变频器故障分析

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1、浅析变频器故障浅析变频器故障摘要：变频器在重工业、轻工业、公用事业和民用产品中得到了日益广泛的应用，本文针对变频器在日常运行中出现的各种变频故障因以分析。关键词：变频器过流 过载 过压 故障一、通用变频器的构造变频器调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术，即要处理巨大的电能转换，以要处理信息的收集、变换和传输，因此它的共性技术必定分成功率转换和弱电控制两大部分。通用变频器一般都采用交直交的方式，并由以下两部分组成：1、主回路：变频器主回路包括整流部分、直流环节、逆变部分、制动或回馈环节等部分。2、控制回路：控制回包括变频器的核心软件算法电路、检测传感电路、控制信号的输入输出电路和保护电路。

2、二、变频各种故障的分析变频器故障可以分为变频器本机故障、变频器接口故障和电机故障三种，也可以分为有显示故障代码和没显示故障代码两种。1、变频器过压故障常用的低压变频器属于交直交变频器，三相电源经过整流器得到直流电，通过直流母线向逆变器供电。母线电压在正常情况下，应该约等于进线电压的 1.35 倍。为了保护变频器，在母线电压过高时，变频器会报过压故障，并封锁逆变器的脉冲输出。这是保护变频器器件不受损坏的一个重要而且必要的方法。这个故障是不能被屏蔽的。变频器内部有母线电压检查机构，当母线电压测量值高于某个阈值后，变频器会报过压故障。（1）来自电源输入侧的过压正常情况下的电源电压为 380V，允许误

3、差为-5%+10%，经三相桥式全波整流后中间直流的峰值为 591V，个别情况下电源线电压达到 450V，其峰值电压也只有 636V，并不算很高，一般电源电压不会使变频器因过压跳闸。电源输入输出侧的过压主要是指电源侧冲击过压，如雷电引起的过压、补尝电容在合闸式断开时形成的过压等，主要特点是电压变化率 dV/dt 和幅值都很大。（2）来自负载侧的过压在电机减速时，电机和负载的动能转化为电能，处于发电状态，发出来的电在直流母线上累积，造成母线电压越来越高。如果电机的机械系统惯性大，而制动时间短，那么制动功率很大。产生的电能在变频器内不断累积，来不及释放，很容易造成直流母线过电压。多个电机拖动同一个负

4、载时，也可能出现过压故障。（3）硬件问题引起的过压频器内部的电压检测机构工作不正常，或者 CPU 处理机制出了问题，或者是外部机械问题，比如安装偏心等都可能造成过压故障。变频器在运行多年后，中间直流回路电容容量将会下降，中间直流回路对直流电压的调节程度减弱，发生变频器过压跳闸的概率会增大。2、变频器过流故障（1）生产机械在运行过程中负荷突然加重，甚至“卡住”，电动机的转速因带不动而大幅下降，电流急剧增加，过载保护来不及动作，导致过电流跳闸；二是变频器输出侧发生短路；三是变频器自身工作不正常。（2）变频器对于升、降速过程中的过电流，设置了防失速功能。当升或降电流超过预置的上限电流 Iset时，将

5、暂停升或降速，待电流降至设定值 Iset以下时，再继续升或降速。但变频器的降速防失速功能只考虑直流电压，而无降速电流过大的自处理功能。（3）变频器上电或一运行就过流。这种保护一般是因变频器硬件故障引起的，若负载正常，变频器仍出现过流保护，一般是检测电路所引起的。3、变频器过载故障电动机能够够旋转，但运行电流超过了额定值，称过载。其特征是：电流虽然超过了额定值，但超过的幅度不大，一般也不形成较大冲击电流，而且过载有一个时间的积累，当积累值达到时才报过载故障。主要原因有：（1）机械负荷过重，其主要特征是电动机发热。（2）三相电压不平衡，引起某相的运行电流过在，导致过载跳闸，其特点是电动机发热不均衡

6、。（3）误动作，变频器内部的电流检测部分发生故障，检测出的电流信号偏大，导致过载跳闸。4、变频器过热故障变频器作为一种变流器在运行过程中要产生一定的功耗。由于使用器件不同，控制方式不同，不同品牌，不同规格的变频器所产生的功耗也不尽相同。变频器内部是由无数个电子器件构成的，其工作时会产生大量的热量，尤其是 IGBT工作在高频状态下，产生的热量会更多。如果环境温度过高，也会导致变频器内部元器件温度过高，为保护变频器内部电路，此时变频器会报温度高故障并停机。变频器本身的风道堵塞或控制柜的风道被阻塞时，会影响变频器内部的散热，导致变频器过热报警。变频器风扇坏时，大量的热量积聚在变频器内部散不出去。当变

7、频器所带负载过重时，会产生过大的电流，产生大量的热量，有时变频器也会过热报警。5、变频器缺相故障输入缺相检测只存在三相产品中。当变频器在不发生缺相的正常情况下工作时，直流母线电压 Udc的波形如图所示，一个工频周期内将有 6 个波头，此时直流电压 Udc将不会低于 470V，实际上对于一个 7.5KW 的变频器面言，其 C 的值大小一般为 900F，当满载运行时，可以计算出周期性的电压降落大致为 40V，纹波系数不会超过 75%。而当输入缺相发生时，一个工频周期中只有 2 个电压波头，且整流电压最低值为零。此时在上述条件下，可以估算出电压降落大致 150V，纹波系数要达到 30%左右。由此可以

8、看出，当变频器输入缺相后仍在运行时，电容 C 将被反复大范围充电，它必然使电容损坏，从而造成整台变频器的损坏。（P160）6、变频器通迅故障变频器提供 RS232、RS485 串行通讯或总线通讯，组成单主单从或单主多从的通讯控制系统，变频器的通讯故障主要集中在硬件接线错误、通讯卡失常、EMC干扰、通讯协议出错、总线软件配置出错等。7、变频器其他故障（1）变频器运行中“出力不足”由变频器的 U/f 控制方式可以知道，变频器控制电机气隙磁通的基本方法即控制输出最高电压和基本运行频率的比值，当基本运行频率设置过高时，则电机的磁通量太小，没有充分发挥电机的能力，铁心利用不充分，导致变频器出力不足。（2

9、）变频器定子检测故障变频器输入滤波器采用的是 LC 结构电路，而变频器输出电压为高频脉冲方波，对电容来说相当于短路状态。（3）三线控制方式故障变频器可以启动，无法停止。如果不注意三线控制方式与二线制近制方式的区别，就会造成变频器故障。（4）变频器换速时经常无法平层多段速取指令不对引起电梯变频器平层误差大。（5）变频器 PG 接口问题PG 接口问题引起速度不匹配。（6）变频器转速跟踪模拟输入量给定通道输入与设定频率的脉冲时间常数不匹配。（7）变频器上电报 E018 故障由于接触器吸合良好信号在由驱动板传输到控制板的过程中，因变频电缆接触不良，导致反检信号无法到达控制板，使变频器无法正常工作。（8

10、）上电显示 POFF制动单元损坏（9）变频器的 AOP 面板仅能存储一组参数设计时 AOP 面板中的内存不够。（10）变频器不能修改参数在调试过程中修改了参数 P927（11）无法使用编码器作为速度给定未作参数修改，故不法实现（12）选择固定频率+ON 方式变频器不能运行参数设定好后随意更改相应端子的定义会使变频器无法启动。三、结束语变频器的集成度高，功能强大,科技含量较高，是强电与弱电相结合，因此故障多种多样，我们只能从实践中不断的总结、探索出一套快速有效处理变频器故障的方法。参考文献：1李方圆 变频器故障排除 北京化学工业出版社20092黄威 黄禹 变频器的使用与节能改造 北京化学工业出版社20113 王廷才 变频器原理及应用 机械工业出版社 20094 广东容济机电科技有限公司变频器维修技术 广东科技出版社 2008