故障。

④逆变单元故障：这类故障重点检查电机相线间是否短接或对地短路、电机和变频器连线是否太长、环境温度是否太高、模板及散热板是否过热、主控板及电源板是否异常。当组合模块IPM出现过流，过温，控制，控制电压欠压任何一种故障，或检测到输出对地短路，三相输出不平衡时，就报警IPM故障。变频器功率是中等等级的，采用热敏电阻直接检测散热器的温度，散热温度一般设定为85℃。变频器整流桥温度保护一般设定为80℃。

⑤过载故障：这类故障分为变频器过载和电机过载。重点检查负载情况，增大变频器容量。变频器在运行过程中，输出电流大于变频器额定电流，在运行一段时间后会发生过载保护报警。变频器过载保护一般按反时限曲线设定，反时限即变频器的过载电流越大，则持续运行时间越短。该曲线在出厂时由机型参数唯一确定，用户不能更改。变频器在运行过程中，输出电流大于电机的额定电流，在一定时间内产生电机过载保护。电机过载保护参数，它起到电机热继电器保护的作用。 3 变频器的故障维修 3.1 参数设置类故障

变频器的参数设置对于变频器能否满足传动系统的要求非常重要，如果变频器在使用中参数设置出现错误，就会影响到变频器的正常运行。一般情况下，常用变频器在出厂的时侯，生产厂家对每一个变频器的参数都有一个默认值，这里的默认值就是生产厂家的工厂值。用户可以在这些参数值的条件下，以面板操作方式正常运行，但是，大多数传动系统面板操作根本满足不了其使用要求，因此，在变频器使用之前，对于变频器参数设置，用户要处理好以下几个方面：首先，确认电机参数，电机参数的确定可以从电机铭牌中直接得到，以电机铭牌中的参数为依据，设定好电机的最大频率、以及转速、电流、电压等参数。其次，变频器采取的控制方式有以下几种，一种是转矩控制，一种是PID控制，还有一种速度控制等；根据变频器控制精度，在采取控制方式后，一般要进行动态辨识或静态辨识。另外，变频器的启动方式，一般

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情况下要在出厂时设定，并且大多数是从面板启动，当然，变频器的启动方式有很多种，用户可以根据实际需要自行选择启动方式，不仅仅可以从面板启动，还可以采用通讯方式启动或者外部端子启动等等。参数设置类故障一旦发生，就会影响到变频器的正常运行，在正常情况下，可以按照说明书重新进行参数设置，如果参数设置不成功，我们可以将参数恢复出厂值，然后再按照说明书重新进行参数设置。由于不同厂家变频器参数恢复方式不一致，我们最好仔细阅读使用说明书，再进行参数恢复。重新设置参数。 3.2 变频器过流故障

过流保护的其中一个原因就是缺相。当变频器输入缺相时，势必引起母线电压降低，负载电流加大，引起保护。而当变频器输出端缺相时，势必使电动机的另外两相电流加大而引起过流保护。所以对输入及输出都应进行检查，排除故障。变频器的减速、加速、恒速过电流都属于过流故障。产生过流故障的原因可能是变频器负载发生突变，或者因为输出短路、负荷分配不均等原因而导致的故障，出现这种故障可以通过检查线路、外加能耗制动元件、延长加减速时间或者进行负荷分配设计等方法进行处理，如果断开负载变频器故障因素还没有排除，那么说明变频器逆变电路损坏，必须更换变频器。 3.3 变频器过载故障

变频过载和电机器过载都可能导致变频器过载故障。引起变频器过载故障的主要原因有电网电压过低、加速时间过短、负载过重、直流制动量过大等原因，解决的方法是制动时间延长、加速时间延长、检查电网电压等，如果是变频器负载过重，产生的原因可能有以下几种，一种是机械润滑不好引起，另一种是该负载所选用的变频器不能拖动，如果机械润滑不好，我们要对生产机械进行检修，如果是所选用的变频器不能拖动，必须更换大功率变频器。负载过大时应减少负载或增大变频器容量；有突加负载，应取消突加负载；加速时间设置太短，应延长加速时间；转矩提升设置过高时应，降低转矩提升值；电子热继电器设定值不正常时，应调整设定值。

3.4 变频器过压类故障

一般情况下，变频器工作电压范围都要有一个正常值，如果电压超过正常值范围，变频器就可能受到损坏，出现过电压类故障，常见的过电压有两类，一类是输入交流电源过压，一类是发电类过电压；输入交流电源过压较多发生在负载较轻节假日，由于节假日电压不稳定，忽然升高或者忽然降低输入电压超过正常范围产生过电压故障，处理方法是断开电源，然后检查、处理。发电类过电压出现频率较多，电机的实际转速低于电机同步转速，这时电机处于发电状态，导致变频器出现故障。 参考文献

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[1]宿大康.变频器检查维护和故障诊断的一般方法[J].山西建筑.2015（26）