变频器培训班

1、变频器(INVERTER)讲义序序号号授课时段授课时段实训任务实训任务授课老师授课老师实训室实训室主讲主讲辅导辅导1 12010-9-042010-9-04星期六星期六上午上午:09:00-11:30:09:00-11:30变频器的原理变频器的原理杨远升杨远升9069062 2下午下午:12:30-15:00:12:30-15:00变频器的原理变频器的原理杨远升杨远升9069063 3下午下午:15:00-17:30:15:00-17:30变频器的接线变频器的接线杨远升杨远升9069064 42010-9-122010-9-12星期日星期日上午上午:09:00-11:30:09:00-11:3

2、0变频器的接线变频器的接线杨远升杨远升9069065 5下午下午:12:30-15:00:12:30-15:00变频器的参数变频器的参数杨远升杨远升9069066 6下午下午:15:00-17:30:15:00-17:30变频器的参数变频器的参数杨远升杨远升9069067 72010-9-182010-9-18星期六星期六上午上午:09:00-11:30:09:00-11:30变频器的运行操作变频器的运行操作杨远升杨远升9069068 8下午下午:12:30-15:00:12:30-15:00变频器的运行操作变频器的运行操作杨远升杨远升9069069 9下午下午:15:00-17:30:15:

3、00-17:30变频器的工程应用变频器的工程应用杨远升杨远升9069061010晚上晚上:19:00-21:30:19:00-21:30变频器的信号和质量检查维修变频器的信号和质量检查维修杨远升杨远升906906变频器培训班实训课程表变频器培训班实训课程表学习内容 变频器的结构与工作原理变频器的结构与工作原理 变频器和外围设备的接线变频器和外围设备的接线 变频器的操作和运行变频器的操作和运行 变频器的参数设置变频器的参数设置 变频器和外围调和的接线变频器和外围调和的接线 变频器的应用案例变频器的应用案例变频器的信号和质量检查维修变频器的信号和质量检查维修引 言 直流电机的主磁通和电枢电流分布的

4、空间位置是确定直流电机的主磁通和电枢电流分布的空间位置是确定的，而且可以独立进行控制，交流异步电机的磁通则由定的，而且可以独立进行控制，交流异步电机的磁通则由定子与转子电流合成产生，它的空间位置相对于定子和转子子与转子电流合成产生，它的空间位置相对于定子和转子都是运动的，除此以外，在笼型转子异步电机中，转子电都是运动的，除此以外，在笼型转子异步电机中，转子电流还是不可测和不可控的。因此，异步电机的动态数学模流还是不可测和不可控的。因此，异步电机的动态数学模型要比直流电机模型复杂得多，在相当长的时间里，人们型要比直流电机模型复杂得多，在相当长的时间里，人们对它的精确表述不得要领。对它的精确表述不

5、得要领。 好在不少机械负载，例如风机和水泵，并不需要很高好在不少机械负载，例如风机和水泵，并不需要很高的动态性能，只要在一定范围内能实现高效率的调速就的动态性能，只要在一定范围内能实现高效率的调速就行，因此可以只用电机的稳态模型来设计其控制系统。行，因此可以只用电机的稳态模型来设计其控制系统。 为了实现电压为了实现电压-频率协调控制，可以采用转速开环恒压频率协调控制，可以采用转速开环恒压频比带低频电压补偿的控制方案，这就是常用的通用变频频比带低频电压补偿的控制方案，这就是常用的通用变频器控制系统。器控制系统。三相异步电动机调速特性三相异步电动机调速特性)1 (60)1 (0SPfSnn改变改变

6、P P、S S（U RU R）F F都可以实现调速。都可以实现调速。1 1、调压调速、调压调速 改变电源电压改变电源电压U U时，人为特性曲线中时，人为特性曲线中TmaxTmax变变小，而小，而 不变。不变。mSn0 对于恒转矩负载，调速范围不大。对于对于恒转矩负载，调速范围不大。对于风机设备的调速范围稍宽一点。风机设备的调速范围稍宽一点。什么是变频器？变频器组成部分? 变频器主要由变频器主要由:逆变模块、整流模块、整流桥、控制板、驱动逆变模块、整流模块、整流桥、控制板、驱动板、主回路板、电源板、分线板、制动电阻、电解电容器、金属膜板、主回路板、电源板、分线板、制动电阻、电解电容器、金属膜电容

7、器、电阻器、继电器、接触器、快速熔断器、电容器、电阻器、继电器、接触器、快速熔断器、RS485接口、接口、RS232接口、电流传感器、散热风机、散热器、充电电阻、光耦、接口、电流传感器、散热风机、散热器、充电电阻、光耦、温控开关、电源厚膜组件、频率厚膜组件、缺相厚膜组件、快速三温控开关、电源厚膜组件、频率厚膜组件、缺相厚膜组件、快速三极管、主回路端子排、控制回路端子排、接线端子、充电指示灯、极管、主回路端子排、控制回路端子排、接线端子、充电指示灯、压敏电阻等。压敏电阻等。 除此之外，外部部件还有：制动单元、输入电抗器、输出电抗除此之外，外部部件还有：制动单元、输入电抗器、输出电抗器、直流电抗器

8、、标准键盘、远控键盘、远控电源、远控电缆、自器、直流电抗器、标准键盘、远控键盘、远控电源、远控电缆、自动控制专用接口板、动控制专用接口板、RS232/RS485总线适配器、总线适配器、RS232总线分配总线分配器、器、RS232总线电缆、总线电缆、RS485通信电缆、机壳、机箱、机柜通信电缆、机壳、机箱、机柜等组成。等组成。 变频器是变频器是:利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。以实现电机的变速运行。为另一频率的电能控制装置。以实现电机的变速运行。转速开环型控制系统转速开环型控制系统 电压电压/频率比控制是控制定子电压和

9、定子频率，使定子电压频率比控制是控制定子电压和定子频率，使定子电压以一定的函数关系跟踪定子频率的变化，从而在调频调速过程以一定的函数关系跟踪定子频率的变化，从而在调频调速过程中近似地保持电机气隙磁通不变的一种控制方法。中近似地保持电机气隙磁通不变的一种控制方法。 中间直流电压可调的电压型逆变器异步电机变频调速系中间直流电压可调的电压型逆变器异步电机变频调速系统控制电路由基准部分、整流器控制部分和逆变器控制部分组统控制电路由基准部分、整流器控制部分和逆变器控制部分组成。成。 电压电压/频率比控制，无法控制异步电机的转差频率，对于多频率比控制，无法控制异步电机的转差频率，对于多台电动机由同一台逆变

10、器供电的情况，各台异步电机的转差频台电动机由同一台逆变器供电的情况，各台异步电机的转差频率一般是不同的，即使同一台异步电机，转差频率的大小也是率一般是不同的，即使同一台异步电机，转差频率的大小也是随负载的大小而变化的。是一种频率（转速）的开环控制，并随负载的大小而变化的。是一种频率（转速）的开环控制，并不能对电机的转速进行精确的控制。不能对电机的转速进行精确的控制。 如果变频调速系统长期处于稳定运行状态而不需要频繁起如果变频调速系统长期处于稳定运行状态而不需要频繁起动和制动；或者负载特性比较固定，基本上不需要因电机特性动和制动；或者负载特性比较固定，基本上不需要因电机特性差异而进行调整的一类负

11、载（风机、水泵等节能调速），可以差异而进行调整的一类负载（风机、水泵等节能调速），可以采用电压闭环、转速开环的控制系统。采用电压闭环、转速开环的控制系统。一、变频器的种类一、变频器的种类低压变频器低压变频器 ( 220V 和和 380V ) 中压变频器中压变频器 ( 660V 和和 1140V ) 高压变频器高压变频器 ( 3KV、 6KV、6.6KV、10KV )。 按供电压等级分按供电压等级分 按功能分按功能分恒功率变频器恒功率变频器平方转矩变频器平方转矩变频器简易型变频器简易型变频器通用型变频器通用型变频器电梯专用变频器电梯专用变频器 按电源的性质分按电源的性质分 电流型变频器电流型变频

12、器电压型变频器电压型变频器 按输出电压调节方式分按输出电压调节方式分 PAM 输出电压调节方式变频器输出电压调节方式变频器PWM 输出电压调节方式变频器输出电压调节方式变频器 按控制方式分按控制方式分 U/f 控制方式控制方式转差频率控制方式转差频率控制方式 按主开关器件分按主开关器件分 IGBT（绝缘栅双极晶体管的缩写（绝缘栅双极晶体管的缩写 ）GTO（可判断晶闸管（可判断晶闸管的缩写的缩写 ）BJT （双极结型晶体管（双极结型晶体管的缩写的缩写 ）按外型分按外型分 塑壳变频器塑壳变频器 ( 小功率小功率 )铁壳变频器铁壳变频器 ( 多为中功率多为中功率)柜式变频器柜式变频器 ( 大功率大功

13、率 ) 一、变频器的结构与工作原理一、变频器的结构与工作原理1、变频器的分类： 交交型变频器分为 交直交型A、交交变频器可将工频交流直接换成频率，电压均可控制的交流，又称直接式变频器。B、交直交变频器则是把式频交流通过整流变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电，又称为间接型变频器。2、变频器的基本组成（交直交型） 1、整流器 1、主电路 2、中间直流环节 3、逆变器 2、控制电路组成如图所示：图1 变频器电路结构框图 电源电源整流整流 通过通过6个二个二极管把三相交极管把三相交流电变成单相流电变成单相直流电直流电缓冲电阻缓冲电阻 限流作用限流作用继电器继电器晶闸管晶闸管滤波

14、电容滤波电容滤波电容滤波电容直流母线直流母线电电源源指指示示灯灯IGBT大功大功率晶率晶闸管闸管外接制动电阻外接制动电阻IGBT续流二极管续流二极管阻容吸收回路阻容吸收回路1、电源进线：、电源进线：R、S、T三个端子；三个端子；2、VD1 、VD2、 VD3 、VD4、VD5、VD6组成整流部分；三相交流电输入通组成整流部分；三相交流电输入通过过6个二极管整流变成直流；个二极管整流变成直流；RL缓冲电阻，它由晶闸管或缓冲电阻，它由晶闸管或SL继电器触点来控制；继电器触点来控制；RL的作用是缓冲，怎么缓冲法：就是说当这个变频器运行刚刚接通电源时候，的作用是缓冲，怎么缓冲法：就是说当这个变频器运行

15、刚刚接通电源时候，通常，晶闸管或通常，晶闸管或SL是断开的，它是处于断开状态，那是断开的，它是处于断开状态，那RL串联在电路，这个时候串联在电路，这个时候它起到的是限流作用，限制电流迅速增加，当接通运行一段时间以后，晶闸管它起到的是限流作用，限制电流迅速增加，当接通运行一段时间以后，晶闸管或或SL短接，这样就把缓冲电阻短路，这是第一个部分缓冲电阻；短接，这样就把缓冲电阻短路，这是第一个部分缓冲电阻；3、CF1、CF2是滤波电容，因为整流出来是个脉动的电流，通过滤波以后变成是滤波电容，因为整流出来是个脉动的电流，通过滤波以后变成比较平滑的直流，由于变频器没有降压直接通过整流，我们把上面那条线和下

16、比较平滑的直流，由于变频器没有降压直接通过整流，我们把上面那条线和下面那条线叫做直流母线，直流母线上的电压比较高，单独一个电容耐压达不到面那条线叫做直流母线，直流母线上的电压比较高，单独一个电容耐压达不到要求，通常把要求，通常把2个电容并联，提高电容的耐压，由于个电容并联，提高电容的耐压，由于2个电容的参数不同，右能个电容的参数不同，右能2工巧匠个电容的分压，所以在工巧匠个电容的分压，所以在2个电容上并联了个电容上并联了2个电阻个电阻R1和和R2，这，这2个电阻叫个电阻叫均压电阻，要求这均压电阻，要求这2个电阻的阻值要一致，这样使个电阻的阻值要一致，这样使CF1、CF2分压一致，分压一致，CF

17、1和和CF2主要是起到滤波的作用，把脉动的直流变成平滑的直流；主要是起到滤波的作用，把脉动的直流变成平滑的直流；4、HL是电源指示灯，是电源指示灯，R、S、T电源接通后整流以后电源接通后整流以后HL指示灯就亮，指示灯就亮， R、S、T电源切断后电源切断后HL指示灯仍然维持点亮，是因为电容指示灯仍然维持点亮，是因为电容CF1和和CF2向向HL灯放电的原因，灯放电的原因，接线时请注意，当切断电源后要等接线时请注意，当切断电源后要等HL灯完全熄灭后才能接线，如果灯亮进行接灯完全熄灭后才能接线，如果灯亮进行接线，很容易造成触电，因为这个时候电容线，很容易造成触电，因为这个时候电容CF1和和CF2仍然带

18、电，就会造成触电现仍然带电，就会造成触电现像；像；变频器主电路：变频器主电路：5、VB是是IGBT是个大功率电力晶体管，是个大功率电力晶体管，RB是制动电阻，是制动电阻，IGBT和和RB构成一个内部的制动环节，制动环节它主要是用来消耗电机减构成一个内部的制动环节，制动环节它主要是用来消耗电机减速或电机刹车的时候，因为电机是电感性负载，它会反向放电，速或电机刹车的时候，因为电机是电感性负载，它会反向放电，它会通过续流二极管放到直流母线上，这个时候直流母线电压就它会通过续流二极管放到直流母线上，这个时候直流母线电压就会上升，高到一定的时候会把变频器的逆变管或整流管击穿，为会上升，高到一定的时候会把

19、变频器的逆变管或整流管击穿，为了避免这种现像发生，就加上了放电电阻，当电机减速或电机刹了避免这种现像发生，就加上了放电电阻，当电机减速或电机刹车的时候，车的时候，VB导通，通过制动回路把电能消耗完，如果电机比较导通，通过制动回路把电能消耗完，如果电机比较大，电机经常处于正反转功刹车的情况下，制动电阻功率不够，大，电机经常处于正反转功刹车的情况下，制动电阻功率不够，就要增加一个外接制动电阻，电路经色部分就是外接制动电阻，就要增加一个外接制动电阻，电路经色部分就是外接制动电阻，外接电阻一端与直流母线外接电阻一端与直流母线+端相连接，另一端端相连接，另一端PR与制动晶体管连与制动晶体管连接，由电路可

20、看出内置制动电阻与外部制动电阻是并联的，并联接，由电路可看出内置制动电阻与外部制动电阻是并联的，并联电阻总阻值减小，所以放电更快，直流母线的电阻总阻值减小，所以放电更快，直流母线的+端和端和P1端可以断端可以断开，通常情况下用块短路片把它连接起来，如果短路片拆除，直开，通常情况下用块短路片把它连接起来，如果短路片拆除，直流母线就断开，这时可以接一个直流电抗器，这也是外接直流电流母线就断开，这时可以接一个直流电抗器，这也是外接直流电抗器，这个电抗器可以改善这个电路的功率因素，如果不连接直抗器，这个电抗器可以改善这个电路的功率因素，如果不连接直流电抗器，不能把短路片拆除，不然直流母线就断开了，变频

21、器流电抗器，不能把短路片拆除，不然直流母线就断开了，变频器就不能正常使用了，我们把滤波、电源指示、直流制动叫做变频就不能正常使用了，我们把滤波、电源指示、直流制动叫做变频器主电路的中间环节；器主电路的中间环节；6、V1、V3、V5、V2、V4、V6构成逆变器，构成逆变器，V1-V6是是IGBT，大功，大功率电力晶体管，我们要控制的是率电力晶体管，我们要控制的是V1-V6也就是也就是V1、V3、V5，V2、V4、V6这这6个大功率电力晶体管的导通和关断，这样就把直流电变个大功率电力晶体管的导通和关断，这样就把直流电变成了交流电，假设某一时刻成了交流电，假设某一时刻V1、V6、V2导通，这时通过导

22、通，这时通过V1经电机经电机U相，经电机绕组从相，经电机绕组从V相流向负极，另一路经电机绕组从相流向负极，另一路经电机绕组从W相流向负相流向负极，就构成回路，电机内部绕组就有电产生磁场，电机旋转就做功，极，就构成回路，电机内部绕组就有电产生磁场，电机旋转就做功，另一时刻另一时刻V3、V4、V2导通，这时通过导通，这时通过V3经电机经电机V相，经电机绕组相，经电机绕组从从U相流向负极，另一路经电机绕组从相流向负极，另一路经电机绕组从W相流向负极，这相流向负极，这6个个V1-V6，轮流切换，使得通过电机绕组的电流发生变化，只要搂一业的规律轮流切换，使得通过电机绕组的电流发生变化，只要搂一业的规律切

23、换，把直流母线上的直流通过切换，把直流母线上的直流通过V1-V6变成交流，这就叫逆变；变成交流，这就叫逆变；7、为了给、为了给IGBT进行保护，在进行保护，在V1-V6上都并联了一个二极管，这个上都并联了一个二极管，这个二极管叫续流二极管，还并联了一个阻容吸收回路，这些二极管、二极管叫续流二极管，还并联了一个阻容吸收回路，这些二极管、电阻、电容等等，是对电阻、电容等等，是对IGBT起到保护作用，因为电机在刹车或停起到保护作用，因为电机在刹车或停止的时候，电感线圈会对外放电，如果没有续流二极管，就会造成止的时候，电感线圈会对外放电，如果没有续流二极管，就会造成IGBT反向击穿，有了续流二极管，放

24、电电流通过续流二极管加到反向击穿，有了续流二极管，放电电流通过续流二极管加到直注母线上，电流会加到制动电阻上，制动电阻把能量进行消耗，直注母线上，电流会加到制动电阻上，制动电阻把能量进行消耗，所以对所以对IGBT起到保护的作用。起到保护的作用。变频器结构原理示意图变频器结构原理示意图主电路主电路控制电源控制电源测量测量直流电压直流电压检测电流检测电流检测交流电压检测交流电压控制控制CPULSI电路电路变频器控制电路：变频器控制电路：1、主电路：、主电路：电源进来通过整流，然后通过滤波，通过制动，通过逆变接电源进来通过整流，然后通过滤波，通过制动，通过逆变接 到电机。到电机。2、控制电源：、控制

25、电源：一般接电源的一般接电源的R端或端或T端，主要给变频器的控制回路供电。端，主要给变频器的控制回路供电。3、测量直流电压：、测量直流电压：在变频器主电路滤波部分取直流电压进行检测。在变频器主电路滤波部分取直流电压进行检测。4、检测电流：、检测电流：在变频器主电路内置制动单元后取电流信号进行检测。在变频器主电路内置制动单元后取电流信号进行检测。5、检测交流电压：、检测交流电压：在变频器主电路的逆变电路后取交流电压信号进行检测。在变频器主电路的逆变电路后取交流电压信号进行检测。 测量直流电压、检测电流、检测交流电压是变频器的检测部分，测量直流电压、检测电流、检测交流电压是变频器的检测部分，主要起

26、保护作用。主要起保护作用。6、控制、控制CPU：通过测量直流电压、检测电流、检测交流电压的与非门通过测量直流电压、检测电流、检测交流电压的与非门送到控制送到控制CPU，控制，控制CPU是变频器的核心，右边还有一个是变频器的核心，右边还有一个LSI电路；电路；控制控制CPU与外部的一些信号相与外部的一些信号相 连接，连接外部电位器，外部信号反连接，连接外部电位器，外部信号反馈到馈到CPU就是调速信号，还有模拟量输入信号，以及开关量输入信号就是调速信号，还有模拟量输入信号，以及开关量输入信号等信号都与内部等信号都与内部CPU连接，控制不同牌子的变频器，输入信号端子代连接，控制不同牌子的变频器，输入

27、信号端子代码及数量就不同，除了输入信号以外还有输出信号，比如：报警输出、码及数量就不同，除了输入信号以外还有输出信号，比如：报警输出、运行指示、模拟量输出，控制运行指示、模拟量输出，控制CPU还与内部存储器连接，因为变频器还与内部存储器连接，因为变频器要设置参数，有的变频器还有程序控制功能，还与面板连接。要设置参数，有的变频器还有程序控制功能，还与面板连接。1、变频器使用了塑料外壳和零件，为了不造成破损，请小心使用，不要在前盖板上使用太大的力。二、变频器的安装和接线二、变频器的安装和接线1010、变频器的信号和质量检查维修、变频器的信号和质量检查维修 变频器维修是一项理论知识、实践经验与操作水

28、平的结合的工作，其变频器维修是一项理论知识、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。从事变频器维修的人员需要经常学习，技术水平决定着变频器的维修质量。从事变频器维修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。的知识应用于实际工作中，不断提高维修技术水平。变频器维修检测常用方法变频器维修检测常用方法:一）静态测试一）静态测试1、测试整流电路、测试整流电路找到变频器内部直流电源的找到变频器内部直流电源的P端和端和N端，将

29、万用表调到电阻端，将万用表调到电阻X10档，红表棒档，红表棒接到接到P，黑表棒分别依到，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。，正常时有几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到阻值。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，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。阻值三相不平衡，说明整流桥有故障。B.红表棒接红表棒接P端时，电

30、阻无穷大，可以断定整流桥故障或启动电阻出现故障。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、测试逆变电路将红表棒接到将红表棒接到P端，黑表棒分别接端，黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且上，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。到相同结果，否则可确定逆变模块有故障。二）动态测试二）动态测试在表态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点：在表态测试结果正常以后，才可进行动

31、态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点：1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。阻、模块等）。2、检查变频器各接播口是否已正确连接，连接是否有松动，连接异常有时可能会导致变频器出现故障，严重、检查变频器各接播口是否已正确连接，连接是否有松动，连接异常有时可能会导致变频器出现故障，严重时会出炸机等情况。时会出炸机等情况。3、上电后检测故障显示内容，并初步断定故障及原因。、上电后检测故障显示内容，并初步断定故障及原因。4、如未显示故

32、障，首先检查参数是否有异常，并将参数复归后，在空载（不接电机）情况下启动变频器，并、如未显示故障，首先检查参数是否有异常，并将参数复归后，在空载（不接电机）情况下启动变频器，并测试测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障。三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障。5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，负载测试，尽量是满负载测试。、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，负载测试，尽量是满负载测试。三）故障判断三）故障判断1、整流模块损坏、整流模块损坏通常是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整

33、流桥。在现场处理故障时，应重点检通常是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。2、逆变模块损坏、逆变模块损坏通常是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更换模块。通常是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，才能运行变频器。在现场服务中更换驱动板之后，须注意检查

34、马达及连接电缆。在确定无任何故障下，才能运行变频器。3、上电无显示、上电无显示通常是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，操作面板损坏同样通常是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，操作面板损坏同样会产生这种状况。会产生这种状况。4、显示过电压或欠电压、显示过电压或欠电压通常由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。解决方法是找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器通常由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。解决方法是找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。件。5、显示过电流或接地短路、显示过电流或接地短路通常是由于电流检测

35、电路损坏。如霍尔元件、运放电路等。通常是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放电路等。6、电源与驱动板启动显示过电流、电源与驱动板启动显示过电流通常是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。通常是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。7、空载输出电压正常，带载后显示过载或过电流、空载输出电压正常，带载后显示过载或过电流通常是由于参数设置不当或驱动电路老化，模块损坏引起。通常是由于参数设置不当或驱动电路老化，模块损坏引起。变频器故障监测划分变频器故障监测划分:1、状态故障监测：直流过、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、久压、直流过流、交流过流、速度偏差过大、接地故障、缺相

36、等。缺相等。2、硬件故障检测：电流板故障、触发板故障、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。故障、脉冲发生器故障等。3、系统故障监测：、系统故障监测：Watchdog故障、系统参数异常、时钟故障等。故障、系统参数异常、时钟故障等。4、通讯故障监测：、通讯故障监测：TIMEOUT、OVERRUN等。等。5、电源故障监测：当控制电源过高、电源故障监测：当控制电源过高/过低时报警。过低时报警。交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发展方向交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发展方向,随着电力电子技术随着电力电子技术,微电子技术微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中

37、的应用和现代控制理论在交流调速系统中的应用,变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速速,变极调速变极调速,直流调速等调速系统直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域域.但由于受到使用环境但由于受到使用环境,使用年限以及人为操作上的一些因数使用年限以及人为操作上的一些因数,变频器的使用寿命大为变频器的使用寿命大为降低降低,同时在使用中也出现了各种各样的故障同时在使用中也出现了各种各样的故障.下面我们就变频器的一些常见故障及对策和大家做一个探讨下面我们就变频器的一些常见故障及对策和大家做一个探讨

38、:首先我们可以对变频器做一个静态的测试首先我们可以对变频器做一个静态的测试,一般通用型变频器大致包括以下几个部一般通用型变频器大致包括以下几个部分分:1整流电路整流电路,2直流中间电路直流中间电路,3逆变电路逆变电路,4控制电路控制电路.静态测试主要是对整流电路静态测试主要是对整流电路,直流直流中间电路和逆变电路部分的大功率晶体管中间电路和逆变电路部分的大功率晶体管(功率模块功率模块)的一个测试的一个测试,工具主要是万用表工具主要是万用表.整流电路主要是对整流两极管的一个正反相的测试来判断它的好坏，当然我们还可以整流电路主要是对整流两极管的一个正反相的测试来判断它的好坏，当然我们还可以用耐压表

39、来测试用耐压表来测试.直流中间回路主要是对滤波电容的容量及耐压的测量直流中间回路主要是对滤波电容的容量及耐压的测量,我们也可以观我们也可以观察电容上的安全阀是否爆开察电容上的安全阀是否爆开,有否漏液现象等来判断它的好坏有否漏液现象等来判断它的好坏.功率模块的好坏判断主功率模块的好坏判断主要是对功率模块内的续流两极管的判断要是对功率模块内的续流两极管的判断.对于对于IGBT模块我们还需判断在有触发电压的模块我们还需判断在有触发电压的情况下能否导通和关断。情况下能否导通和关断。其次我们可以通过变频器的显示来判断故障点的所在其次我们可以通过变频器的显示来判断故障点的所在:1.OC.过电流，这可能是变

40、频器里面最常见的故障了。我们首先要排除由于参数问题而导过电流，这可能是变频器里面最常见的故障了。我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如电流限制，加速时间过短都有可能导致过电流的产生。然后我们就必须致的故障。例如电流限制，加速时间过短都有可能导致过电流的产生。然后我们就必须判断是否电流检测电路出问题了。以判断是否电流检测电路出问题了。以FVR075G7S-4EX为例：我们有时会看到为例：我们有时会看到FVR075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板也会有电流显示。电流来自于哪里呢？这时在不接电机运行的时候面板也会有电流显示。电流来自于哪里呢？这时就要测试一下它的三个霍尔传感器，为确定那一

41、相传感器损坏我们可以每拆一相传感器就要测试一下它的三个霍尔传感器，为确定那一相传感器损坏我们可以每拆一相传感器的时候开一次机看是否会有电流显示，经过这样试验后基本能排除的时候开一次机看是否会有电流显示，经过这样试验后基本能排除OC故障。故障。2.OV.过电压，我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如减速时间过短，以及由过电压，我们首先要排除由于参数问题而导致的故障。例如减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等，然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题，最后我们可于再生负载而导致的过压等，然后我们可以看一下输入侧电压是否有问题，最后我们可以看一下电压检测电路是否出现了故障，一般的电压检测电

42、路的电压采样点，都是中间以看一下电压检测电路是否出现了故障，一般的电压检测电路的电压采样点，都是中间直流回路的电压。我们以三肯直流回路的电压。我们以三肯SVF303为例，它由直流回路取样后为例，它由直流回路取样后(530V左右的直流左右的直流)通过通过阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压过压(此机器为此机器为数码管显示数码管显示)我们可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象等。我们可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象等。3.UV.欠电压。我们首先可以看一下输入侧电压是否有问题，然后看一

43、下电压检测电路，欠电压。我们首先可以看一下输入侧电压是否有问题，然后看一下电压检测电路，故障判断和过压相同。故障判断和过压相同。4.FU.快速熔断器故障。在现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。快速熔断器故障。在现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。(特别是大功特别是大功率变频器率变频器)以以LG030IH-4变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测，当变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测，当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压没有，此时隔离光耦动作，出现快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压没有，此时隔离光耦动作，出现FU报警。更换快报警。更换快熔就因该能解

44、决问题。特别应该注意的是在更换快熔前必须判断主回路是否有问题。熔就因该能解决问题。特别应该注意的是在更换快熔前必须判断主回路是否有问题。5.OH.过热，主要引起原因变频器内部散热不好。我们可以检查散热风扇及通风通道。过热，主要引起原因变频器内部散热不好。我们可以检查散热风扇及通风通道。6.SC.短路故障。我们可以检测一下变频器内部是否有短路现象。我们以安川短路故障。我们可以检测一下变频器内部是否有短路现象。我们以安川616G5A45P5为例，我们检测一下内部线路，可能不一定有短路现象，此时我们可以检为例，我们检测一下内部线路，可能不一定有短路现象，此时我们可以检测一下功率模块有可能出现了故障，

45、在驱动电路正常的情况下，更换功率模块，应该能测一下功率模块有可能出现了故障，在驱动电路正常的情况下，更换功率模块，应该能修复机器。修复机器。报警参数检查法：报警参数检查法：所有的变频器都以不同的方式给出故障指示，对于维修者来说是非常所有的变频器都以不同的方式给出故障指示，对于维修者来说是非常重要的信息。通常情况下，变频器会针对电压、电流、温度、通讯等故障给出相应的报重要的信息。通常情况下，变频器会针对电压、电流、温度、通讯等故障给出相应的报错信息，而且大部分采用微处理器或错信息，而且大部分采用微处理器或DSP处理器的变频器会有专门的参数保存处理器的变频器会有专门的参数保存3次以上次以上的报警记

46、录。的报警记录。例例 1某变频器有故障，无法运行并且某变频器有故障，无法运行并且LED显示显示“UV”（under voltage的缩写），说的缩写），说明书中该报警为直流母线欠压。因为该型号变频器的控制回路电源不是从直流母线取的，明书中该报警为直流母线欠压。因为该型号变频器的控制回路电源不是从直流母线取的，而是从交流输入端通过变压器单独整流出的控制电源。所以判断该报警应该是真实的。而是从交流输入端通过变压器单独整流出的控制电源。所以判断该报警应该是真实的。所以从电源入手检查，输入电源电压正确，滤波电容电压为所以从电源入手检查，输入电源电压正确，滤波电容电压为0伏。由于充电电阻的短路伏。由于充

47、电电阻的短路接触器没动作，所以与整流桥无关。故障范围缩小到充电电阻，断电后用万用表检测发接触器没动作，所以与整流桥无关。故障范围缩小到充电电阻，断电后用万用表检测发现是充电电阻断了。更换电阻马上就修好了。现是充电电阻断了。更换电阻马上就修好了。例例 2有一台三垦有一台三垦IF 11Kw的变频器用了的变频器用了3年多后，偶尔上电时显示年多后，偶尔上电时显示“AL5”(alarm 5 的缩写的缩写)，说明书中说，说明书中说CPU被干扰。经过多次观察发现是在充电电阻短路接触器动作时被干扰。经过多次观察发现是在充电电阻短路接触器动作时出现的。怀疑是接触器造成的干扰，在控制脚加上阻容滤波后果然故障不再发

48、生了。出现的。怀疑是接触器造成的干扰，在控制脚加上阻容滤波后果然故障不再发生了。例例 3一台富士一台富士E9系列系列3.7千瓦变频器，在现场运行中突然出现千瓦变频器，在现场运行中突然出现OC3（恒速中过流）（恒速中过流）报警报警 停机，断电后重新上电运行出现停机，断电后重新上电运行出现OC1（加速中过流）报警停机。我先拆掉（加速中过流）报警停机。我先拆掉U、V、W到电机的导线，用万用表测量到电机的导线，用万用表测量U、V、W之间电阻无穷大，空载运行，变频器没有报之间电阻无穷大，空载运行，变频器没有报警，输出电压正常。可以初步断定变频器没有问题。原来是电机电缆的中部有个接头，警，输出电压正常。可

49、以初步断定变频器没有问题。原来是电机电缆的中部有个接头，用木版盖在地坑的分线槽中，绝缘胶布老化，工厂打扫卫生进水，造成输出短路。用木版盖在地坑的分线槽中，绝缘胶布老化，工厂打扫卫生进水，造成输出短路。例例 4三肯三肯SVF303，显示，显示“5”，说明书中，说明书中“5”表示直流过压。电压值是由直流母线表示直流过压。电压值是由直流母线取样后取样后(530V左右的直流左右的直流)通过分压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定阀值时，光耦通过分压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定阀值时，光耦动作，给处理器一个高电平。过压报警动作，给处理器一个高电平。过压报警,我们可以看一下电阻是否变值，光耦是否有短我

50、们可以看一下电阻是否变值，光耦是否有短路现象等。路现象等。由以上的事例当中不难看出，变频器的报警提示对处理问题有多么重要，提示你正确的由以上的事例当中不难看出，变频器的报警提示对处理问题有多么重要，提示你正确的处理问题的方向。处理问题的方向。类比检查法：类比检查法：此法可以是自身相同回路的类比，也可以是故障板与已知好板的类比。这此法可以是自身相同回路的类比，也可以是故障板与已知好板的类比。这可以帮助维修者快速缩小检查范围。可以帮助维修者快速缩小检查范围。例例 1 三垦三垦MF15千瓦变频器损坏，送回来修理，用户说不清具体情况。首先用万用千瓦变频器损坏，送回来修理，用户说不清具体情况。首先用万用

51、表测量输入端表测量输入端R、S、T，除，除R、T之间有一定的阻值以外其他端子相互之间电阻无穷大，之间有一定的阻值以外其他端子相互之间电阻无穷大，输入端子输入端子R,S,T分别对整流桥的正极或负极之间是二极管特性。为什么分别对整流桥的正极或负极之间是二极管特性。为什么R、T之间与其他之间与其他两组不一样哪？原来两组不一样哪？原来R、T断子内部有控制电源变压器，所以有一定的阻值。以上可以看断子内部有控制电源变压器，所以有一定的阻值。以上可以看出输入部分没问题。同样用万用表去检查出输入部分没问题。同样用万用表去检查U、V、W之间阻值，三相平衡。接下去检查输之间阻值，三相平衡。接下去检查输出各相对直流

52、正负极的二极管特性时发现出各相对直流正负极的二极管特性时发现U对正极正反都不通，怀疑对正极正反都不通，怀疑U相相IGBT有问题，有问题，拆下来检查果然是拆下来检查果然是IGBT坏了。驱动电路中上桥臂控制电路三组特性一致，下桥臂控制电坏了。驱动电路中上桥臂控制电路三组特性一致，下桥臂控制电路三组特性一致，采用对比方法检查发现路三组特性一致，采用对比方法检查发现Q1损坏。更换后损坏。更换后,触发脚阻值各组一致，上电触发脚阻值各组一致，上电确认确认PWM波形正确。重新组装，上电测试修复。波形正确。重新组装，上电测试修复。 变频器高级维修知识及维修方法变频器高级维修知识及维修方法:例例 2有一台变频器

53、，现象是面板显示正常，数字设定频率及运转正常，但是端子控有一台变频器，现象是面板显示正常，数字设定频率及运转正常，但是端子控制失灵。用万用表检查端子无制失灵。用万用表检查端子无10V电压。从开关电源入手，各组电源都正常，看来问题电压。从开关电源入手，各组电源都正常，看来问题出在连接导线上。但是没有图纸的前提下在出在连接导线上。但是没有图纸的前提下在32根扁平电缆中找到根扁平电缆中找到10V真要花点时间，刚真要花点时间，刚好有一台完好的好有一台完好的22KW的在，所以就先记下的在，所以就先记下22KW连接扁平电缆的各脚对地电压，然后连接扁平电缆的各脚对地电压，然后再对比再对比37KW的各脚对地电

54、压，很快找到差异。原来插槽的管脚虚焊，变频器用一段时的各脚对地电压，很快找到差异。原来插槽的管脚虚焊，变频器用一段时间后氧化的作用使之彻底不导通了，重新焊好而修复。间后氧化的作用使之彻底不导通了，重新焊好而修复。例例 3有一毛纺厂的梳毛机设备，选用西门子有一毛纺厂的梳毛机设备，选用西门子440变频器，两台变频器，两台5.5KW一台一台7.5KW实实现同步运转。其中一台现同步运转。其中一台5.5KW的运行两年后经常出现的运行两年后经常出现F0011或或A0511停机。这两个报警停机。这两个报警都表示电机过载，脱开电机皮带用手盘动电机及设备，没有异常沉重的现象，将两台都表示电机过载，脱开电机皮带用

55、手盘动电机及设备，没有异常沉重的现象，将两台5.5KW拖动的电机互换，发现还是原来的变频器报警，则确定是变频器出了问题。拖动的电机互换，发现还是原来的变频器报警，则确定是变频器出了问题。 类类比法比法,不仅可以用在检查机器内部回路不仅可以用在检查机器内部回路,也可以用于现场问题的判别也可以用于现场问题的判别. 备板置换检查法：备板置换检查法： 利用备用的电路板或同型号的电路板确认故障，缩小检查范围是非常行之有效的方利用备用的电路板或同型号的电路板确认故障，缩小检查范围是非常行之有效的方法。若是控制板出问题常常只有更换别无他法，因为大多数用户几乎不会得到原理图及法。若是控制板出问题常常只有更换别

56、无他法，因为大多数用户几乎不会得到原理图及布置图，从而很难作到芯片级维修。电源板及驱动板等控制板以外的电路板是可以修理布置图，从而很难作到芯片级维修。电源板及驱动板等控制板以外的电路板是可以修理的。的。 往往变频器的故障只有一点，而对于维修者最重要的就是找到故障点，有针对性地往往变频器的故障只有一点，而对于维修者最重要的就是找到故障点，有针对性地处理问题，尽量减少无用的拆卸，尤其是要尽量减少使用烙铁的次数。除了经验，掌握处理问题，尽量减少无用的拆卸，尤其是要尽量减少使用烙铁的次数。除了经验，掌握正确的检查方法是非常必要的。正确的方法可以帮助维修者由表及里，由繁到简，快速正确的检查方法是非常必要

57、的。正确的方法可以帮助维修者由表及里，由繁到简，快速的缩小检测范围，最终查出故障并适当处理而修复。的缩小检测范围，最终查出故障并适当处理而修复。变频器的试验要求变频器的试验要求:目前，已制订了目前，已制订了6项电气传动调速系统的国家及行业标准：项电气传动调速系统的国家及行业标准：GB/T3886.1-2002、JB/T10251-2001、GB/T12668.1-2003、GB/T12668.2-2003、GB/12668.3-2004、GB/T12668.4。此外，。此外，GB/12668.5、GB/12668.6正在进行最后阶段的审批。正在进行最后阶段的审批。变频器的试验类型包括型式试验、

58、出厂试验、抽样试验、选变频器的试验类型包括型式试验、出厂试验、抽样试验、选择试验、车间试验、验收试验、现场调试试验、目击试验等。择试验、车间试验、验收试验、现场调试试验、目击试验等。 电气试验方面主要是测量变频器的输入、输出值，包括：电气试验方面主要是测量变频器的输入、输出值，包括：1） 输入值：额定输入电压、额定输入电流、额定容量、有输入值：额定输入电压、额定输入电流、额定容量、有功功率、功率因数、输入各次谐波、输入总失真度。功功率、功率因数、输入各次谐波、输入总失真度。2） 输出值：最大额定输出电压、额定连续电流、额定功率、输出值：最大额定输出电压、额定连续电流、额定功率、频率范围、过载能

59、力（过载能力适用于额定的转速范围）、输出频率范围、过载能力（过载能力适用于额定的转速范围）、输出各次谐波、输出总失真度。各次谐波、输出总失真度。3）效率：）效率： 在设计的频率范围内，各个频率下的效率。在设计的频率范围内，各个频率下的效率。变频器的测量与仪器变频器的测量与仪器1、测量仪器仪表简介、测量仪器仪表简介目前常见的测量仪表很多，这里介绍几种常见的仪表。目前常见的测量仪表很多，这里介绍几种常见的仪表。1) 动铁式仪表：动铁式仪表：这种仪表测量的是有效值，它的值由固定线圈磁场与其内可动铁之间相互作用的这种仪表测量的是有效值，它的值由固定线圈磁场与其内可动铁之间相互作用的电磁力所确定的偏转角

60、度而确定。读数误差由动铁的磁饱和以及谐波对线圈内电感的电磁力所确定的偏转角度而确定。读数误差由动铁的磁饱和以及谐波对线圈内电感的影响引起。仪表精度一般为影响引起。仪表精度一般为0.5级。级。2) 整流式仪表：交流电流经整流然后作用于动圈式直流表，按交流电流的有效整流式仪表：交流电流经整流然后作用于动圈式直流表，按交流电流的有效值确定刻度，其有效值是由整流平均值乘以波形系数求出的。该种仪表基本用于测量值确定刻度，其有效值是由整流平均值乘以波形系数求出的。该种仪表基本用于测量正弦电流波形，在测量非正弦电流的波形时，应注意波形系数。典型的仪表精度是正弦电流波形，在测量非正弦电流的波形时，应注意波形系