西门子变频器维修经验及相关电路图

1、1引言变频器和交流电机组成的交流调速系统具有更宽的允许电压波动范围、更小的体积、更强的通讯能力，更优良的调速性能，在工矿企业中得到了广泛的应用。在变频器的应用中，也会遇到各种各样的故障现象，借助于变频器完善的自诊断保护功能，并通过平时工作中积累的经验来提高处理变频器故障的技术水平， 这将明显地缩短对变频器故障处理的时间。我公司粘胶短纤维生产线上共使用西门子6SE70系列变频器260多台，在应用中因受周围环境条件，如：温度、湿度、粉尘、硫化氢腐蚀性气体等因素的影响，岀现的各 种故障报警现象也很多，在维修过程中我们积累了一些故障处理、维修维护保养的经验，下面对西门子 6SE70系列变频器有代表性的

2、故障现象进行分析介绍。此文中电路板图为维修过程中实际测绘下来的（因 文中章节多次涉及同一电子器件，电路板图未按照顺序排列，论述问题涉及到的部分电路，请参见相关电 路板图），仅代表个人意见，供大家在维修时参考。2变频器故障实例的处理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，在岀现未涉及的一些代码时应对变频器 作全面检查。变频器的维修方式采用在线电压检测及直流电阻测量两种方法，测量各关键点电压并与正常 值进行比较，将故障范围缩小，进行分析判断；测量元器件直流电阻，根据贴片电阻色环进行判断比较， 然后将怀疑元器件拆下，再测量元器件直流电阻，采用比较法来确定元器件的好坏。2.1西门子6SE

3、7016- 1TA61-Z变频器的操作控制面板 PMU液晶显示屏上显示字母“ E”警 变频器液晶显示屏上岀现报警时，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。但是出现“E报警一般来讲是CUVC板损坏，更换一块新 CUVC板就能正常。“ E”警有以下几种情况是由底板及CUVC通讯板故障引起的：（1）故障现象：操作控制面板 PMU液晶显示屏显示“E报警检查处理（参见图1、图2）:更换一块新 CUVC板送电开机，液晶显示屏仍显示“E报警，说明故障原因不在CUVC板而在底板。检查底板，用数字万用表测外接

4、DC24V电压正常，检测集成块N3基准电压 不正常，集成块N2 20脚输出电压为0.1V，明显偏低，正常值应为 15V，查集成块N2的1脚为11.3V，8 脚为0.20V，11脚电源输入为27.5V，正常。经分析判断1脚、8脚、20脚电压值都不正常。测集成块N3的1脚电压为0.31V，2脚电压为1.8V，电压值也都偏低。用热风枪拆下N3集成块MC340，测2脚与3脚之间的电阻为84?。更换一块新N3集成块MC340后，测各引脚电压，1脚为2.1V，2脚为5.1V，正常。 测N2集成块各脚电压也都恢复正常。集成块N3输岀电压不正常，引起 N2集成块各脚电压也岀现偏移。恢复变频器接线，输入参数，启

5、动变频器运行正常。* Ml A?l I- I-MJ J-r'hVl 心 mH |图1集成块N2的相关电路5.CkD图2集成块N3的相关电路2 忙弋feNS的*1咲削路N2集成块L4979各引脚电压数据如表1所示。A1 咗集咸块L4g79各引脚电压数搾'故障现象：操作控制面板 PMU液晶显示屏显示“E报警检查处理（参见图1、图2）：用数字万用表测底板 N2、N3集成块各脚电压，N3的1脚N2的8脚电 压都偏低，测V28三极管的基极偏置电阻 4.7k?已变值为150k?。更换新贴片电阻，测 N2、N3各脚电压 正常。因V28基极偏置电阻变值，导致 V28三极管截，造成 N2、N3集

6、成块不能正常工作。 故障现象：操作控制面板 PMU板液晶显示屏显示 “E报警检查处理：一台 “E报警的变频器，将变频器原 CUVC板上CBT通讯板拆下，装在新 CUVC板上， 变频器装好CUVC板，启动后。液晶显示屏仍显示 “E报警。拆下CUVC板检查发现CBT通讯板上贴片电 阻烧坏。更换新CBT通讯板后，变频器启动工作正常。 故障现象：操作控制面板 PMU板液晶显示屏显示 “E报警检查处理（参见图1、图2、图4）：检查底板电源块 N2（L4974A ）第1脚的开机电压为11.32V，正 常值为26.7V ;第20脚输出电压为0.117V，正常值为15.31V;基准电压块 N3（ MC340

7、）第1脚电压为0.315V， 正常值为2.1V;第2脚的电压值在1.51.8V之间变化，而正常值为5.1V。检查继电器K4，线圈电路串联 两支二极管V16、V15，电阻值分别为3.67?和5.5?，已经短路，V28 （ 5C）三极管基极电阻由正常值 4.7k? 变为150k?，已经烧坏。更换新的电阻和二极管后，运行正常。114ftg10电圧?h<v3. IVI5V5JV4V3.K5V"VII. sV引鬥H1213H17IS20电虫27.7V(L45V5V12VW.5V23V15VN3集成块MC340各引脚电压数据如表 2所示。2 M3集威块刚0340各引卸电压数况-li.w j

8、14-3电圧2J5V5.1Vov2.2西门子6SE70系列变频器的操作控制面板 PMU液晶显示屏上无显示，黑屏”(1) 故障现象：西门子 6SE7016-1TA61-Z变频器操作控制面板 PMU液晶显示屏 黑屏”检查处理 (参见图3、图1、图2):检查底板V34场效应管K2225,发现栅极保护贴片电阻 24?变 值为500k?，已损坏。检测 N2集成块的20脚无电压，1脚为11.3V，N3集成块MC340脚为4V， 2脚为 3.3V。用热风枪将N3集成块MC340拆下测量1脚与3脚之间的阻值变为 9k?，正常应为500k?。更换新 的N3集成块MC340和24?贴片电阻。上电测试N2、N3集成

9、块各引脚电压，正常。恢复接线，运行正常。图3总电源部分电路IllMlU他x309 RJWR9S I3(H*" T if kIM4 T'tax1 卩154MC-操作控制面板PMU液晶显示屏 黑屏”故障，大部分与底板V34电源管控制极24?保护贴片电阻变值 有直接关系，变值后的电阻值一般为500k?1M?之间，有的电阻值变为无穷大。(2) 故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏 黑屏”检查处理(参见图4、图3、图2):检查底板，测量K4继电器线圈并联续流二极管 V20,与K4线圈 串接二极管V16击穿短路，测 N7电源块L7824损坏，N4集成块UC3844AN 1脚对地电阻50

10、0?，正常值 应为15k?。更换同型号二极管 2支、N4集成块UC3844AN、N7电源块L7824后，测试各点电压正常。图4 X9端子与继电器 K4的相关电路K9ff?avJlOKN4集成块UC3844AN各引脚电压数据如表 3所示。表3 M4韋成块乂却;|制申I诫墀弓巾n2' 厂437申圧 l.T 2.JKVi.avovl.V 16V4 bN7集成块L7824各引脚电压数据如表 4所示。表4 N7重成块L78各引脚电压数据引卿13申圧21 SVI ov23.5V（3）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏 黑屏”检查处理（参见图 3）：检查底板，测量 N4集成块UC3844AN 4

11、-8脚之间的7.5K?电阻烧坏，V34 场效应管K2225栅极限流电阻 R133变值为720k?，用热风枪将贴片电阻拆下，更换新贴片电阻。上电测 试各点电压，正常。恢复接线，送电运行正常。（4）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏黑屏”检查处理（参见图3、图5）:检查底板，测量 V34场效应管K2225，发现栅极保护贴片电阻 24?变 值为430k?，电源变压器T6二次绕组之间，经V58串联连接的5只相并联的100?电阻值为33?，拆下测 100?电阻其中一只已变值为 10M ?，另一只电阻变值为 1M?。更换24?、100?电阻。图5 X239端子与集成块N5的相关电路HU i启的佐冷!I

12、 ；诚块厂旧Hi九电样（5）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏黑屏”检查处理：检查底板，25A正负熔断器F1、F2全部熔断（见图6）,测量IGBT模块输出端U相与V 相之间，电阻值为11?，已经短路，（正常阻值应该为 210k?），IGBT模块触发部分触发板 A12、A32、A22 的3脚与4脚和7脚、5脚、8脚的电阻值变为1.9?，已经短路。更换同型号六单元IGBT模块（型号为BSM15G120DN12）与触发电路板 A12、A32、A22后，恢复接线，变频器上电，测量各个电源输出电压正 常, IGBT模块6个触发电路脚电压为-5.1V，正常，显示正常。图6 6SE701G变频器主电路图

13、£lfi BSETOLG巒器1中囲1（6）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏黑屏”检查处理（参见图3）:检查底板电源部分，查 N4 （ UC3844）PWM脉宽调制集成块，测量外接4脚振荡电阻原为7.5?，现在变为420k?，运行正常。（7） 故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏 黑屏”检查处理（参见图 3）：检查底板：主开关电源开关管 V34（ K2225 ）栅极限流电阻 R133（ 100?和 24?）电阻烧坏，测量 N4 （3844） PWM集成块，3脚过流保护外接电阻由正常时的 100?变为400k?，更 换后，运行正常。（8） 故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏

14、黑屏”检查处理（参见图3、图7、图10）：检查底板开关电源，脉宽调制集成块N4，测量第4脚与第8脚振荡电阻由正常时的 7.5k?变为420k?，第6脚输出电阻R133由正常时的100?变为300?，电压检测部 分N1（TL084）第14脚输出外接电阻 R203由正常时的47?变为544k?，触发板输出电阻IGBT第11脚接电 阻R226由正常时的9?（两支18?电阻并联）变为144?，第4脚R214由正常时的18.5?变为21?，第3 脚接电阻R126由正常时的9?变为18.3?，第1脚接电阻R116由正常时的9?变为12.6?，将上面的电阻 重新更换后，运行正常。图7电流电压检出板电路tFl

15、LMSt（9）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏 黑屏”检查处理（参见图3、图2）:检查底板开关电源，开关管 V34 （K2255 ）场效应管栅极2000?限流电 阻烧坏，V28（5C）三极管10k?和1.2k?基极电阻均烧坏，N3基准电压块 MC340的第一脚接1000?电 阻烧坏，更换新电阻后，运行正常。（10）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏 黑屏”检查处理（参见图3）：检查底板开关电源，开关管 V34（ K2255 ）和漏极电阻R400（ 10?）烧坏，其 他正常，更换后，插好CUVC板，变频器上电，显示“008开机封锁，重新初始化，输入参数后，运行正常。（11）故障现象：操

16、作控制面板PMU液晶显示屏 黑屏”检查处理（参见图1、图7）：检查底板，上电，听到开关电源 咝咝”声音很大，测量各输岀点电压，集 成块N2的20脚输出电压稍微偏低为14.95V，正常值为15.30V，其他各点输出电压正常。停电，测量电流检测板A1，发现4脚与7脚之间电阻值为2.84?，正常值约为3.1k?，更换一块电流检测板 A1后，变 频器上电显示“F029；测量A1板的1脚与4脚之间的电阻值为无穷大，正常值为25?，拆下U相电流变送器T4，测量T4与电流检测板A1的1脚、4脚并接的线圈电阻，阻值为无限大，线圈断路（线圈的正常 阻值为25?）更换新的电流变送器 T4后，变频器上电，运行正常。

17、（12）故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏 黑屏”检查处理（参见图8、图7）:检查，上电，自检完成后，内部继电器K3吸一下就跳，连接 X9的7点与9点闭合一下马上断开（K3的常开点外接主电路接触器线圈）测量各点输岀电压正常，断电测量电流 检测板A1的第4脚与第6脚之间的电阻值为 2140?，正常电阻值为3200?，更换电流检测板后，运行正 常。图8 X239端子和继电器K3的相关电路X239+ 15V of%* y（13）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏黑屏”检查处理（参见图9）:检查底板、二次电源，逆变开关管V2 （IRF520）场效应管，栅极限流电阻由原正常阻值10?变为590k

18、?，拆下测量为11M?，更换后，运行正常。图9触发电源板电路图g触矍电兆取克滋2.3西门子变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上显示 “008”开机封锁变频器起动自检完毕，出现开机封锁“008报警，008是启动封锁，一般，故障复位以后，要将使能”、“ON/OFF1'置0，如果仍然在008状态，要检查系统的“OFF2是不是置0 了；或者硬件的 紧急停车”端子开路了；或者功率定义错了(例如功率定义应为43,结果定义成36);最后检查比较状态字 1，位6的状态字有没有问题，如果状态字正常，应检查变频器电路板。(1) 故障现象：操作控制面板 PMU液晶显示屏显示 “008”检查处理(参见图10

19、):检查触发板 A21集成块，9脚外接7.5k?电阻，变值为298k?。更换新电阻 后，运行正常。(2) 故障现象：操作控制面板 PMU液晶显示屏显示 “008开机封锁不能复位。检查处理(参见图8、图5):将变频器重新初始化，输入参数，显示“009开机准备状态。变频器带负载上电，加入给定频率，输岀正常。5min后，K3继电器带外接主接触器岀现断续的掉电声，停电检查变频器，更换一块新 CUVC板，开机后变频器故障依旧，停电检查变频器主板，检测到 N5 ( MC33167T ) 集成块时，电源发出 咝咝”声，断电，用万用表电阻挡检查，发现接 1脚100k?电阻烧坏。底板控制 K3 继电器三极管 V

20、12基极电阻变值为4k?，正常值应为2.2k?。更换损坏的贴片电阻后，运行正常。(3) 西门子6SE7023-4TC61-E变频器操作控制面板 PMU显示屏显示“008故障维修检查处理(参见图2、图1、图5):检查底板电源 N3正常，N2第20脚输出电压14.50V，稍微偏低， 正常值为15.30V，N5第二脚电压为5.6V，测量使电源发出 咝咝”响声，查为第1脚处外接100k?电阻、 CUVC板连接器X239A第20脚接3.3k?电阻烧坏，更换后，变频器上电，显示 “009”启动后，正常。2.4西门子6SE7021-OTA61-Z变频器的操作控制面板 PMU液晶显示屏上显示 “F008报警(

21、1) 故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏显示“F008；复位后显示“009开机准备，变频器起动， 加入给定频率20s后，显示“F008报警检查处理(参见图7):检查变频器电压、电流检测集成块N1 ( TL084 )接3脚的电阻R209由4.7?变值为888k?，接14脚电阻R203由4.7?变值为185k?。更换新电阻后，正常。(2) 故障现象：上电自检完后，变频器操作控制面板PMU显示屏显示“FOO8,复位后显示“OO9， 但不能启动。检查处理(参见图10):检查触发电路检测部分三极管V17 (5C)集电极电阻R152，阻值为1.69k?，正常时的电阻值应为1.275k? ( 4只5.1

22、k?贴片电阻并联)，其中一只电阻烧坏，更换一只新电阻后，正常。图10触发板电路图-R2« feis ICIG BX5 BU)+ M0MJCCTt 71 Gil<_GJU干外| 5ut r+J4>1r«w az 4X5, HO V2I1TTsTti戶151Vi? mJ1STR153UQQQ 1XS-1UiACMKBT-MOVDC国10柚肚极屯時鹽(3) 故障现象：上电自检完后，变频器操作控制面板PMU显示屏显示“FOO”复位后显示“009, 启动后给定频率，20s后跳闸，显示“F008。检查处理(参见图7):检查电流电压的检测部分运算放大器 N1 (TL084 )

23、集成块第7脚的输出外接 电阻R209，电阻值由正常时的 47?变为888k?，第14脚输出外接电阻 R203，电阻值由正常值 47?变为 185k?，更换新电阻后，正常。(4) 故障现象：操作控制面板PMU显示屏显示“F008报警，变频器上电自检，显示“009开机准备状态，但是随后显示“F008不能启动。检查处理(参见图7):检查底板电压、电流检测部分，发现R56在线测量阻值为4.3k?，正常值为900?， 用热风枪拆下测量阻值为 1M?,已经烧坏。更换新电阻值后，运行正常。2.5西门子6SE70系列变频器的操作控制面板 PMU液晶显示屏上显示 “F011,报警(1) 故障现象：操作控制面板

24、PMU液晶显示屏显示“F011'报警，不能复位检查处理(参见图 7):电压检测块 N1 (TL084) 7脚外接47?电阻变为15?，V2(IRF520)G极保护电 阻由正常阻值10?变为340k?,更换后，运行正常。(2) 故障现象：操作控制面板 PMU液晶显示屏显示“F011'报警，且变频器有焦糊味。检查处理(参见图1、图5、图10):测量N2第20脚输出电压只有5.1V，1脚输出电压为16.5V,检查发 现N2第9脚接1k?电阻烧坏,N5第1脚接100k?电阻变为20M? ,3脚外接10?电阻变为2M?,触发板A22 第3脚与第4脚接4.7k?电阻烧坏，更换上述电阻后，运

25、行正常。2.6 6SE7022-6TA61-E 变频器上电初始运行正常， 10s 后就跳闸，显示 “ F006”检查处理（参见图 10）：检查变频器底板，测量各点电压正常，未发现问题，后来将IGBT 模块、触发电路板 A21 、三极管 V17（5C） 、各个管脚重新焊接后，运行正常。3 结束语在西门子 6SE70 变频器的常见维修中，由于其电路板上选用的大都是贴片电阻、电容、贴片二极管、 三极管、 IC 芯片，因受电路板体积所限，所选用元器件体积及功率都很小，因受周围环境温度的影响导致 电路板散热不太好，引起的故障所占比例较大。再加上化纤行业粘胶短纤维生产现场含硫化氢腐蚀性气体，电气控制室为了

26、减少腐蚀性气体的侵入采 用封闭式的，因通风效果不好，导致电气控制室内温度升高，这也是6SE70 变频器电路板小功率器件损坏的一个因素。为了解决以上问题，我公司专门上了一套空调系统，用正压新鲜风来改善环境条件。为了减少硫化氢 腐蚀性气体对电路板上元器件的腐蚀，我们还采用电子线路板用喷涂胶，对变频器电路板表面作防腐涂层 处理，有效地降低了变频器的故障率，提高了使用效率。在日常维护时，一方面应注意检查电网电压，改善变频器、电机及线路的周边环境，定期清除变频器 内部灰尘，通过加强设备管理最大限度地降低变频器的故障率。另一方面应注意在维修过程中尽量减少静 电的危害，较高的静电电压可能对电子元件造成损坏，

27、在更换电路板及元器件时，应该佩戴防静电接地环 和防静电腕带，没有条件时可以将防静电接地线缠绕于腕上。变频器的维修工作是一项理论知识、 实践经验与操作水平的结合， 它的技术水平代表着变频器的维修 质量。所以我们要经常阅读一些有关的书报杂志，不断了解这些电子元器件所具备的功能和特点，开拓我 们的思路，给我们维修工作以启迪，并将这些学到的知识应用于实际工作中，解决一些维修过程中无法解 决的问题，使我们的技术水平不断提高。?西门子6SE70工程型变频器，出现的比较多的故障有上电显示的， 有上电自检报F011、F029、 还有启动就报 F025 的。一般显示一个 E 的大部分都是开关电源故障，主要表现为

28、开关电源的 15V 电源没有，其中开关电源部 分比较容易出问题的几个点就是 MT33167 、 4974 电源脚两端的小电容， 还有 4974前端一个编号为 Z8 的小 三极管（这个小三极管我自己碰到过好多回，这个管子一换立马见效） 。也有时显示一个 E ，但是开关电源 部分没什么问题（我碰到过一回） ，怎么检查都是好的，但是接上 CUVC 板就不行，我碰到的一回就是在 没有备用的 CUVC 板的情况下自己检查，发现 CUVC 板上所有的 5V 电源短路了，断开所有的 5V 芯片和 电容后发先还短路，最后没办法的情况下把三相检测芯片旁边的单片机吹下来才不得不承认一个事实，单 片机短路了。上电自

29、检时报 F011 故障主要出在驱动和检测上面，驱动要是不好，或者不接 IGBT 那毫无疑问肯定会 报警， 70机的驱动采用的是陶瓷片封装的驱动厚膜，问题主要也就是出在上面，这个片子坏了其实也可以 修的， 只是在焊接时要特别小心， 上面的焊盘和容易掉； 再就是在厚膜片旁边有一个塑料封装的无极电容， 当驱动损坏时也很容易击穿该小电容。当驱动静态驱动电压都正常的情况下，F011 一般故障就出现在电流检测上面了， 30KW 以下的 70 机电流检测有一个专门的厚膜，通过厚膜经过一个 A7 的三极管给传感器供 电，传感器的输出信号共同给一个 084，经过 084 再给厚膜片检测，当变频器检测到有一个传感

30、器信号不 对时就会报F011，但是当检测一个正常一个没有时是不会报警的，我碰到几回都是这样的；30KW以下的小功率 70 机的传感器一般不会坏，在厚膜片及前端电路都正常的情况下报F011 时最大的可能就是厚膜片后面到 084 和传感器之间的 A7 的三极管故障和 084 的故障，但是当这个三极管故障时静态量都是好的， 换了就没事了。当厚膜片有故障时也会报 F011,这种厚膜片可以检测两路信号，分别检测两个传感器信号，两路是完全分开的互不相干，经常只坏了一路，但是把两个传感器都装上有信号输入时就会报F011，可以通过卸传感器的办法检测出来。F029故障就是找不到传感器信号， 30KW以下的小功率

31、70机把两个传感器都拆掉时就会报 F029,所 以一般自检报 F029 故障的可以从传感器开始往前查， 我碰到的几回都是传感器前端的 A7 三极管同时坏掉 了，当别的电路正常这两个管子同时坏时是显示 F029,只坏一个时显示 F011。30KW 以上的 70 机启动报 F025：30KW 以上的 70 机传感器是采用 ABB 生产的传感器，白色的，圆 的，这两个传感器同时拆掉静态都不会报警的，所以在修 30KW 以上的 70 机时，要是 U、V 相的模块主回 路损坏了就应该特别注意传感器是不是有问题，当这两个传感器都损坏，别的电路正常的情况下启动变频 器时，变频器检测不到传感器信号会报F025

32、,指示启动电流不到额定电流的12%。以上都是我自己经常碰到的 70 机的故障和我的处理方法，有不同意见的朋友可以多交流，共同研究。西门子 6SE70 维修一例 故障现象： 变频器有时工作正常，有时停机报警，显示故障 F023 代码。 故障分析与维修： 说明书中所说故障是超过逆变器极限温度报警。 按书中所说检查变频器周围温度不 高，风扇运转很正常，也没有过载现象。于是怀疑温度传感器有问题，拆下温度传感器，用万用表测两端 的压降，两个方向都是 0.86 伏左右正常，是热电耦形的，为了证明传感器好坏，把它装上另外一台机子 上结果正常， 这样问题肯定在信号处理回路中，详细检查所关联的回路， 所有贴片电

33、阻 R 1 ， R 2 ， R 3 阻值都正常， 从另外一台机上换过来一块 CPU 板试机， 没发现问题， 没办法只好把图中的小瓷片电容 C1 换掉，结果通电显示正常，原来是小瓷片电容 C1 漏电才到起的过热保护6SE70 西门子过电流维修 故障现象： 变频器通电流后显示正常，但如果启动，显示 F026 （过电流 保护）。故障分析与维修： 查变频器使用手册， 可知显示为过电流或变频器对地漏电， 逐个检查主回路中器件， 并加电测试没有发现问题，检查驱动电路和驱动 IGBT 也正常，三相对地绝缘也没问题，最后怀疑电流传 感器有问题，但换上三个新的，故障还是原来过电流故障，证明原来的电流传感器是好的，给三个电流传 感器的辅助电源正负 15 伏也正常， 问题也只能是电流检测放大处理哪一部分了， 重新检查运放 LM084 放 大部分， 发现有一个回路输出不正常， 检查外部没发现有坏的元件， 更换 LM084 后变频器恢复正常工作。42