变频器产品基础知识

工控网用户名：LTTL1314笔名：蓝海华腾主要介绍艾默生变频器的故障处理与维修变频器维修指南

变频器产品中的高新技术：1、微处理器技术： 多个CPU协同工作：管理，核心，键盘，上位机等。2、电力电子技术：

IGBT，IPM（智能），PIM（集成）。3、自动控制技术： 矢量控制，DTC控制，V/F控制，模糊控制，神经网络控制， 遗传控制，预测控制，PWM技术；4、网络技术： 局域网，互联网，远程监控；

ProfibusBUS，Interbus-S，DeviceNET，I/OInterface；1、变频器产品的高新技术 变频器产品原理简介 一、电动机、变频器的基本概念。 二、变频器的构成和工作原理。 三、变频器常见故障代码和故障类型。 四、变频器的常用维修方法。 五、变频器的常用维修经验。2、变频器基本工作原理一、电动机、变频器的基本概念。能量转换：机械能： 可直接利用。旋转，往复；电能： 电源，照明，发热——可直接利用。 运动——不可直接利用。

主要用途：转换为机械能后的应用。电动机： 电——机械能的实现装置之一。电磁机械： 电——机械能的实现装置之二。变频器： 实现完美控制电机的设备。1、电动机的基本特性：电动机是将电能转化为机械能的主要电气设备。电动机的主要参数有：电流、转速、转矩；电压、功率。电动机的转速方程是：N=60*f*(1-s)/pN：电动机的转速； f：定子电源频率；P：极对数； S：转差率；电动机的调速方案：1、改变电源频率f； ——通过变频器实现。2、改变极对数p； ——变极电动机。3、改变转差率s； ——转子绕线电动机。一、电动机、变频器的基本概念。2、变频器的基本特性：变频器是将固定频率、电压的电源，变成频率、电压可变的电源变换装置。电动机调速时，如果仅改变频率而不改变电压，电动机的磁通将饱和，导致电动机电流增大，电动机发热严重，甚至烧毁。变频器驱动电动机时，电压、频率要同时有规律的变化。变频器是电力电子技术，计算机技术、控制技术高速发展的结果。计算机技术：专用电动机控制芯片；DSP，单片机等；控制技术：矢量控制、参数自适应、PWM技术、无传感器速度辨识等；电力电子器件：晶闸管、功率场效应管（MOSFET）、IGBT、IPM、PIM等。IGBT：绝缘栅双极晶体管；——大功率变频器使用；IPM；智能功率模块；——中等功率变频器使用；PIM：功率集成模块；——小功率变频器使用；一、电动机、变频器的基本概念。二、变频器的构成和工作原理。1、变频器的主回路构成：主回路的电路构成：电源输入—整流桥—启动电阻—母线电容——逆变桥——电源输出。制动单元。整流桥启动电阻输入交流电源母线电容逆变桥交流输出制动单元2、变频器的控制回路构成：控制回路的电路构成：键盘板——控制板——接口板——驱动板——电源板——保护板等。二、变频器的构成和工作原理。3、变频器的工作原理：整流桥：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。由二极管构成。直流中间电路：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。由大容量的电解电容构成。逆变桥：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，实现对电机的调速控制。逆变桥由可控的半导体器件构成，目前主流是IGBT。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。二、变频器的构成和工作原理。三、变频器常见故障代码和故障类型。十个通用维修修方法：●看：看故故障现现象，，看故故障原原因点点，看看整块块单板板和整整台机机器；；●量：用万万用表表量怀怀凝的的器件件，虚虚焊点点，连连锡点点；●测：测波形，，上工装测测单板；●听：继电器吸吸合的声音音，电感变变压器接接触器有有无啸叫声声；●摸：摸IC,MOS管，变压器器是否过热热；●断：指断开信信号连线（（断开印制制线或某些些元器件的的管脚）；；●短：把某一控控制信号短短接到另一一点；●压：由于板件件虚焊或连连接件松动动，用手压压紧后故障障可能会消消失；●敲：此办法对对判断继电电器是否动动作有较好好效果；●放：在拆卸单板板或量电阻阻阻值前要要先把电容容的电放掉掉；四、变频器器的常用维维修方法。。常见故障原原因：●生产送修修的单板：：虚焊，连连焊，器件件装反，器器件装错，，器件损坏坏，器件漏漏装。●生产送修修的整机：：器件碰掉掉，插头不不到位，线线接错，器器件损坏。。●备件单板板：器件损损坏。●备件整机机：器件损损坏。四、变频器器的常用维维修方法。。维修经验说说明●常言道道：好记性性不如烂笔笔头。知识识诚可贵，，经验价更更高。若要要技能好，，二者皆可可要。●经验只代代表过去，，将来的故故障现象和和原因是层层出不穷的的，所以经经验不能修修好所有的的机。●当你无从从下手时，，经验可给给你指指路路。但不能能只靠经验验，路还是是要自已走走。●当整机报报故障时，先拿控制板板到简易工工装试一下下好坏。或或用更换板板的办法确确定哪块板板坏了，或或是模块坏坏了。维修指南重重点●备件整机机维修。●●生产单板板维修。五、变频器器的常用维维修经验。。1、维修前说明明：下文中提到到的简称所所代表的意意思。“红红”是指万万用表的红红表笔，““黑”是黑黑表笔，““二”是二二极管档，，“欧”是是欧姆档，，所有数据据后单位是是伏，“＋＋”指正母母排，“－－”指负母母排，LN或RST指电源输入入，UVW指电源输出出。2、通电前前的重要步步骤：（一步）判判断IPM的好坏。用二档，，红接－，，黑分别接接RSTUVW,值为0.5左右是好好的，黑接接＋，红分分别接RSTUVW,值为0.5左右是好好的。如不不是0.5，IPM就坏了。如如是0.5，只能说说明IPM内的续流二二极管是好好的，此时时再测与IPM耦合的光耦耦：用二档档，红接5脚,黑接接6脚，值值为0.55左右是是好的，然然后红接7脚，黑接接8脚，值值为0.77左右是是好的，这这样可说明明光耦和IPM是好的。如如光耦坏了了，说明IPM也坏了;如如IPM坏了，一般般光耦和相相联的电阻阻与二极管管也会坏。。五、变频器器的常用维维修经验。。五、变频器器的常用维维修经验。。（二步）判判断开关电电源MOS的好坏：看到门极极电阻烧焦焦或测得门门极电阻值值有变，说说明门极电电阻和MOS及相联的2844坏坏了。如全全部更换后后通电还是是无显示或或有显示但但风扇过速速（说明电电压高），，可能PC9的四脚光耦耦坏。如一二步均均好的，变变频器还是是无显示，，很有可能能是开关电电源的二极极管坏了。。判断二极管管好坏方法法如下：红红接二极管管正极，黑黑接负，一一种型号为为0.4－－0.5是是好的，另另一种为0.2－0.3是好好的。如开开关电源坏坏：上电风风扇不转，，电压低，，测D3二极管正反反向均为0.14－－－二极管管坏。电流检测故故障（如如报E019，，E001）：（1）控制板Q1(15050026)坏。（2））7840坏：在变变频器通电电时，用直直流档，黑黑接5脚，，红分别接接6，7，，8脚，值值为2.5，2.5，5为正正常，否则则7840坏。（3）小板坏坏：在变频频器通电时时，用直流流档，黑接接7840的5脚，，红分别接接小板的脚脚从左到右右应为2.5，2.5，2.5，3.41.5，0，1.6。如值不不对，小板板坏：此时时可更换小小板坏中的的三个小IC(39030024LMV393),如还不好，，更换小板板。显示POFF:驱动板上电电POFF，测CVD电压正常应应为2.6－2.7，如测得得1.9，，可能R51,R52,C36,C37,排线中的某某一个坏，，其中的电电解电容坏坏的最多。。只在带电电机运行时时报POFF,驱动板变压压器也有可可能坏。五、变频器器的常用维维修经验。。五、变频器器的常用维维修经验。。缓冲电阻坏坏：缓冲电阻阻和滤波大大电容是成成对的。如如果其一坏坏，另一个个很可能也也坏。缓冲冲电阻坏也也有可能是是继电器不不吸合（继继电器坏或或控制板坏坏，或与二二者相连的的电路上元元件坏）引引起。单相相输入（220V）的变频器，，特别要注注意：如果果无显示或或炸机，很很可能是用用户接入了了三相电（（380V）引起的（可可察控制板板的故障记记录：母线线电压是否否由310变为了540）。。此时不断断IPM的整流桥已已坏，滤波波大电容也也坏（或炸炸裂或顶面面凸起变硬硬）。如果果只更换IPM后就上电，，会听到““啪，啪””的响声（（电容内的的声音），，应立即掉掉电，否则则IPM的整流桥又又会坏。发发现一个大大电容坏，，最好都换换新的。因因电容是易易坏易老化化的器件。。显示不稳：先有显示示，然后没没有，风扇扇停下，电电压只有12，此种种现象一般般是U1厚膜坏。报故障E015:通电指示灯灯亮，键盘盘不亮，拨拨了风扇就就好－－风风扇短路。。五、变频器器的常用维维修经验。不制动：01180099，01180100，01180113，01180114的的制动管管不在IPM内部，变频频器炸机和和不显示很很可能就是是在变频器器停机制动动时引起的的，所以更更换IPM后，一定要要检测制动动电路的好好坏：制动动光耦，制制动管（MOS管不好测，，可测其串串联的续流流二极管，，正常应为为0.37左右），，门极电阻阻（也就是是MOS管的门极电电阻，正常常应为100欧姆））。修好上上电后，TD900F093改为150，报E007,红接P(+),黑接PB,如电压在17－30跳动，制制动正常。。TD3200F133=150直流电压270－350V制动起作用用。炸整流桥：如果测得得部分整流流桥损坏，，而逆变桥桥全是好的的，就有可可能是正负负母排之间打打火引起。。环境潮湿湿是主因，，一般是有有水滴在正正负接线端端子之间，，或者是有水滴滴在正接线线端子和散散热器之间间引起炸机机的。此种种坏机的接接线端子绝绝缘性已变差，，一定要更更换，否则则一上电又又炸了。另另一种原因因就是滤波波大电容短短路（或炸裂或或顶面凸起起变硬），，也要注意意更换电容容。五、变频器的常常用维修经经验。机器打嗝：即风扇时时快时慢，，无显示。。一般是控控制板短路路了，去掉掉控制板再再上电，如还还打嗝，有有可能就是是厚膜周边边的器件坏坏了，例如如TD1000大体积R56电阻27欧的的阻值变大大了很多,即打嗝保保护电路自自身坏了。开关电源不不工作，可可量其中一一个电阻的的电压，如如有点电压压且在跳变变，说明开开关电源已已起振，但但后面电路路短路了（（变压器脚脚间连锡，，滤波电容容碰歪），，打嗝保护护电路在起起作用。如如一点电压压也没有，，说明开关关电源没起起振，一般般是厚膜坏坏或2844及附近近器件坏。。风扇无力，，转速慢：EV1000的D6击穿。上电报8888：FECDF21U1板U8坏，有细小小裂缝。EV1000如01180128，带载停停机报8888:变变压器电感感量变差或或PC9原副边绝缘缘不够。按按运行报8888：：驱动光耦耦短路。EV1000大体积：原故障是是炸机，修修好后运行行无输出或或E019,常坏的是U9。无输出有时时Q2也坏。五、变频器器的常用维维修经验。EV1000小体积：原故障是是炸机，修修好后运行行无输出，，常是R13坏。故修炸炸机时，要要养成习贯贯量一下R13是不是10欧。TD3000上电显示POFF:1、驱动板CVD电压在2.5V~2.8V是否正常？？2、驱动板板IU、IV、IW电压是否正正常？（电电流检测电电路）3、控制板板VREF基准电压是是否正常？？检查T1和2.5V的稳压管U24。以上都正常常的话，请请重新烧写写两个DSP程序。请注注意擦除后后要下电几几秒再上电电写入程序序。否则，，DSP坏。整机修好上上电显示正正常后，要要经过以下下步骤才按按运行，可可减少炸机机的可能性性。直流档红接接“十”，，黑分别接接UVW：TD900,TD3200单相的都应应为310v,TD900三相的都应应为540v。TD1000,TD3000,EV1000,EV2000都应为5-10V.如不对，不不能按运行行，否则十十有八九会会炸机。此此时应停机机更换对应应的光耦和和二极管，再重重复以上过过程，直至至电压对了了才按运行行。五、变频器器的常用维维修经验。显示E010:上电显示E010,霍尔坏。运运行显示E010,模块坏。当变频器一一上电就显显示E010,应是电流检检测电路本本身有故障障了。即变变频器还没没有运行，，没有电流流输出，但但电路已检检测到有输输出电流了了。小功率率机常是TL082C坏，大功率率机常是霍霍尔坏。到到底UVW哪相电流有有问题？可可用如下方方法判断：：用表的mv档红接IU,IV,IW的测试点，，正常应为为0，如果果哪个点偏偏高（例如如＋10）或偏偏低（例如如－10）），就是对对应相电流流有问题。。例IV=1000mv，V相霍尔坏。。当变频器上上电显示正正常，一按按运行就显显示E010,模块坏的可可能性最大大。哪相模模块坏，可可用如下方方法判断：：上电，直直流档红接接“十”，，黑分别接接UVW，正常都应为为5-10V，如其中一相相偏高很多多，此相模模块坏。五、变频器器的常用维维修经验。。输出不平衡衡：如测IPM和光耦，电电阻都是好好的，一般般是光耦的的性能变差差了，对应应更换即好好。当然，，控制板，，IPM也有坏的。。判断IPM是上桥坏还还是下桥坏坏，可用如如下方法判判断：上电电并按运行行，直流档档红接“十十”，黑分分别接UVW，正常都应为为210V，如其中一相相为0，下下桥坏。直直流档黑接接“－”，，红分别接接UVW，正常都应210V,如其中一相相为0，上上桥坏。绝缘或耐压压不过：（1）散散热器不平平，顶坏IGBT。。(2)硅脂脂中有硬的的异物（如如锡渣），，顶坏IGBT。。（3）制动动管下绝缘缘膜破或陶陶瓷片裂。。（4）大功功率机绝缘缘柱不良。。（5）单板板上接地电电容不良。。一次对二次次耐压不过过：驱动板光光耦不良。。EV2000健盘：显示示4个8和和全部灯亮亮（较暗））：插座CN1第二排左至至右第二脚脚虚焊。控制板无显显示维修四四步曲：（1）量电电压。（2）量晶振振。（3））量复位信信号。（4）重写写软件。控制板无显显示但继电电器吸合：继电器吸吸合说明控控制板工作作正常，只只是显示信信号没有到到键盘而已已。常见是是与键盘插插座CN3相连的L1或电阻虚焊焊，也有外外协厂装错错电阻的。。TD2100控制板：E001,E019测OC电压只有0V,正常为5V：U24LMV393坏。风扇不转：：U5坏。E016：：EEPROM错误U3坏。变频器器输入侧空空开跳闸合合不上：Q1坏。上电POFF或4个8：：5V短路，U2烧焦：把U2拆下，，测5V是否短短路？？如不不短路路了，，CPLDU2坏;如如还有有部分分短路路，但但阻值值由10多多欧变变到了了400多多欧，，再把把U24拆下，，阻值值变到到了0.7K到0.9K为正常常。如如还短短路，，报废废。缺水1.2（FOR）测不过过：与与WL相关的的Q4,Q5坏。五、变变频器器的常常用维维修经经验。。EV2000控制板板：上电POFF：：测U1的76，77脚脚或C19,C18的电压压正常常为1.6V,如正常常，DSP坏;如如电压压低（（如3.8V,0.5v））,U19,U20坏。无显示示：测测3.3VQ10的3脚脚与GND电阻小小，正正常0.6K.DSP坏。无显示示：测测U24的8脚脚只有有1.5V,正常为为2.5V.测L3不通，，L3坏。否否则DSP坏。无显示示：测测U17-LM324的4和和11脚（（＋－－15V）短路.上上电摸摸LM324,发现U17和U18有点热热，拆拆下后后不短短路了了。U17和U18坏。无显示示：5V短路。。U6坏。显示E004：：测U1的76，77脚脚或C19,C18的电压压为3.8V.正常为为1.6V,U19,U20坏。一按运运行炸炸机：：U5,U9坏。VRF无10V：U42,C107,C108坏。报E010：：上工装装测试试U-灯常亮亮：U9坏。BRAKE灯常亮亮，继继电器器K1响（即即故障障继电电器吸吸合））：U6坏。报E019：：分别测测IU,IV,IW对应的的ICU19,U20,U21的第8脚电电压为0.34，，0.40，6.46。。故U21坏。五、变变频器器的常常用维维修经经验。。EV2000上电键键盘4个8加5个灯灯闪亮亮：控控制板板U8坏。EV1000小体积积控制制板03025856：：无显显示：：测CN3的6脚脚(SPISIMO-OUT)电压为为0V,正常为为5V.此脚对对应U4的16脚，，4脚脚对DSP的21脚，，正常常为3.3V,实测为为0V。故U1-DSP坏。EV1000大小体体积控控制板板频率率无法法下调调（50HZ不变））：L8虚焊或或碰坏坏。TD900小体积积频率率调不不到50HZ，，只有49.80左右右，控控制板板D10基准飘飘移，，即5.1V稳压管管不良良TD1000小体积积控制制板03023847：：报E001:U7坏。TD3000控制板板：上上电后后操作作方式式改变变:在在更改改操作作方式式时有有时出出现E016,U13EEPROM坏。TD3200控制板板：更更改机机型号号时出出现POFF,恢复复出出厂厂参参数数时时报报E028:生产产老老化化前送送修修，，DSP的93脚脚RS1信号号经经R19,U11变为为RSEEPROM信号号到到U4,用表表量量R19不通通，，手拔拔R19裂开开（（表表面面一一点点也也看看不不出出来来））,即即EEPROM不能能复复位位。。所有有控控制制板板写写软软件件：：（1））不不上上电电（（出出现现110））：：（A））短路路。。（（B））晶振振不不起起振振（正正常常上上电电测测电电压压：：电电源源3.3V,频率率输输出出端端1.6V,如电电压压不不对对，，晶晶振振坏坏））。。（2））写写不不进进软软件件（（出出现现113，，114））：：一一般般是是DSP坏。。五、、变变频频器器的的常常用用维维修修经经验验。。EV2000驱动动板板F14B2GM1(03022682):S,T相频频率率测测不不过过（（偏偏大大10多多倍倍））：：COM与GND短路路，，原原因因是是变变压压器器下下连连锡锡。。多种种驱驱动动板板：前前面面电电压压测测过过，，后后面面就就测测不不过过且且电电脑脑程程序序也也死死了了：：小黑黑电电感感10010131的的电电感感量量变变小小。。电源源板板F1A4M3GR1(03025544)：：U,V,W过流流测测试试偏偏小小一一点点：：U6TL082C运算算放放大大有有偏偏差差。。多种种整整机机报报多多种种故故障障：当当生生产产整整机机送送修修时时，，首首先先检检查查有有无无人人为为错错误误，，然然后后检检查查板板与与板板之之间间的的连连接接处处，，板板与与IGBT的连连接接处处。。因因单单板板是是测测过过的的，，IGBT本身身坏坏的的很很少少。。很很故故障障原原因因都都是是与与软软排排线线相相连连的的插插座座内内有有一一根根或或多多根针针未未弹弹起起。。五、、变变频频器器的的常常用用维维修修经经验验。。FECDF21U1控制制板板：此此板板最最为为复复杂杂，，最最为为难难修修。。上电电E039,只有有故故障障灯灯D10亮：多多为为生生产产板板故故障障，，一一般般是是U25,U6虚焊焊。。上电电E039,故障障灯灯D10，，D331都亮亮：生生产产板板多多为为U323,U324及其附附近近IC虚焊焊。。备备件件多多为为U323,U324同时时坏坏。。0519，，0525批批次次有有问问题题要要全全部部更更换换。。CAN通讯测测不过过：量R400阻值小小于10K,或电压压小于于5V，U320坏。备件报报38故障障：K301有时接接触不不良，，更换换K301。。无外召召显示示（所有有楼层层如是是）LED显示故故障码码为747894：：CAN通讯测测试不不过，，更换换U320(68376)后OK。。不走梯梯，报7594故故障码码：脉脉冲变变压器器1测测试不不过，，更换换TR300后OK。。E010或输出出不平平衡：备件件返修修的FECD整机故故障描描述为为E010或输出出不平平衡，，但上上电测测试和和老化化正常常，要要带负负载才才可试试出来来，IPM坏。五、变变频器器的常常用维维修经经验。。五、变变频器器的常常用维维修经经验。。FECD控制板板输入入口与与光耦耦的对对应关关系：输入入口测测试1：AAAA(U345-U340)AAAA(U354-U348)2:AAAA(U362-U356)3:555555554:55551和3成成对应应关系系，2和4成对对应关关系。。常坏坏是输输入口口3，，比如如53555555量量对应应10K电阻变变为5K或8K，与之相相连的的ACT244坏。55551555对应应光耦耦8脚