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。

一、参数设置

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实际情况修改相关参数。

2、参数设置类故障的处理

一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行，******是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置，对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。

二、过压类故障

变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线＝513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。

1、输入交流电源过压

这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时******断开电源，检查、处理。

2、发电类过电压

这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。

• 当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载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频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，而纸机中经常发生在干燥部分，处理这种故障可以增加再生制动单元，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。

增加再生制动单元功能包括能量消耗型，并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统，这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态，产生再生能量，这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的，当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。

（2）多个电动施动同一个负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状态，引起故障。在纸机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。

三、过流故障

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。

四、过载故障

过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。

五、其他故障

1、欠压

说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。

2、温度过高

如电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况。

3、其他情况

变频器的定期检查与维护

1、变频器上电之前

应先检测周围环境的温度及湿度，温度过高会导致变频器过热报警，严重时会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路；空气过于潮湿会导致变频器内部直接短路。在变频器运行时要注意其冷却系统是否正产，如：风道排风是否流畅，风机是否有异常声音。

一般防护等级比较高的变频器如：IP20以上的变频器可直接敞开安装，IP20以下的变频器一般应是柜式安装，所以变频柜散热效果如何将直接影响变频器的正常运行，变频器的排风系统如风扇旋转是否流畅，进风口是否有灰尘及阻塞物都是我们日常检查不可忽略的地方。电动机电抗器、变压器等是否过热，有异味；变频器及马达是否有异常响声；变频器面板电流显示是否偏大或电流变化幅度太大，输出UVW三相电压与电流是否平衡等。

2、定期保养

定期除尘检查风扇进风口是否堵死，每月清扫空气过滤器冷却风道及内部灰尘。

定期检查，应一年进行一次：检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动，输入输出电抗器的对地及相间电阻是否有短路现象，正常应大于几十兆欧。导体及绝缘体是否有腐蚀现象，如有要及时用酒精擦拭干净。测量开关电源输出各电路电压的平稳性，如：5V、12V、15V、24V等电压。接触器的触点是否有打火痕迹，严重的要更换同型号或大于原容量的新品接触器；确认控制电压的正确性，进行顺序保护动作试验；确认保护显示回路无异常；确认变频器在单独运行时输出电压的平衡度。

（1） 定期对变频器进行除尘，重点是整流柜、逆变柜和控制柜，必要时可将整流模块、逆变模块和控制柜内的线路板拆出后进行除尘。变频器下进风口、上出风口是否积尘或因积尘过多而堵塞。变频器因本身散热要求通风量大，故运行一定时间以后，表面积尘十分严重，须定期清洁除尘。

（2） 将变频器前门打开， 后门拆开， 仔细检查交、直流母排有无变形、腐蚀、氧化，母排连接处螺丝有无松脱，各安装固定点处坚固螺丝有无松脱，固定用绝缘片或绝缘柱有无老化开裂或变形，如有应及时更换，重新紧固，对已发生变形的母排须校正后重新安装。

（3） 对线路板、母排等除尘后，进行必要的防腐处理，涂刷绝缘漆，对已出现局部放电、拉弧的母排须去除其毛刺后，再进行处理。对已绝缘击穿的绝缘板，须去除其损坏部分，在其损坏附近用相应绝缘等级的绝缘板对其进行隔绝处理，紧固并测试绝缘并认为合格后方可投入使用。

（4） 整流柜、逆变柜内风扇运行及转动是否正常，停机时，用手转动，观察轴承有无卡死或杂音，必要时更换轴承或维修。

（5） 对输入、整流及逆变、直流输入快熔进行全面检查，发现烧毁及时更换。

（6） 中间直流回路中的电容器有无漏液，外壳有无膨胀、鼓泡或变形，安全阀是否破裂，有条件的可对电容容量、漏电流、耐压等进行测试，对不符合要求的电容进行更换，对新电容或长期闲置未使用的电容，更换前须对其进行钝化处理。滤波电容的使用周期一般为5年，对使用时间在5年以上，电容容量、漏电流、耐压等指标明显偏离检测标准的，应酌情部分或全部更换。

（7） 对整流、逆变部分的二极管、GTO用万用表进行电气检测，测定其正向、反向电阻值，并在事先制定好的表格内认真做好记录，看各极间阻值是否正常，同一型号的器件一致性是否良好，必要时进行更换。

（8） 对A1、A2进线柜内的主接触器及其它辅助接触器进行检查，仔细观察各接触器动静触头有无拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平，发现此类问题应对其相应的动静触头进行更换，确保其接触安全可靠。

（9） 仔细检查端子排有无老化、松脱，是否存在短路隐性故障，各连接线连接是否牢固，线皮有无破损，各电路板接插头接插是否牢固。进出主电源线连接是否可靠，连接处有无发热氧化等现象，接地是否良好。

（10） 电抗器有无异常鸣叫、振动或糊味。

常见变频器故障诊断与处理

变频器有交—交变频器和交—直—交变频器两大类。由于电压型交—直—交变频器主电路所用功率开关元件较少，电网侧一般为二极管整流，功率因数高，线路简单，控制多样化，故应用最为广泛。其基本构成如图1所示。

图1 变频器的基本构成

其中整流电路模块的作用是把三相交流电整流成直流电；逆变电路模块的作用是有规律的控制逆变器中主开关器件的通与断，得到任意频率的三相交流电；中间直流环节模块用来缓冲无功能量。控制电路模块是变频器的指挥中心，主要由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成，主要完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制及完成各种保护功能，也是经常出故障的环节。

一、故障类型及产生原因

1、故障类型

当变频器不能正常工作时就可能发生故障。按所在部位不同有以下几种：

❶电源故障

　　指变频器所接电网存在的故障，如电网本身过电压、欠电压、三相不平衡、主开关接触不良或损坏及熔断器熔断造成的缺相等。

❷内部故障

指变频器本身的故障，可能发生在直流环节，如短路、直流过压、欠压等。逆变环节，如输出过电压、欠电压、不平衡和过电流等。控制环节，发生的故障较多。

❸负载故障

　　指电动机故障，如断相、过载、短路等。

　　当出现故障时，变频器将拒绝某些操作，主要是它的保护环节起作用。

2、故障原因

　　变频器在使用过程中，会出现各种故障现象。产生故障的原因也很多，概括起来有两种原因：

❶外部原因

由变频器外部因素引起，如操作错误、参数设定不正确、负载过重、外部冷却风扇损坏、温度过高、外界干扰、电网本身有问题等。

❷内部原因

　　由变频器内部因素引起，如短路、接地元件损坏、绝缘破损、接插件接触不良、模块损坏等。在处理故障时，针对不同的原因采取对应的解决办法。

二、故障诊断与处理

故障诊断的任务是确定故障的性质，查出产生故障的原因和部位，以便迅速处理排除故障，恢复其功能，及时投入运行。在诊断过程中应借助一些仪器仪表和变频器自诊断系统综合分析。

1、故障诊断的过程

❶询问用户变频器的故障现象和查看变频器指示等情况，包括故障发生前后外部环境的变化。例如，电源的异常波动、负载的变化等。

❷根据用户的故障描述，分析可能造成此类故障的原因。

❸打开被维修的设备，确认被损坏的部位，分析维修恢复的可行性。

❹根据被损坏器件的工作位置，通过阅读电路，分析电路工作原理，从中找出损坏器件的原因，以及一些相关的电子电路。

❺寻找相关的器件进行替换。

❻在确定所有可能造成故障，所有原因都排除的情况下，通电进行实验，在做这一步检查的时候，一般要求所有的外部条件都具备，并且不会引起故障的进一步扩大。

❼在检修设备工作正常的情况下，就可以进入系统测试。

2、诊断方法

❶故障树诊断法

　　故障树诊断法要求先列出系统或设备可能出现的故障，再将引起每个故障发生的直接原因包括硬件、环境、人为因素等，用适当的逻辑把他们与故障连接起来，构成一棵故障诊断树，如图2所示。诊断时按树由下而上逐级检查，直到把故障找出为止。在故障较多时，此法诊断方便快捷。从每个枝的基部开始检查，直到找出故障的性质、原因、部位为止。当找到的一个故障排除后，故障现象仍存在，说明还有另外故障存在，必需再检查试验，直到故障全部查清。

❷人工与自诊断结合法

　　变频器自动诊断只能查出故障的性质与部位，而原因不易找出，有时自诊断还有误导之嫌，就得人工诊断。此时须根据自动诊断信息，把可能引起此信息的故障列举出来，再逐个检查疑点，缩小范围，最终查出原因和部位。

❸对比诊断法

　　主要指现象的对比，如切断某一部分电路，更换某一元件，比较切断与不切断、更换与不更换现象是否一样，如果现象相同说明故障仍然存在，故障原因与原电路、元件无关。如果故障消失，则说明故障根源出于此电路或元件。此法常用在有同型号的变频器中。

三、故障诊断举例

1、直流过电压故障举例

❶变频器所接电网电压超过额定范围，因此整流后直流电压高过允许值。

❷电机减速时间设定太短，降速过快，反馈能量使滤波电容充电的电压迅猛增加，形成高压。

❸并联接在滤波器旁的制动电阻没有接通。不能消耗反馈电能，对抑制泵升电压不起作用，电容上的电压高于允许值。　　列出疑点以后逐条检查、试验。在检查时先检查减速时间设定是否正常，正常的话进入下一疑点，用电压表测量电源电压，正常就检查制动电阻是否接通。按照上述步骤检查试验，发现与制动电阻相接的开关不能闭合。

2、变频器的变频功能失控故障举例

某厂一台拖动潜污泵的安川616p5变频器，在线停机4个多月恢复运行时发现，自开机的整个运行过程中，屏显50hz的频率，表显78a电流，不能更改。按照工艺要求泵机应在50hz以下范围内运行。显然，变频器的变频功能失控。　　现对故障进行分析与检测。变频器能运行在50hz的工频中且输出380v的电压，泵机运行。这些现象表明功率模块输出正常，控制电路失常。616p5是通用型变频器，它的控制电路核心元件是一块内含cpu的产生脉宽调制信号的专用大规模集成电路l7300526a。该变频器通常处在远程传输控制中，从控制端子接受4~20ma的电流信号。根据通用型变频器工作原理，“频率设定不可调”故障现象，可能来自两个单元电路:

❶a/d转换器。

❷pwm的调制信号。

本着先易后难的检修思路，为排除a/d转换电路的隐患，采用排斥法检测。首先卸掉控制端子相关电缆，改用键盘输入频率设定值, 屏显故障现象依旧。

然后，采用比较法检测。用model100信号发生器分别从控制端子fi-fc，fv-fc输入4~2ma，0~10v模拟信号，结果屏显故障现象依旧。

　　从键盘输入数码信号，是通过编码扫描程序进入cpu系统，控制端子输入的模拟信号则是经过a/d转换后并经逻辑电路处理进入cpu系统。通过排斥法和比较法的检测，可以确认a/d转换电路正常。　　

硬件完好，那只能在软件上存在问题。从芯片l7300526a工作方式可知，该芯片采用数字双边沿调制载波方式产生脉宽调制信号，驱动晶体管功率模块构成的三相逆变器。载波频率等于输出频率和载波倍数的乘积。

对于载波倍数的每个值，芯片内部的译码器都保存一组相应的δ值(δ值是一个可调的时间间隔量，用于调制脉冲边沿)。每个δ值都是以数字形式存储，与它相应的脉冲调制宽度由对应数值的计数速率所确定。译码器根据载波频率和δ调制，产生3个控制信号，每个输出级分配1个，它们彼此相差120°相位角。616p5的载波参数n050设定的载波变化区间分别是[1、2、4～6]、[8]、[7～9]。根据616p5的载波参数n050的含义，重新核查载波设置值，结果发现屏显输出的是一个非有效值“10”且不可调(616p5载波变化区间的有效值应为1-9)。由此可见“屏显输出50hz不可变”的故障显然与载波倍数的δ有关。载波调制功能的正常与否直接影响功率晶体管开关频率的变化，从而影响输出电压(即频率)的变化。修改该参数后故障消除。

四、综述

变频器的应用日趋广泛，其日常维护管理，故障诊断处理会经常遇到。本文对通用变频器的故障诊断方法作一介绍，以供检修人员参考，对保障生产的顺利进行提供帮助，并节约外出维修费用。

变频器常见故障及维护

一、变频器的常见故障诊断和处理

1.参数设置类故障

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。

一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行，******是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置，对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。

2.过压类故障

变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线=513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类：

2.1输入交流电源过压。这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时******断开电源，检查、处理。

2.2发电类过电压。这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。

（1）当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载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频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，处理这种故障可以增加再生制动单元，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。（2）多个电动施动同一个负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负荷分配引起的（其主次分配问题）。以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状态，引起故障。在此机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。

3.过流故障

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。加速减速过流是由于变频器加减速时间设置太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。

4.过载故障

变频器过载包括其自身过载和电机过载。变频器过载是由于加减速时间太短（形成短暂的过载）、直流制动量过大。维修：通过改变其内不参数、延长制动时间。电机过载电网电压太低、负载过重等原因引起的。维修：检查电网、电压负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起（阻力过大）。

5.其他故障

（1）欠压。说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。

（2）温度过高。如果电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况。

6.电动机运行不正常

（1）电动机不能启动。

主回路检查：电源电压检测，充电指示灯是否亮，LCD是否显示报警画面，电动机和变频器的连接是否正确。

输入信号检查：是否输入启动信号和FWD、REV信号，是否已设定频率或上限频率过低。

功能设定检查：各种功能代码设定是否正确。

负荷检查：负荷是否太大或者机械被堵转。

• 电动机不能调速。可能由于频率上、下限设定值不正确，或者程序运行时定时设定值过长。当最高频率设定过低也会产生不能调频率的故障。

（3）电动机加速过程中失速。可能由于加速设定时间过短或者负载过大转矩提升量不够而引起。

（4）电动机异常发热。要检查负载是否过大，是否连续低速运行，设定的转矩提升是否合适。如不属于这些原因就有可能是变频器输出电压三相（UVW）不平衡。

二、变频器的维修注意事项

加负载的接法要注意几个问题：

1.要接在电容与模块之间，不是接在整流与电容之间，因为电容放电就足以烧坏模块。

2.加负载也要接在直流电压检测点后面，这样当变频器输出不正常电灯亮时，变频器就不会跳“低压”，可检查是哪一路输出有故障。

3.在什么情况下整流模块会炸：如果只坏整流的，通常是由于电源电压波动大，有瞬间高压输入到变频器，380V输入的变频器的整流模块耐压值一般是1600V，所以能把整流模块击穿的电压是很高的；另外当整流模块后面的负载（如滤波电容、输出模块）发生短路，由于电流太大也可烧坏整流模块，所以在变频器输入端装上空气开关是很有必要的。

4.电容器出现问题会到导致哪些故障：是滤波电容，其容量变小会使变频器主回路直流电压不稳定，容易坏模块，变频器经常跳“低压”故障。

5.制动器在什么情况下会损坏：可能是制动电流设置太大或控制失灵（电板灰尘多）。

三、总结

变频器应用广阔，本章主要介绍变频器的常见的维护和维修，让我们了解其基本日常保养。