维修变频器基本信息

中文名称	维修变频器	故障判断1	整流模块损坏
故障判断2	上电无显示	故障判断3	显示过电压或欠电压

维修变频器变频器开关电源简介

所谓兵马未动，粮草先行。开关电源电路提供变频器的整机控制用电，是变频器正常工作的先决条件。变频器应用的开关电源电路，为直一交一直型的逆变电路，是一种电压和功率的变换器，将直流电压和功率转换为脉冲电压，再整流成为另一种直流电压。输人、输出电压由开关变压器相隔离，开关变压器起到功率传递、电压/电流变换的作用。开关变压器为降压变压器。开关电源的特点如下:

1)开关电源的振荡和调压方式是利用改变脉冲宽度或周期来调整输出电压的，称为时间比例控制，又分为PWM(调宽)和PFM(调频)两种控制方式。

2)从电路的能量转换特性看，可分为正激和反激两种工作方式。开关管饱和导通时， 二次绕组连接的整流器受反偏压而截止，开关变压器的一次绕组流入电流而储能〈电磁转换)。开关管截止时，二次绕组经负载电路释放电能(磁电转换)。正激方式则与此相反， 实际应用不多。

3)从开关变压器的一次电路结构来看，有分立元件构成的和集成振荡芯片构成的两种电路形式。因而从振荡信号的来源看，又分为自激(分立零件)和他激式(IC电路)开关电源。两种电路结构都有应用。

4)开关管有采用双极型器件和采用场效应晶体管的。

5)小功率变频器采用单端正激式电路，大、中功率变频器常采用双端正激式电路。一般变频器的开关电源，常提供以下几种电压输出:CPU及附属电路、控制电路、操作显示面板的+5V供电;电流、电压、温度等故障检测电路、控制电路的±15V供电;控制端子、工作继电器线圈的24V供电。四路相互隔离的约为22V的驱动电路的供电，该四路供电往往又经稳压电路处理成+15V、 -7.5V的正、负电源供驱动电路，为IGBT逆变输出电路提供激励电流。

任何电子设备，电源电路的故障率总是相当高的一因其要提供整机的电源供应，负担最重。变频器的开关电源电路，形式上比较单一，结构上也比较简单。但是简单电路也可能会产生疑难故障。开关电源的检修不像线性电源那么直观，电路的任一个小环节一振荡、稳压、保护、负载等出现异常，都会使电路出现各种各样的故障现象。

上电后无反应，操作显示面板无显示，变频器好像没通电一样。测量控制端子的控制电压和10V频率调整电压都为0，测量变频器主接线端子电阻正常，那么大致上可以断定问题是出在开关电源电路了。

维修变频器造价信息

市场价

信息价

询价

维修变频器故障监测划分

1、状态故障监测:直流过/久压、直流过流、交流过流、速度偏差过大、接地故障、缺相等。

2、硬件故障检测:电流板故障、触发板故障、IGBT故障、脉冲发生器故障等。

3、系统故障监测:Watchdog故障、系统参数异常、时钟故障等。

4、通讯故障监测:TIMEOUT、OVERRUN等。

5、电源故障监测:当控制电源过高/过低时报警。

维修变频器概述

维修变频器是一项理论知识、实践经验与操作水平的结合的工作，其技术水平决定着变频器的维修质量。从事维修变频器的人员需要经常学习，了解变频器内部的电子元器件所具备的功能和特点，开拓知识面，将新学到的知识应用于实际工作中，不断提高维修技术水平。

维修变频器常见问题

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维修变频器故障检测常用方法

静态测试

1、测试整流电路

找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，正常时有几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，说明整流桥有故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或启动电阻出现故障。

2、测试逆变电路

将红表棒接到P端，黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块有故障。

变频器烧模块故障维修思路和步骤分析

若想维修变频器，那就首先知晓变频器的工作原理。普通低压变频器通常都是交流-直流-交流，其工作原理：整流模块将交流变为直流，平滑回路将直流平滑，控制电路根据生产工艺的要求控制逆变器，将直流逆变成频率可调的交流，实现电机调速。下面我们就变频器常见的烧模块故障来介绍处理这类故障的思路

首先须画出主回电路图来（我们将交流-直流-交流称作变频器的主回路，如图一），IGBT模块烧毁往往是因为模块被错误触发，而导致直流母线经模块短路，烧毁IGBT逆变模块，进而烧毁保险以及整流模块，如象西门子MM430系列变频器没有配置保险，IGBT模块烧毁，在我们所维修的机器中，整流模块无一幸免都被烧毁。

我们不能发现模块烧毁就简单更换模块通电试机，这往往又会烧毁模块，所以我们必须找出烧毁的根源所在。接下来，可能就需要绘制此变频器的开关电源、IGBT驱动电路的电子线路图。开关电源为整机提供若干组彼此隔离的直流电源，因其品牌、型号的不同，大致如下：

1. 控制电脑用：+5V、+15V、-15V电源

2. 面板用直流电源

3. 端子用：+24V、10V或5V电源

4. 风扇用24V或12V电源

5. 4路或6路彼此隔离的驱动直流电源

弄清楚整机电路各自的工作电源后，接下来就绘制IGBT驱动电路的电子线路图，有了图纸，就很容易找出故障的根源。

图一

下面我们提供一份某变频器的驱动电路U相电路图（见图二），V、W相电路相同。从图二可以看出，驱动电路的上下臂工作电源由两组彼此隔离的电源组成，其中开关变压器的一个绕组、D12、C41、C42、C43、C44、稳压二极管D13一起构成上臂驱动电路的工作电源，光耦PC1-A3120的8脚和5脚之间电压为+20VDC，以上臂的IGBT的E极（即U相）为参考点，8脚和E之间的电压为+15V，5脚和E之间电压为-5V。

下臂的变压器绕组有3个抽头，中间抽头与N相联，D18、D19、C53、C55一起构成下臂驱动电路的工作电源,以N为参考点，PC6的8、5脚电压为+15V和-5V。

当发现某相的IGBT模块被烧毁，绝大部分原因为其驱动电路故障所致，以图二的电路为例来分析，正常静态（即变频器处于停止状态）情况下，IGBT的GE间的电压大约为-6V左右，IGBT被牢牢封锁，处于截止状态。

1.若上臂光耦A3120内部驱动对管的上管击穿，上臂IGBT的GE间的电压就为15V左右，IGBT处于导通状态，若下臂的IGBT被正常触发，加在上下IGBT模块的直流母线P1对N通过上下模块短路，而致使模块烧毁。

2.若上下臂光耦都损坏，就会造成通电瞬间模块炸裂。

根据上面的分析，不难找出模块烧毁的根源。手里有一份正确的图纸，再借助先进的仪器，很快就能修复模块烧毁这类故障。

若想做到芯片级维修，必须具备深厚的模拟、数字电路理论基础，熟悉计算机电路，能根据电路板画出正确的线路图，这是必备的基础。还要具备将复杂问题简单化的能力，换言之，我们的视角、方向，就是思路要正确，否则，只会将问题复杂化，甚至造成所修设备的二次、三次故障。

图二

真正理解驱动电路就必须知晓IGBT模块的工作原理，以及理解某型号模块的性能、参数。我们可以在网上下载富士、三菱、优派克、西门康等品牌的IGBT、IPM、PIM模块的用户手册，认真阅读、理解，这对形形色色的驱动电路的正确理解非常关键。

维修变频器书

概述

本书主要内容为变频器选型、应用，变频器现场联机检修与调试，绘制维修电路原理图的方法与技巧，变频器常见故障的诊断，变频器的维护与保养，变频器内部板卡(CPU板，触发板，电源板)的维修方法与技巧，大功率变频器维修注意事项及性能调试，基本继电器电路及电动机拖动系统，IC、模块及其它元件的拆焊，变频器的典型维修案例分析。

维修变频器课程设置

变频器原理与维修

1、 电力电子技术的发展概况及应用

2、 电力电子器件结构，原理及特性(GTR，FETMOS，IGBT，GTO)及测量方法

3、 变频器概念及原理结构方框图

4、 绘制电路图的方法与技巧

5、 变频器常见故障及检修

6、 主回路的维修

7、 触发板的维修

8、 检测、传感电路维修

9、 电源板维修

10、CPU板的维修

11、大功率变频器维修时注意事项

12、多种品牌变频器检修，如三垦、西门子

变频器应用与维修问答前言

变频器是运动控制系统中的功率变换器，是目前应用最广的工业自动化装置，它因为提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。由于变频器发展快，知识含量高，技术复杂，如何正确使用好变频器，最大限度地发挥变频器的功能，以及如何维护、维修好变频器，是广大变频器用户所关心的问题。本书以读者最喜欢的问答形式介绍了变频器应用和维修过程中常见的问题及解决方法。

作者根据20多年来应用变频器的现场实践经验和从事科研与教学工作的体会，参考最新国内外技术资料编著成此书，试图为广大从事变频器应用与维护、维修的科技工作者、工矿企业工程技术人员、高等院校电类专业师生等提供实用的技术参考。书中的问题部分直接来自生产一线的技术员，部分来自作者在进行变频器应用与维修技术培训过程中的学员，还有一些问题由变频器生产厂家提供。经过20多年的应用与普及，变频器已开始进入维修阶段，因此本书重点介绍变频器的维修方法与技巧。书中列举了大量维修实例，读者可以此为"桥梁"，全面了解和掌握变频器的应用和维修技术。

本书对问题的选择紧密结合变频器应用实际，内容新颖实用，重点突出，问题分类排列，查阅方便、快捷，而且介绍维修方法的变频器型号齐全，包括最常用的西门子、富士、三肯、LG、丹佛斯、松下、安川等变频器。读者可以通读全书，特别是维修变频器时可以有针对性地查阅自己感兴趣的问题。维修实例中详细给出了变频器故障的分析与维修过程，方便读者使用，以期达到举一反三的效果。

本书第1章介绍了变频器的基础知识，包括变频器的结构、工作原理、性能参数、元器件的判断等;第2章介绍了变频器的选择与运行，详细阐述了变频器的容量计算方法与各种运行线路的设计与分析，变频器与PLC的连接以及变频器的通信与组网;第3章介绍了变频器的干扰及抑制，重点分析了变频调速系统中的各种电磁干扰，变频器外围设备的选择以及变频器的测量等;第4章介绍变频器的调试与维护，主要介绍了变频器中主要电气元件的检查与判断方法，变频器常用参数的设置等;全书的重点为第5章，本章列出了近60个实例，介绍了常用变频器的故障分析与维修方法及技巧。

变频器维修故障案例

(1) AEG Multiverter122/150-400变频器在启动时直流回路过压跳闸

这台变频器并非每次启动都会过压跳闸。检查时发现变频器在上电但没有合闸信号时，直流回路电压即达360V，该型变频器直流回路的正极串接1台接触器，在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路IGBT性能不良，断开预充电回路IGBT，情况依旧。用万用表检查变频器输出端时其对地阻值很小，查至现场发现电机接线盒被水淋湿，干燥处理后，变频器工作正常。

由于电机接线盒被水淋湿,直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电，这种情况合闸通常理解应该为过流跳闸而实际为过压跳闸。本人认为，启动时变频器输出电压和频率是逐渐上升的，电机被水淋湿后，会造成输出电流的变化率很高，从而引起直流回路过压。

(2) 控制辊道电机的AEG Maxiverter-170/380变频器出现速度反馈值大于速度设定值经观察发现:

a) 在轧钢过程中不存在这种情况，当钢离开辊道后，才出现这种情况;

b) 当速度反馈值大于速度设定值时，直流回路电压为额定电压的125%，超过115%的极限设定值;

c) 变频器的进线电压已超过上限;

在轧钢过程中，该变频器控制的辊道电机将升速，当钢离开辊道后辊道电机速度降至原来的速度，因这台变频器未装设制动装置，减速时是通过电压调节器限制制动电流以保持直流回路电压不超过115%的极限设定值(缺省值)，因进线电压过高，直流回路电压超过了设定的极限值，在减速时电压调节器起作用，造成制动电流很小，电机转速降不下来，而在轧钢时，电网的负载加重，直流回路电压低于115%的极限设定值，制动功能恢复正常。在当时无法降低电网电压的情况下，将直流回路电压极限设定值增至127% 后，变频器工作正常。在停产检修时，我们根据电网的情况改变了变压器的档位，使变频器的进线电压在允许的范围内，此后变频器工作正常。

(3) AEG Multiverter22/27-400变频器上电后，操作面板上的液晶显示屏显示正常，但ready指示灯不亮，变频器不能合闸

查看变频器菜单中的故障记录时未发现有故障，而对操作面板上各按键的操作在事件记录中则有记录。检查变频器内A10主板、A22电源板上的LED指示灯均正常，用试电笔测变频器的进线电源，发现有一相显示不正常，用万用表测量三相结果为:Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。经检查系进线端子排处接触不良。

ready指示灯是变频器内各种状态信息的综合反映，当它不亮时可提示维护人员注意变频器尚未就绪 。此时在进线电源不正常时变频器的故障记录中未能反映未就绪的原因，可能与电路的设计有关。

(4) 调试过程中变频器启动后即过流跳闸

变频器供货方与被控设备的供货方因沟通上的原因，在容量上不匹配(电机功率为30kW)。将变频器的控制模式选为矢量控制，在输入电机参数时，变频器自动将电机的额定电流60A限定在45A，电机铭牌上无功率因数的大小，按变频器手册的要求，将其设定为0，在作自动辨识(P088=1)后启动电机时，变频器过流跳闸。考虑到匹配上的原因，将控制模式改为V/F控制，情况依旧。后检查电机参数时，发现功率因数为1.1，将其改为0.85后，变频器工作正常。

因容量不匹配，变频器依据输入的电机参数进行计算时会产生不正确的结果，在遇到这种情况而暂时无法解决匹配问题时，一定要在自动辨识后检查是否存在不合适的参数。

(5) 6SE70系列变频器的PMU面板液晶显示屏上显示字母"E"

出现这种情况时，变频器不能工作，按P键及重新停送电均无效，查操作手册又无相关的介绍，在检查外接DC24V电源时，发现电压较低，解决后，变频器工作正常。

变频器操作手册上的故障对策表中介绍的皆为较常见的故障，在出现未涉及的一些的代码时应对变频器作全面检查。

(6) MM420/MM440变频器的AOP面板仅能存储一组参数

变频器选型手册中介绍AOP面板中能存储10组参数，但在用AOP面板作第二台变频器参数的备份时，显"存储容量不足"。解决办法如下:

a) 在菜单中选择"语言"项;

b) 在"语言"项中选择一种不使用的语言;

c) 按Fn+Δ键选择删除，经提示后按P键确认;

这样，AOP面板就可存储10组参数。造成这种现象的原因可能是设计时AOP面板中的内存不够。

(7) ABB ACS600变频器在运行时直流回路过压跳闸

该变频器配置有制动斩波器和制动电阻，但外方调试人员在调试时将电压控制器选择为ON而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回路过压跳闸后将斩波器和制动电阻投入，结果跳闸更加频繁。变频器操作手册上对直流回路过压原因的解释通常有2点:

a) 进线电压过高;

b) 减速时间太短;

因该变频器已投入运行2个月，且跳闸时进线电压在允许的范围之内，其它变频器工作正常，结合以前处理变频器故障时对直流回路过压的认识，认为在使用电压控制器调节回馈电流防止直流回路过压的情况下，负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因，到现场查看被控设备时，发现有一块物料卡在传送带的间隙中，清除后，变频器工作正常。拆开变频器外壳检查，发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置(400V、500V、690V)以适应不同的进线电压，其中短接环插在690V档上，这样就造成制动斩波器和制动电阻投入工作的门槛值过高而在进线电压为400V的ACS600变频器中未起作用，将短接环移至400V档，通过减少减速时间试验，制动斩波器和制动电阻工作正常。

5例变频器故障处理过程 (1) 变频器驱动电机抖动 在接修一台安川616PC5-5.5kW变频器时,客户送修时标明电机行抖动,此时第一反应是输出电压不平衡.在检查功率器件后发现无损坏,给变频器通电显示正常,运行变频器，测量三相输出电压确实不平衡，测试六路数出波形，发现W相下桥波形不正常，依次测量该路电阻，二极管，光耦。发现提供反压的一二极管击穿，更换后，重新上电运行，三相输出电压平衡，修复。 (2) 变频器频率上不去 在接修一台普传220V，单相，1.5kW变频器时，客户标明频率上不去，只能上到20Hz，此时第一想到的是有可能参数设置不当，依次检查参数，发现最高频率，上限频率都为60Hz，可见不是参数问题，又怀疑是频率给定方式不对，后改成面板给定频率，变频器最高可运行到60Hz，由此看来，问提出在模拟量输入电路上，检查此电路时，发现一贴片电容损坏，更换后，变频器正常。 (3) 变频器跳过流 在接修一台台安N2系列，400V，3.7kW变频器时，客户标明在起动时显示过电流。在检查模块确认完好后，给变频器通电，在不带电机的情况下，启动一瞬间显示OC2，首先想到的是电流检测电路损坏，依次更换检测电路，发现故障依然无法消除。于是扩大检测范围，检查驱动电路，在检查驱动波形时发现有一路波形不正常，检查其周边器件，发现一贴片电容有短路，更换后，变频器运行良好。 (4) 变频器整流桥二次损坏 在接修一台LG SV030IH-4变频器时，检查时发现整流桥损坏，无其它不良之处，更换后，带负载运行良好。不到一个月，客户再次拿来。检查时发现整流桥再次损坏，此时怀疑变频器某处绝缘不好，单独检查电容，正常。单独检查逆变模块，无不良症状，检查各个端子与地之间也未发现绝缘不良问题，再仔细检查，发现直流母线回路端子P-P1与N之间的塑料绝缘端子有炭化迹象，拆开端子查看，果然发现端子碳化已相当严重，从安全角度考虑，更换损坏端子，变频器恢复正常运行，正常运行已有半年多。 (5) 变频器小电容炸裂 在接修一台三肯SVF7.5kW变频器时，检测时发现逆变模块损坏，更换模块后，变频器正常运行。由于该台机器运行环境较差，机器内部灰尘堆积严重，且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。于是进一步检查其线路，发现线路与电容标识无法对上，于是将错就错，把电容装反，再次上电，运行正常。这一点在后来送修的相同的机器得以证实。 3 结束语 变频器故障千变万化，相当复杂，唯有认真，唯有学习，方可能解除 !

1)变频器充电起动电路故障 通用变频器一般为电压型变频器，采用交-直-交工作方式，即是输入为交流电源，交流电压三相整流桥整流后变为直流电压，然后直流电压经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。当变频器刚上电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，通常采用一个起动电阻来限制充电电流，常见的变频起动两种电路，如图 1所示。充电完成后，控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路，起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏，变频器报警显示为直流母线电压故障，一般设计者在设计变频器的起动电路时，为了减少变频器的体积选择起动电阻，都选择小一些，电阻值在10~50Ω，功率为10~50W。 当变频器的交流输入电源频繁通时，或者旁路接触器的触点接触不良时，以及旁路晶闸管的导通阻值变大时，都会导致起动电阻烧坏。如遇此情况，可购买同规格的电阻换之，同时必须找出引出电阻烧坏的原因。如果故障是由输入侧电源频率开合引起的，必须消除这种现象才能将变频器投入使用;如果故障是由旁路继电器触点或旁路晶闸管引起，则必须更换这些器件。 2)变频器无故障显示，但不能高速运行 我厂一台变频器状态正常，但调不到高速运行，经检查，变频器并无故障，参数设置正确，调速输入信号正常，上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有 450V左右，正常值为580~600V，再测输入侧，发现缺了一相，故障原因是输入侧的一个空气开关的一相接触不良造成的，为什么变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢?实际上变频器缺一相输入时，是可以工作的，多数变频器的母线电压下限为400V，即是当直流母线电压降至400V以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线电压为380*1.2=452V400V。当变频器不运行时，由于平波电容的作用，直流电压也可达到正常值，新型的变频器都是采用PWM控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，所以在低频段输入缺相仍可以正常工作，但因为输入电压低输出电压低，造成异步电机转矩低，频率上不去。 3)变频器显示过流 出现这种故障显示时，首先检查加速时间参数是否太短，力矩提升参数是否太大，然后检查负载是否太重。如果无这些现象，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流检测点，复位后运行，看是否出现过流现象，如果出现的话，很可能是 1PM模块出现故障，因为1PM模块内含有过压过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能，而这些故障信号都是经模块控制引脚的输出Fn引脚传送到微控器的，微控器接收到故障信息后，一方面封锁脉冲输出，另一方面将故障信息显示在面板上，一般更换1PM模块。 4)变频器显示过压故障 变频器出现过压故障，一般是雷雨天气，由于雷电串入变频器的电源中，使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸，在这种情况下，通常只须断开变频器电源 1min左右，再合上电源，即可复位;另一种情况是变频器驱动大惯性负载，就出现过压现象，因为这种情况下，变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被变频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，就会产生所谓的"泵升现象"，变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸，对于这种故障，一是将减速时间参数设置长些或增大制动电阻或增加制动单元;二是将变频器的停止方式设置为自由停车。 5)电机发热，变频器显示过载 对于已经投入运行的变频器如果出现这种故障，就必须检查负载的状况;对于新安装的变频器如果出现这种故障，很可能是 V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题，如一台新装变频器，其驱动的是一台变频电机，电机额定参数为220V/50Hz，而变频器出厂时设置为380V/50Hz，由于安装人员没有正确设定变频器的V/F参数，导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低，发热而过载。所以在新变频器使用以前，必须设置好该参数，另外使用变频器的无速度传感器矢量控制方式时，没有正确的设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数，也会导致电机热过载，还有一种情形是设置的变频器载波率过高时，也会导致电机发热过载，最后一种情形是电气设计者设计变频器常常在低频段工作，而没有考虑到在低频段工作的电机散热变差的问题，致使电机工作一段时间后发热过载，对于这种，需加装散热装置。

备注：数据仅供参考，不作为投资依据。