變頻器維修-故障及其實例分析

1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時直流回路過壓跳閘

    這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時發現變頻器在上電但沒有合閘信號時，直流回路電壓即達360V，該型變頻器直流回路的正極串接1臺接觸器，在有合閘信號時經過預充電過程后吸合，故懷疑預充電回路IGBT性能不良，斷開預充電回路IGBT，情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時其對地阻值很小，查至現場發現電機接線盒被水淋濕，干燥處理后，變頻器工作正常。

    由于電機接線盒被水淋濕,直流回路負極的對地漏電流經接線盒及變頻器逆變器中的續流二極管給直流回路的電容充電，這種情況合閘通常理解應該為過流跳閘而實際為過壓跳閘。本人認為，啟動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的，電機被水淋濕后，會造成輸出電流的變化率很高，從而引起直流回路過壓。

    (2) 控制輥道電機的AEG Maxiverter-170/380變頻器出現速度反饋值大于速度設定值經觀察發現:

    a) 在軋鋼過程中不存在這種情況，當鋼離開輥道后，才出現這種情況;
    b) 當速度反饋值大于速度設定值時，直流回路電壓為額定電壓的125%，超過115%的極限設定值;
    c) 變頻器的進線電壓已超過上限;

    在軋鋼過程中，該變頻器控制的輥道電機將升速，當鋼離開輥道后輥道電機速度降至原來的速度，因這臺變頻器未裝設制動裝置，減速時是通過電壓調節器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設定值(缺省值)，因進線電壓過高，直流回路電壓超過了設定的極限值，在減速時電壓調節器起作用，造成制動電流很小，電機轉速降不下來，而在軋鋼時，電網的負載加重，直流回路電壓低于115%的極限設定值，制動功能恢復正常。在當時無法降低電網電壓的情況下，將直流回路電壓極限設定值增至127% 后，變頻器工作正常。在停產檢修時，我們根據電網的情況改變了變壓器的檔位，使變頻器的進線電壓在允許的范圍內，此后變頻器工作正常。

    (3) AEG Multiverter22/27-400變頻器上電后，操作面板上的液晶顯示屏顯示正常，但ready指示燈不亮，變頻器不能合閘

    查看變頻器菜單中的故障記錄時未發現有故障，而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內A10主板、A22電源板上的LED指示燈均正常，用試電筆測變頻器的進線電源，發現有一相顯示不正常，用萬用表測量三相結果為:Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。經檢查系進線端子排處接觸不良。

    ready指示燈是變頻器內各種狀態信息的綜合反映，當它不亮時可提示維護人員注意變頻器尚未就緒 。此時在進線電源不正常時變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因，可能與電路的設計有關。
(4) 調試過程中西門子MIDIMASTER Vector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘
    變頻器供貨方與被控設備的供貨方因溝通上的原因，在容量上不匹配(電機功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制，在輸入電機參數時，變頻器自動將電機的額定電流60A限定在45A，電機銘牌上無功率因數的大小，按變頻器手冊的要求，將其設定為0，在作自動辨識(P088=1)后啟動電機時，變頻器過流跳閘。考慮到匹配上的原因，將控制模式改為V/F控制，情況依舊。后檢查電機參數時，發現功率因數為1.1，將其改為0.85后，變頻器工作正常。

    因容量不匹配，變頻器依據輸入的電機參數進行計算時會產生不正確的結果，在遇到這種情況而暫時無法解決匹配問題時，一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數。

    (5) 西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E”

    出現這種情況時，變頻器不能工作，按P鍵及重新停送電均無效，查操作手冊又無相關的介紹，在檢查外接DC24V電源時，發現電壓較低，解決后，變頻器工作正常。

    變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹的皆為較常見的故障，在出現未涉及的一些的代碼時應對變頻器作全面檢查。

    (6) 西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數

    變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數，但在用AOP面板作第二臺變頻器參數的備份時，顯“存儲容量不足”。解決辦法如下:

    a) 在菜單中選擇“語言”項;
    b) 在“語言”項中選擇一種不使用的語言;
    c) 按Fn+Δ鍵選擇刪除，經提示后按P鍵確認;

    這樣，AOP面板就可存儲10組參數。造成這種現象的原因可能是設計時AOP面板中的內存不夠。

    (7) ABB ACS600變頻器在運行時直流回路過壓跳閘

    該變頻器配置有制動斬波器和制動電阻，但外方調試人員在調試時將電壓控制器選擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入，結果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點:

    a) 進線電壓過高;
    b) 減速時間太短;

    因該變頻器已投入運行2個月，且跳閘時進線電壓在允許的范圍之內，其它變頻器工作正常，結合以前處理變頻器故障時對直流回路過壓的認識，認為在使用電壓控制器調節回饋電流防止直流回路過壓的情況下，負載電流的變化率過大是引起過壓的一個重要原因，到現場查看被控設備時，發現有一塊物料卡在傳送帶的間隙中，清除后，變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查，發現制動斬波器上設有三檔進線電壓選擇裝置(400V、500V、690V)以適應不同的進線電壓，其中短接環插在690V檔上，這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用，將短接環移至400V檔，通過減少減速時間試驗，制動斬波器和制動電阻工作正常。
5例變頻器故障處理過程 
(1) 變頻器驅動電機抖動 在接修一臺安川616PC5-5.5kW變頻器時,客戶送修?標明電機行抖動,此時第一反應是輸出電壓不平衡.在檢查功率器件后發現無損壞,給變頻器通電顯示正常,運行變頻器，測量三相輸出電壓確實不平衡，測試六路數出波形，發現W相下橋波形不正常，依次測量該路電阻，二極管，光耦。發現提供反壓的一二極管擊穿，更換后，重新上電運行，三相輸出電壓平衡，修復。
(2) 變頻器頻率上不去 在接修一臺普傳220V，單相，1.5kW變頻器時，客戶標明頻率上不去，只能上到20Hz，此時第一想到的是有可能參數設置不當，依次檢查參數，發現比較高頻率，上限頻率都為60Hz，可見不是參數問題，又懷疑是頻率給定方式不對，后改成面板給定頻率，變頻器比較高可運行到60Hz，由此看來，問提出在模擬量輸入電路上，檢查此電路時，發現一貼片電容損壞，更換后，變頻器正常。
(3) 變頻器跳過流 在接修一臺臺安N2系列，400V，3.7kW變頻器時，客戶標明在起動時顯示過電流。在檢查模塊確認完好后，給變頻器通電，在不帶電機的情況下，啟動一瞬間顯示OC2，首先想到的是電流檢測電路損壞，依次更換檢測電路，發現故障依然無法消除。于是擴大檢測范圍，檢查驅動電路，在檢查驅動波形時發現有一路波形不正常，檢查其周邊器件，發現一貼片電容有短路，更換后，變頻器運行良好。
(4) 變頻器整流橋二次損壞 在接修一臺LG SV030IH-4變頻器時，檢查時發現整流橋損壞，無其它不良之處，更換后，帶負載運行良好。不到一個月，客戶再次拿來。檢查時發現整流橋再次損壞，此時懷疑變頻器某處絕緣不好，單獨檢查電容，正常。單獨檢查逆變模塊，無不良癥狀，檢查各個端子與地之間也未發現絕緣不良問題，再仔細檢查，發現直流母線回路端子P-P1與N之間的塑料絕緣端子有炭化跡象，拆開端子查看，果然發現端子碳化已相當嚴重，從安全角度考慮，更換損壞端子，變頻器恢復正常運行，正常運行已有半年多。
(5) 變頻器小電容炸裂 在接修一臺三肯SVF7.5kW變頻器時，檢測時發現逆變模塊損壞，更換模塊后，變頻器正常運行。由于該臺機器運行環境較差，機器內部灰塵堆積嚴重，且該臺機器使用年限較長，決定對它進行除塵及更換老化器件的維護。以提高其使用壽命，器件更換后，給變頻器通電，上電一瞬間，只聽“砰”的一聲響動，并伴隨飛出許多碎屑，斷開電源，發現C14電解電容炸裂，此刻想到的是有可能電容裝反，于是根據其標識再裝一次，再次上電，電容又一次炸裂。于是進一步檢查其線路，發現線路與電容標識無法對上，于是將錯就錯，把電容裝反，再次上電，運行正常。這一點在后來送修的相同的機器得以證實。

3 結束語 變頻器故障千變萬化，相當復雜，唯有認真，唯有學習，方可能解除 ！

1)變頻器充電起動電路故障
 　通用變頻器一般為電壓型變頻器，采用交