英威腾低压变频器维修知识

1、 英威腾低压变频器维修知识变频器常见硬件故障维修指南本文主要介绍了英威腾低压变频器的一些常见硬件故障的分析，判断，检修思路及方法。要求使用者对变频器原理图及信号流程有一定的了解。由于水平有限，文中错误之处在所难免，恳请各位同事批评指正。变频器的工作原理整流桥由整流二极管所构成。一般由三相全波整流桥构成，对工频三相交流电源进行整流，给逆变电路和控制电路提供直流电源。直流中间电路由大容量的电解电容构成。对整流电路的输出波形进行平滑，提高直流电源的质量，同时储存、吸收能量。逆变桥由可控的半导体器件构成，目前主流是 IG BT。在控制电路的控制下，将直流电源转换为频率、电压均可任意调节的交流电源，实现

2、对电机的调速控制。控制电路根据用户指令、检测信号，向逆变桥发出控制脉冲，控制变频器的输出。同时检测外部接口信号，变频器内部工作状态等，以及进行各种故障保护。维修中常用的十个维修方法看：看故障现象，看故障原因点，看整块单板和整台机器；量：用万用表量怀疑的器件，虚焊点，连锡点；测：测波形，上工装测单板；听：继电器吸合的声音，电感、变压器、接触器有无啸叫声；摸：摸 IC、 MOS管、变压器是否过热；断：断开信号连线（断开印制线或某些元器件的管脚）； 短：把某一控制信号短接到另一点；压：由于板件虚焊或连接件松动，用手压紧后故障可能会消失；敲：此办法对判断继电器是否动作有较好效果；放：在拆卸单板或量电阻

3、阻值前要先把电容的电放掉。（注：下文所有测试数据结果均是由 A PP A 1 01型万用表测得。）通电前的重要步骤判断主回路是否损坏。用万用表二极管档，黑笔接“ +”，红笔分别接 R、 S、 T、 U、V、 W，如果值都为 0. 3 0.5 V左右则说明整流、逆变的上桥是好的；反之，红笔接“”，黑笔分别接 R、 S、 T、 U、 V、 W，如果值为 0. 3 0.5 V左右说明整流、逆变的下桥也是好的。如果所测值相差很大或是严重不平衡则说明模块某相已经损坏，此情况千万不可上电。在判断主回路正常后一般情况下就可以进行上电检查了，由于变频器本身内部电路比较复杂加之保护电路较多，在某些情况下这些电路

4、极易发生故障导致变频器报相关故障。变频器各种故障代码的检修思路及方法1、逆变单元故障（ OUT）此故障包括 OUT 1、 OU T2、 OU T3，它们分别代表逆变单元 U相、 V相、 W相故障。此故障一般只出现在驱动光耦使用 PC92 9的机器中，代表驱动板有 1270 系列、1290 AV 03、 12 50AV S系列、 12 58A VS系列等。【检修思路】 OU T故障一般分有上电跳 OUT；运行跳 OU T；带载加载跳 OU T 。此原因一般都是因为检测电路检测到逆变管 VC E电压异常输出告警信号，当控制板检测到此信号后马上停止驱动输出并显示出故障代码。当然不排除因保护电路本身异

5、常导致的误保护。值得注意的是在某些情况下会因为开关电源输出不稳定影响驱动电路供电导致机器无规律跳 OUT故障，如因散热风扇启动电流过大，每次运行风扇启动瞬间即跳 OUT。检修时需注意区分。 （ 1）对于上电跳 OU T故障：此问题一般都是因为保护电路本身不良或者驱动部分，模块门极有明显的短路、断路情况。可以通过屏蔽相应相 OUT保护信号判断。如果屏蔽后其它一切正常，则说明问题是因保护电路本身不良引起。屏蔽后运行，如果有三相不平衡，则说明驱动电路或者模块有问题。（ 2）对于运行跳 OUT故障：此问题一般都是驱动电路和模块本身不良引起。首先可以用万用表电阻档测试驱动电路相关部位及模块门极有无明显短

6、路、断路现象。屏蔽相关相 OUT保护信号运行，测试驱动波形是否正常（无示波器时可使用万用表交流电压档对比测试各路驱动波形）。重点关注波形的形状、幅度、死区时间等，最后检测 IG BT是否损坏。对比其它相测试驱动门极结电容是否正常（万用表电容档）。（ 3）对于带载加载跳 OU T故障：此情况相对前两种来说检修难度稍大。首先，检测保护电路本身是否有元件性能不良。正确检测前提下，对怀疑有问题的二极管、贴片电容采取替换法代换之（注意判断控制板上 OUT信号检测电路是否正常，可用替换法）。第二，对比检测驱动电路驱动光耦供电是否正常，门极驱动电阻是否变值。第三，不加载测试驱动波形是否正常。最后仔细判断，测

7、试 IG B T本身是否有问题。2、电流检测故障（ IT E）此故障相对比较简单，一般都是电流检测电路发生故障导致。目前公司主要使用的电流检测电路有两种形式：霍尔传感器检测和 78 40光耦隔离检测。（ 1）霍尔传感器检测：对于使用霍尔传感器的电流检测电路上电跳 IT E故障只需测试关键点电压即可判断出故障部位。【霍尔好坏判断】在霍尔 15 V供电正常的情况下，霍尔的信号输出脚静态（不带载）电压应为零，如异常则说明霍尔损坏。【运放电路检测】目前公司所采用的运放 IC型号为 TL0 82，其内部包含两路独立运算放大器， 1脚， 7脚为输出脚， 4脚， 8脚为 15V供电脚， 2， 3， 5， 6

8、脚为信号输入脚。正常情况下， T L0 82输出脚静态（不带载）电压为零。（ 2） 784 0光耦隔离检测： 78 40光耦隔离检测后级同样使用 T L0 82，检测方法同前。【光耦 7840的检测】 78 40光耦热冷端分别有一组 5V供电，实际检修中发现热端的5V供电较容易出现故障导致跳 IT E。该 5V电源是由相应相的驱动电源通过 78L0 5稳压后加到 78 40的 1， 4脚。其中 7840的 2， 3脚为检测信号输入脚。 5， 8 脚为冷端 5V供电脚（跟控制板 5V为同一电源）。 6， 7脚为信号输出脚，静态电压（不带载）为 2.5 V。若检测到 5， 6脚电压输出不平衡，一般

9、都为热端 5V供电异常或 78 40本身损坏。值得注意的是： 7840热，冷端的 5V供电非开关电源开关变压器同一绕组提供，所以在检测电压时注意正确选择接地点。 下图为驱动板相电流检测电路。， 相与之相同。U V W12 4 0 A V 0 8（ 3）主控板问题导致的 IT E故障：主控板上涉及 IT E故障的电路较简单，元器件较少。维修时只需测试相关检测点的静态电压即可判断。正常情况下，主控板上的 Iu， Iv， Iw三个检测点的静态电压为零，若不为零则检测排线是否开路。 CPU的 73脚， 79脚， 80脚分别为 IU -A D， IV -A D， IW -A D。该三点电压正常为 1.

10、6V左右。如检测电压正常但仍跳 IT E则判为 CPU本身损坏。如若某脚电压异常则只需检测相应脚外部阻容元件是否有损坏。下图为 CH V系列 1200 主控板的 V相电流检测电路。 U相， W相检测电路相同。3、 POFF 故障显示 PO FF故障一般情况只有三种原因：（ 1）机器检测到的直流母线电压严重偏低。（ 2）缺相信号异常。（ 3） 220 V机器电压等级参数设错。【判断方法】使用键盘或者面膜上的移位键将显示内容切换到显示母线电压状态。用显示值与实测值对比如果偏差较大说明母线检测电路异常。反之，如果两值偏差极小或者相等说明缺相信号异常。目前我们公司所使用母线检测电路有两种：电阻分压和运

11、算比较放大（ T L0 82）。对应关系为检测电路输出的 0 3.3 V对应实际母线的 0 1000 V，两种电路相对比较简单，维修时只需测试电路中关键点电压即可轻易找到故障点。检测缺相电路时直接测试缺相板，驱动板上的 PL信号是否正常。正常情况 PL 为低电平，缺相时为方波，掉电时为高电平。需注意：驱动板或者缺相板输出的 PL 信号在主控板上还经过了电平切换后才送入 CPU，维修时需注意判断故障是由主控板还是缺相板引起。4， OU过压故障OU故障分为加速运行过电压、减速运行过电压、恒速运行过电压。它们分别对应的故障代码是 OU1， OU2， OU 3。【 OU 1、 OU 2故障检修思路】此

12、类故障一般都是由于外部因素或使用不当导致。如输入电压异常；加减速时间设置不当；负载惯量太大；瞬时停电后对旋转中的电机再启动等。【 O U 3故障检修思路】此故障一般是因母线检测电路工作异常导致误认为母线电C PU压过高而报故障。维修时只需根据原理图测试母线检测电路输出的（部分机V P NO U 3为 V D C）电压是否正常。正常情况下该电压与实际母线电压成正比。实际母线电压10 0 0 V对应电压。主控板上的检测电路较简单。可参考下面图。图 中左边a aV P N3. 3 VV P N的信号来自驱动板，右边的信号送入的脚。图 为b驱动V P NV PN - A DC P U7512 4 0

13、A V 0 8板的母线检测电路，采用电阻分压式，原理较简单，目前公司电路。维修时可做参考以下机型采用此15K W 经验表明，母线检测电路易发故障点有：运放的输入串联的多个高阻值电阻有开路；运放反馈电阻开路；采用电阻分压检测电路的分压电阻易阻值增大或开路； CPU异常等。维修前还需注意 OU3故障是否因 PE组（厂家功能组）的电压等级参数设置错误导致。5、 SPO输出缺相故障输出缺相故障一般有两种原因：（ 1）某相电流检测电路异常；（ 2）某相驱动电路异常。【电流检测电路引起的 SPO故障】观察测试电流检测电路有无明显虚焊，开路现象；不带载测试电流检测电路中各关键点电压是否正常（参考 IT E故

14、障的相关测试数据）；带载测试（如带载就跳 SPO或者运行到某个频率跳 SPO，可选择带小功率电机）三相输出电流是否平衡，用万用表交流档测试三相霍尔的输出脚电压是否平衡，霍尔后的放大电路输入输出电压是否平衡，如某相不平衡则说明异常；主控板上的 IU、 IV、IW检测电路及 CPU是否正常。实际经验证明，霍尔、放大电路电阻、 784 0光耦、排线易导致此类故障。【驱动电路导致的 SPO故障】测试三相输出电压是否平衡；测试驱动波形是否异常；输出相对地是否有短路。维修时根据实际测试数据向前排查。 6、过流 OC 故障过流 OC故障分为 3种，即 OC1、 OC2、 OC 3，其中 OC 1表示加速运行

15、过电流， OC2表示减速运行过电流， OC 3表示恒速运行过电流。对于 OC故障维修时建议采用先外后内的原则，即先判断故障是否因为参数设置不当，输入电网波动，干扰严重，负载电机短路，负载惯性过大，变频器功率偏小等而导致。最后再检测变频器内部相关硬件电路。跳 OC故障分为多种情况，维修判断时需注意区分。（ 1）上电 OC 3：先判断故障是因驱动板的原因还是控制板的原因。【判断方法】用万用表直流电压档测试驱动板上 IU， IV， IW三点电压，正常情况下为零。若电压正常则说明 OC 3故障是因控制板异常导致（包括 34P排线）。若测的三点电压某相不为零则说明驱动板上的电流检测电路异常。【驱动板 O

16、C 3故障检修方法】光耦 78 40的检测：78 40光耦热冷端分别有一组 5V供电，实际检修中发现热端的 5V供电较容易出现故障。该 5V电源是由相应相的驱动电源通过 78 L0 5稳压后加到 78 40的 1， 4脚。其中 7840的 2， 3脚为检测信号输入脚。 5， 8脚为冷端 5V供电脚（跟控制板 5V为同一电源）。 6， 7脚为信号输出脚，静态电压（不带载）为 2. 5V 。若检测到 5， 6脚电压输出不平衡，一般都为热端 5V供电异常或 78 40本身损坏。值得注意的是：78 40热，冷端的 5V供电非开关电源开关变压器同一绕组提供，所以在检测电压时注意根据原理图正确选择接地点。

17、784 0隔离处理后的信号由 5， 6脚输出送往后级 TL0 82组成的运放电路。 TL0 82内部集成了两路独立的运放电路。其引脚定义为：8， 4脚为正负 15V供电脚； 2， 3， 5， 6脚分别为两路运放的同，反相输入端；1， 7脚为两路的输出脚（ IU， IV， IW）。正常状态下， T L0 82每路运放的同，反相输入端电压相等，故在其供电正常、反馈回路正常的情况下其输出（ 1， 7脚）电压应为 0。若电压异常，则说明 T L0 82 损坏。霍尔传感器的检测：同上文 IT E故障检测方法。【主控板 O C3故障检修方法】目前公司几大系列机型主控板上的电流检测及限流保护电路基本相同。即

18、都采用由TL0 82运放电路组成的信号跟随器和 LM 339， LM 393组成的电压比较电路构成。LM 393内部含有独立的 4路电压比较器，每路比较器同运算放大器相同都有一个同相输入端和反相输入端，其工作原理是：如果同相输入端电压高于反相输入端电压1. 6V时则输出为高电平 3.3V，反之如过同相输入端电压低于反相输入端电压 1. 6V则输出为低电平 0V。正常情况下主控板上的 OC， OC 1， OC 2点电压（比较器输出端）为高电平 3. 3V。维修时可直接根据此三点电压值逐级向前查找故障点。具体测试点及电压值可参考相应图纸。（ 2）带载 OC 1， OC 3 此故障现象表现为上电及空

19、载运行（不带电机）正常，带上电机运行即跳过流故障。维修时首先空载测试驱动板电流检测电路及主控板限流电路中各关键点电压是否偏离正常值。实际经验表明：由于某原因导致某点电压稍微偏离正常值，但又未达到故障触发电压，表现为空载运行正常，但带上负载后由于瞬间电流变化使该电压变化幅度增大并达到故障触发电压表现空载正常带载运行跳故障的情况。如所测电压都正常可选择带小功率电机动态测试电流检测电路各输入输出点电压是否正常（三相对比测试）。维修报表数据及经验表明此故障多由霍尔传感器、分流器、光耦 7840 异常导致。（ 3）加载 OC 3首先排除变频器是否因参数设置和负载原因导致的加载或者电流加载到一定值时报OC

20、3故障。参考带载 OC 3故障测试关键点静态电压是否正常；观察电流检测电路是否有虚焊，接触不良的情况；对比三相测试电流检测电路中的关键器件在路阻值；采用替换法代换易损及可疑元件，如霍尔、光耦 78 40、贴片电容。7、 UU 故障U U故障是变频器在运行（含加速恒速减速）中， DS P检测到母线电压偏低导致。可能的原因有两种：（ 1）母线电压检测电路故障：即实际的母线电压正常，但母线电压检测电路本身故障造成。（ 2）母线电压低于欠压点：即实际的母线电压低于电压等级对应的欠压点后导致故障。排查故障时：（ 1）检查电源（输入端）电压是否正常（电压大小和三相平衡）；（ 2）测量 VP N电压（ VP

21、 N和 GN D间），同时查看键盘的母线电压显示，两者比例要满足3. 3： 10 00；（ 3）给运行命令后马上检查主回路继电器或接触器是否吸合且触点是否导通；（ 4）上述都正常情况下，从新带载测试然后老化，如果没有问题则很可能是排线接触不良导致。注： UU故障基本都是继电器未吸合或吸合后未导通，且在带载状况下出现。所以为防止烧坏器件，在上电时要注意听继电器或接触器的吸合声。 VP N测试点如图：8、 OL1与 OL2 故障 OL是通过软件比较计算后报出的保护电机或变频器的故障，都属“软”故障，可以通过调试解决，一般不涉及维修。OL1可能是：（ 1）电网电压过低；（ 2）电机额定电流设置不正确

22、，偏大偏小都可能导致；（ 3）电机堵转或负载突变过大；（ 4）大马拉小车。OL2可能是：（ 1）加速太快；（ 2）对旋转中的电机实施在启动；（ 3）电网电压过低；（ 4）负载过大。9、 SPI 故障SPI是输入缺相检测故障，一般在上电时如果缺相的话会跳此故障，运行中缺相的话会跳 U U故障， UU前面已经说过。造成的原因可能是：（ 1）在输入缺相保护打开的状况下，输入电源缺相；（ 2）在输入缺相保护打开的状况下，输入缺相检测电路故障。排查故障时：（ 1）检查电源输入是否正常（缺相或三相不平衡）；（ 2）检查输入缺相测试点 PL与 GND之间电压，正常直流 5V，缺相时为方波。PL测试点如下图：

23、在输入电源正常情况下，如果 PL输出缺相，则很可能是前端整流管击穿或限流电阻开路等器件原因造成。也有排线接触不良造成。10、 OH 故障OH是过热故障，通过检测热敏电阻阻值变化来输出故障。OH 1：整流模块过热 OH 2：逆变模块过热。跳故障的原理一样，都是用热敏电阻的温度特性引起阻值变化后，通过 DSP比较计算进行故障输出。造成故障的原因：（ 1）风扇不转或风量减小，造成模块或散热器温度过高；（ 2）风扇运转正常，散热器风道被杂物堵住，造成模块或散热器温度过高；（ 3）温度电阻失效（短路），造成故障。 故障排查时：（ 1）查看风扇是否正常运行，风道是否被堵；（ 2）检测 TE M P与 GN D间电压，常温下为直流 1. 1V左右。所测电压越低则键盘显示温度越高。检测电路如下图