变频器常见的十大故障现象和故障分析

变频器常见故障代码•1．OC.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FVR075G7S-4EX在不接电机运行呢？这时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OC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，一般的电压检测电路的电压采样点，都是中间直流回路的电压。我们以三肯SVF303为例，它由直流回路取样后(530V左右的直流)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“5”过压 (此机器为数码管显示)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。•4．FU.快速熔断器故障。在现行推出的变频器大变频器)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。P以检测一下功率模块有可能出现了故障，变频器常见的十大故障现象和故障分析•一、过流(OC)过流是变频器报警最为频繁的现象。(1)重新启动时，一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。(2)上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。(3)重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。•1.2实例(1)一台LG-IS3-43.7kW变频器一启动就跳“OC”分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。(2)一台BELTRO-VERT2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。•三、欠压(Uu)欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问•3.1举例(1)一台CT18.5kW变频器上电跳“Uu”。分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，找一新品更换后上电工作正常。(2)一台DANFOSSVLT5004变频器，上电显示正常，但是加负载后跳“DCLINKUNDERVOLT”(直流回路电压低)。分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。•举例一台ABBACS50022kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。分析与维修:因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业)，经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。•5.1举例一台富士G9S11KW变频器，输出电压相差100V左右。分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题，测量6路驱动电路也没发现故障，将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭，该模块已经损坏，经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。•六、过载•七、开关电源损坏当发生无显示，控制端子无电压，•八、SC故障SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏，这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上，上桥使用了驱动光耦PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦，安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929，这是一款内部带有放大电路，及检测电路的光耦。此外电机抖动，三相电流，电压不平衡，有频率显示却无电压输出，这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种，首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路，堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真，或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。•十、限流运行在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。对于一般的变频器在限流报警出现时不能正常平滑的工作，电压(频率)首先要降下来，直到电流下降到允许的范围，一旦电流低于允许值，电压(频率)会再次上升，从而导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内部斜率控制，在不超过预定限流值的情况下寻找工作点，并控制电机平稳地运行在工作点，并将警告信号反馈客户，依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有问题。变频器的常见故障类型•变频器的常见故障类型大致可分为以下几•(1)负载出现短路•(2)在逆变模块当中，若IGBT的某一个结•(3)变频器内部干扰或检测电路有问题有些机子内部干扰也易造成此类问题，此时变频器并无太大的问题，只是不间断的、短路保护，即所谓的误保护，这就是干扰造成的变频器短路保护而故障停机。对于干扰问题，现低压大功率的及中高压变频器都加了光电隔离，但也有出现干扰的，传感器的控制线走线不合理，可将该线单独走线，远离电源线、强电压、大电流线及其他电线，或采用屏蔽线，以增强抗干扰能力，避免出现误保护。对于检测电路出现的问题，一般是电流传感器、取样电阻或检测的门电路问题。电流器检测，其正常波形应较规则。若波形不好或出现杂乱波形甚至于无波形，即说明电流传感器有问题，有的机子使用时间长了，其电路中电阻阻值会变大，甚至于开路，用万用表可检测出来。对于检测的门电路，应检查在静态时的工作点，若状态不对应更换之。•(4)对于提升机类或其他(如拉丝机、潜油电泵等)重负荷负载，需要设置低频补偿。•(5)在多单元并联的变频器中，若某一单•2、过流和过负载保护1)外部原因a)由于电机负载突变，引起大的冲击电流而过电流保护动作。此时应采取措施限制负载突变或使用更大容量的变频器，以增加变频器的动态响应能力，而避免频繁跳b)变频器电源侧缺相、输出侧断线、电动机故障(相间绝缘破坏、匝间短路、对地短路)等引起的过电流和接地故障。c)受电磁干扰的影响，电机的漏电流大，产生轴电流、轴电压，引起变频器的过电流、过热和接地保护动作。d)在电机绕组和外壳之间，电缆和大地之间存在着寄生电容而会有高频漏电流流向大地，引起过电流故障。e)在变频器的输出侧有功因校正电容或浪涌吸收装置。f)变频器控制电路受电磁干扰，导致电路误动作而引发的过电流或过负载。g)变频器容量选择不当，与负载特性不匹配，引起工作异常、过电流、过载、甚至故障损坏。h)电源电压过低或主回路电压过低而引起的输出电流过大。•2)本身原因a)变频器参数设置不正确。变频器容量设置不正确、加速时间太短、PID调节器的PI参数设定不合理，超调过大，造成输出电流振荡等引起的过电流或过负载；电机参数设置不当引起的电机过负载等。b)变频器本身原因最主要是其内部硬件出现故障。如电流传感器、取样电阻或检测电路等。该处传感器波形类似于正弦波，若波形不对或无波形，即为传感器损坏，应更换之。过流保护用的检测电路是模拟运放电路可测试其工作点正常否。另外，如逆变侧元器件损坏引起的过电流、接地保护动作；受电磁干扰引起的错误动作等也应予以考•综上所述，变频器过电流和过负载故障的可能原因是加减速时间过短、负载发生突变、电压过低、缺相、短路、漏电、电磁干扰及变频器本身内部元器件故障等原因引起的。一般可通过延长加减速时间、减少负载突变、加强绝缘水平、外加EMC滤波器、更换合适的变频器等方式来解决。•3、过、欠压保护正常情况下，以380V输入线电压计算，直流母线电压平均为530V。当输入线电压过高或过低时，直流母线电压高至760V左右时，变频器过电压保护动作；下限低于323V左右时会欠电压保护停机。变频器出现过、欠压保护，大多是由于电网的波动引起的，在变频器的供电回路中，电机的直接启动或停车，引起电网瞬间的大范围波动即会引起变频器欠压保护而不能正常工作，一般情况不会持续太久，电网波动过后即可正常运行。这种情况的改善只有增大供电变压器容量及改善电网质量才能避免。•2．来自负载侧的过电压从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因如1)变频器减速时间参数设定相对较小及未使用变频器减速过电压煞车功能。当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设定的比较小时，在减速过程中，变频器输出频率低，而负载惯性比较大，靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量处理单元或其作用有限，因而导致主回路电压升高，超出保护值，就会出现过电压跳闸故障。•2)工艺要求在限定时间内减速至规定频率或停止运行，其工艺流程限定了负载的减速时间，合理设定相关参数也不能减缓这一故障，系统也没有采取别的措施，必然会引发过压跳闸故障。3)当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将处于再生发电制动状态，下降过快，过多回馈能量超过中间直流回路及其位能负载能量处理单元的承受能力，过电压4)变频器负载突降会使负载的转速明显上升，使负载电机进入再生发电状态，从负载侧向变频器主回路回馈能量，短时间内能量的集中引发过压跳闸。•对于过电压故障的处理，关键一是中间直流回路多余能量如何及时处理;二是如何避免向中间直流回路馈送，使其过电压的程度限定在允许的限值之内。下面是主要的对策:(1)在电源输入侧增加吸收装置，减少过电压因素对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压，可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置、补偿电容或串联电抗器等方法加以解决。•(2)变频器已设定的参数中寻找解决办法在变频器可设定的参数中主要有两点:l．减速时间参数和变频器减速过电压自处理功能。在工艺流程中如不限定负载减速时间时，时间参数的设定不要太短，而使得负载动能释放的太快，该参数的设定要以不引起中间回路电压升高，特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制，而在限定时间停车时出现过电压跳闸现象，就要设定变频器失速自整定功能以配合煞车的作用。•(3)采用增加煞车电阻的方法。一般小于7.5kW的变频器在出厂时内部中间直流回路均装有控制单元，需根据实际情况外加泄放电阻，为中间直流回路多余能量释放提供通道。其不足之处是能耗高，可能出现频繁投切或长时间投运，而致使电阻温度升高。(4)在输入侧增加逆变电路的方法处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加逆变电路，可以将多余的电量反馈回电网。但逆变桥价格昂贵，技术要求复杂，不是较经济的方法。这样在实际中就限制了它的应用，从而只在高级的场合才使用。•(5)采用在中间直流回路上增加适当电容的•(6)在条件允许的情况下适当降低工频电源电压。目前变频器电源侧一般采用不可控整流桥，电源电压高，中间直流回路电压也高，电压380V、频器工作在400V以上时，对变频器中间直流回路承受过电压能力影响很大，在这种情况下，如果条件允许的分接开关放置在低压档，通过适当降低电源电压的方式，达到相对提高变频器过电压能力。这在实际应用中是个不错的方法。•(7)多台变频器共用直流母线的方法至少两台同时运行的变频器共用直流母线可以很好的解决变频器中间直流回路过电压。一台变频器从直流母线上取用的电流一般均大于同时间从外部馈入的多余电流，这样就可共用直流母线的电压。使用共用直流母线存在的最大的问题应是共用直流母线保护上的问题，直流母线解决过电压的问题时应注意这一点。•(8)通过控制系统功能优势解决变频器过电压问题在很多工艺流程中，变频器的减速和负载的突降是受控制系统支配的，可以利用控制系统功能，在变频器的减速和负载的突降前进行控制，减少过多的能量馈入变频器中间直流回路，避免减速过电压故障，可将变频器输入侧的不可控整流桥换成半可控或全控整流桥，在减速前控制可控整流的导通角，将中间直流回路电压控制在允许的较低值，相对加大中间直流回路承受馈入能量的能力，避免产生过电压故障。处理这类故障时应注重电网电压对变频器的影响，必要时应将输入电压进行调整。当电网工作正常时，即在允许波动范围(380V±20%)内时，若变频器仍出现这种保护，此时系内部的检测电路出现故障了。•4、过热保护变频器的温升过高保护，一般是由于变频器工作环境温度太高引起，可增大周围的空气流动，使其在规定的温度范围内工作；再一个原因就是变频器本身散热风道通风不畅造成的，有的工作环境恶劣，灰尘、粉尘、油污将散热风道堵塞而使风机抽不进冷风，因此用户应对变频器风道经常进行清理。有些散热风扇运转过程中损坏，此时应更换。还有一种情况就是在大功率的变频器(尤其是多单元或中高压变频器)中，因温度传感靠近主电路或电磁感应较强的地方而造成干扰，此时应采取抗干扰措施。•5、其他故障•1)主回路跳闸这种故障表现为变频器运行过程中有大的响声(俗称“放炮、炸机”)，或开机时送不上电，断路器或空气开关跳闸。这种情况一般是由于主电路(包括整流模块、电解电容或逆变桥)击穿所致，在击穿的瞬间强烈的大电流造成模块炸裂而产生巨大响声。关于模块的损坏原因，是多方面的，不好一概而论。现仅就所遇到的几类情况加以列举：•(1)整流模块的损坏•(2)电解电容及IGBT的损坏主要是由于不均压造成的，这包括动态均压及静态均压。在使用中，由于某些电容的容量减少而导致整个电容组的不均压，分担电压高的电容肯定要炸裂；IGBT的损坏主要是由于母线尖蜂电压过高而缓冲电路吸收不力造成的。在IGBT导通与关断过程中，存在变化率，即di/dt，而加在IGBT上的电压即为:U=L×di/dt(其中L即为母线电感)，当母线设计不合理，造成母线电感过高时，即会使所以减小母线电感是作好变频器安全的关键。•(3)参数设置不合理尤其在大惯量负载下，如离心风机、离心搅拌机等，因变频器停机过程中电机发电而使母线电压升高，超过模块所能承受的耐压值而炸裂。这种情况应将减速时间放长，一般不低于300s，或在主电路中增加泄放回路，采用耗能电阻来释放掉该能量。当然模块炸裂的原因还有很多。如主控芯片出现紊乱，信号干扰造成上下桥臂直通等炸裂，吸收电路不好也是其直接原因，应分别情况区别待。•2)延时电阻(起动电阻)烧坏这主要是由于延时控制电路出问题造成的。在变频器延时电路中，大多是用的接触器、晶闸管(可控硅)电路，当其不导通或性能不良时，延时电阻烧坏。在变频器运行过程当中，当控制电路出现问题，有的是由于主电路模块击穿，造成控制电压下降，使延时可控硅控制电路或接触器控制电路工作异常，可控硅截止或接触器不吸合使主电路电流靠延时电阻R供给而烧坏。也有的是电源切换晶体击穿，使主控板失去电压瞬间造成晶闸管工作异常或接触器不吸合，整流后的直流电压通过延时电阻直接放电，而使延时电阻烧坏。•3)只有频率而无输出•3)只有频率而无输出•4)电磁干扰太强这种情况变频器停机后不显示故障代码，如乱显示，或运行中突然死机，频率显示正常而无输出，都是因变频器内外电磁干扰所致的。这是一种比较难处理的故障，这种故障的排除除了外界因素，将变频器远离强辐射的干扰源外，主要是增强其自身抗干扰能力。特别对于主控板，除了采取必要的屏蔽措施外，采取对外界隔离的方式尤为重要。首先应尽量使主控板与外界的接口采用隔离措施。我们应在外界取样电路(包括短路保护、过流保护、温升保护及过、欠压保护电路)采用光耦合传输隔离；在提升机与外界接口电路中采用了PLC隔离，这些措施都有效避免了外界的电磁干扰，都得到了较好的效果。再一点就是对变频器的控制电路(主控板、分信号板及显示板)中应用的数字电路，如门电路及CPU芯片等，应特别强调每个集成块都应加退耦电容。•5)送电后面板无显示 •6)参数设置类故障一般从以下几个方面进行： (1)确认电机参数。在变频器电机参数中设定电流、电压、最大频率等以免引起变频器(故障停机)不正常工作。 (2)变频器控制方式的设定主要有V/F控制、无感测矢量控制、PID控制及其他控制方式。其每一种控制方式都对应于一定的参数设置方法，否则引起变频器工作不正常。 (3)变频器的起动运转方式。一般出厂设置为面板操作器控制，但应根据实际情况选择用面板、外部端子、通讯方式等，否则会造成变频器无法起动。 (4)频率指令给定参数的选择。一般出厂设置也为面板操作器给定，但也有外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定等，可选择一种或几种方式的组合以免变频器不工作或工作不正常。•1、上电跳闸或变频器主电源接线端子部分出现火花•检测办法和判断：断开电源线，检查变频器输入端子是否短路，检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否短路。可能原因是整流器损坏或中间电路短路。•2、上电无显示•检测办法和判断：断开电源线，检查电源是否是否有缺相或断路情况，如果电源正常则再次上电后则检查检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否有电压，如果上述检查正常则判断变频器内部开关电源损坏。•3、开机运行无输出(电动机不启动)•检测办法和判断：断开输出电机线，再次开机后观察变频器面板显示的输入频率，同时测量交流输出端子。可能原因是变频器启动参数设置或运行端子接线错误、也可能是逆变部分损坏或电动机没有正确链接到变频器。•4、运行时“过电压”保护，变频器停止输出•检测办法和判断：检查电网电压是否过高，或者是电机负载惯性太大并且加减速时间太短导致的制动问题，请参考第8条。•5、运行时“过电流”保护，变频器停止输出•检测办法和判断：电机堵转或负载过大。可以检查负载情况或适当调整变频器参数。如无法奏效则说明逆变器部分出现老化或损坏。•6、运行时“过热”保护，变频器停止输出•检测办法和判断：视各品牌型号的变频器配置不同，可能是环境温度过高超过了变频器允许限额，检查散热风机是否运转或是电动机过热导致保护关闭。•7、运行时“接地”保护，变频器停止输出•检测办法和判断：参考操作手册，检查变频器及电机是否可靠接地，或者测量电机的绝缘度是否正常。•8、制动问题(过电压保护)•检测办法和判断：如果电机负载确实过大并需要在短时间内停车，则需购买带有制动单元的变频器并配置相当功率的制动电阻。如果已经配置了制动功能，则可能是制动电阻损坏或制动单元检测失效。•9、变频器内部发出腐臭般的异味•检测办法和判断：切勿开机，很可能是变频器内部主滤波电容有破损漏液现象。•一、参数设置类故障•常用变频器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置非常重要，如果参数设置不正确，会导致变频器不能正常工作。•常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：•(1)确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。•(2)变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。•(3)设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。•(4)给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据