变频器的使用与维护

安装注意事项
1—变频器同发热设备的间隙足够长（5cm以上）； 2—在内部温度和变频器周围温度并不很高的 位置为安装风扇的最佳位置，风扇必须要提供足够 的风量； 3—在此位置安装的其他设备不应该 阻碍冷空气的流通，并且对于易受到热影响的设备 不应该安装在此； 4—正确的安装方向；
5—放电电阻或能产生大热量的类似设备应该安装在 外面； 6—具有足够的间隙（10cm以上），以方便连接套 管或冷空气的吸入； 7—控制信号电缆与主电路（功率电阻路）电缆连线 分离，并不要使它们弯曲； 8—空气过滤网要定期清扫检查以防止阻塞； 9—功率因数改善电抗器
• （3）散热风机和滤波电容器属于变频器的 损耗件，有定期强制更换的要求。
故障排除实例
• ［例1］富士FRN200G7-4EX变频器，通电 后键盘面板无显示。
• 分析检修：无显示应查电源是否正常。拆 下主板，通电后测量＋5V、±15V及＋24V 电源均正常，而控制信号无响应，估计 CPU不工作或损坏的可能性很大。测IC1的 CPU脚21，RST2为低电平，表示CPU复 位，即CPU未工作。追踪RST2信号是由运 放IC10的14脚经R135后输出，测量IC10输 入端为高电平，正常，且电阻R135完好。 判断IC10损坏，更换后显示恢复正常
绝缘电阻的测量
（1）外接线路绝缘电阻的测量。为了防止兆欧表的 高电压施加到变频器上，在测量外接线路的绝缘电 阻时，必须把需要测量的外接线路从变频器上拆下 后再进行测量，并注意检查兆欧表的高电压是否有 可能通过其他回路施加到变频器上，如果有，则应 将所有有关的连线全部拆下。
（2）变频器主电路绝缘电阻的测量。必须把所有进 线端（R、S、T）和出线端（U、V、W）都连接起 来后再测量其绝缘电阻，如下图所示，兆欧表指示 值不小于5MΩ为正常。
安装使用环境要求
（1）上限温度，单元型变频器装入控制柜使用时，考虑到框 内预测温升为10℃，则上限温度多定为50℃。全封闭结构、上 限温度为40℃的壁挂型变频器装入控制柜使用时，为了减小温
升，可以装设厂家选用件通风板或者取掉单元外罩等。 （2）下限温度，在不发生冻结的前提条件下，周围温度的下
限值多为0℃或-10℃。
定期检查
• 变频器需要作定期检查时，须在停止运行 后切断电源打开机壳后进行。但必须注 意，变频器即使切断了电源，主电路直流 部分滤波电容器放电也需要时间，须待充 电指示灯熄灭后，用万用表等确认直流电 压已降到安全电压（DC 25V以下），然后 再进行检查。
• 运行期间应定期（例如，每3个月或1年） 停机检查以下项目：
周围温度的测量
各变频器说明书对运行时空气湿度的要求都是 相对湿度不超过95%RH，也即保证不凝露，这个 条件一般很容易达到
防潮思路是保持柜内温度不要低于周围环境温 度，可以加装红外线空间加热器，一个 800mm×600mm×2200mm的柜体加热功率几百瓦 即可。在系统运行期间空间加热器应该关闭，系统停 止运行一段时间（如1小时）后接通，可以制定操作 规程由人工手动控制，也可以利用系统的控制设备来 进行逻辑控制。
用兆欧表测试电路
（3）控制电路绝缘电阻的测量。为防止高压损坏电 子元件，一般不要用兆欧表或其他有高电压的仪器 进行测量。改用万用表的高阻挡来测量，测量值大 于1MΩ为正常
变频器的调试与维护
调试前，首先检查变频器的型号是否有误，随机附件是否齐全 •端子之间、外露导电部分是否有短路、接地现象，接地是否可靠， 确认所有开关都处于断开状态，保证通电后变频器不会异常起动或
频率设定电位器的接线：频率设定电位器必须根 据其端子号进行正确连接，如图所示，否则变频 器将不能正确工作。
频率设定电位器的接线
输出端的接线
变频器的接地
（a）专用地线（好）；（b）共用地线（可）；（c）共用 地线（不可）
制动单元的接线
变频器的接线，还应注意以下问题
（1）选择主回路电缆时，须考虑电流容量、短路 保护、电缆压降等因素。一般情况下，变频器输入 电流的有效值比电机电流大，变频器与电机之间的 连接电缆尽量短，
变频器的安装
变频器的安装方向
安装柜的几种设计形式
变频器的防尘
变频器的防尘问题应引起广大用户的重视，下面是 几点防尘措施。 （1）设计专门的变频器室 （2）将变频器安装在设有风机和过滤装置的柜子里 （3）选用防尘能力较强的变频器
（4）减少变频器的空载运行时间
（5）建立定期除尘制度
变频器的接线
时注意用力要均衡。
• （6）将基极信号引线脚插在GTR的基极上即可， 对标有“不能用手触摸部件”的地方尽量不要触摸，如 果需要触摸，手应先与大地接通的金属接触后再去处
理这些部件。
• （7）恢复控制电路和主电路接线。
• （8）连接完后，用万用表测量P-N端子及每个输出 线之间的电阻，确定无短路现象。
输入功率的测量
• 粉尘和油雾进入变频器后，会吸附在散热片表面以 及印制电路表面，降低散热系数，恶化使用条件， 如果是导电粉尘，则还会降低表面绝缘能力，产生
漏电流乃至发生短路。
• 密闭柜体能够阻隔粉尘和油雾进入，但为了散热需 要，密闭柜体必须采用强制通风，而进风口和出风 口必须采取过滤措施。专门的空气过滤材料能够很
1设计专门的变频器室2将变频器安装在设有风机和过滤装置的柜子里3选用防尘能力较强的变频器4减少变频器的空载运行时间5建立定期除尘制度变频器的接线1主电路的接线注意不能用接触器的触头来控制变频器的运行和停止而应该使用控制面板上的操作键或接线端子上的控制信号
变频器的使用与维护
刘美俊
通用变频器作为电力电子设备与数字控制装 置，对其使用环境有一定的要求；变频器所在的环 境温度越高，腐蚀性气体浓度越大，其寿命就越 短。同时，在安装时要求有良好的通风条件，环境 中不能有过多的腐蚀性气体和灰尘。在高海拔地区 使用变频器时，变频器中的平波电容器的内外压力 不平衡，可能导致电容器爆裂；在不加装特殊装置 的情况下，一些元件也会误动作。使用变频器传动 异步电动机时，电源侧和电动机侧电路中将产生高 次谐波。对于由此种高次谐波引起的静电、电磁干 扰，在变频器的外购件装置选用上要作相应的考 虑。
• （2）将频率上升至额定频率，让电动机运行一段 时间。如一切正常，再选若干个常用的工作频 率，也使电动机运行一段时间。
• （3）将给定频率信号突降至0（或按停止按 钮），观察电动机的制动情况
日常维护与检查
• 日常检查包括不停止通用变频器运行或不拆卸其 盖板进行通电和起动试验，通过目测通用变频器
的运行状况，确认有无异常情况，通常检查如 下内容：键盘面板 、是否有异常声音 、周 围环境 、各连接线及外围电器元件是否有 松动 、进线电源是否异常 。
∞，导通时为数欧姆或几十欧姆。
• 模块测试所用的电路和符号如图所示，模块 的好坏可按表所示进行判断
性能 模块
整 流
V1
模 块 V2
模块测试判断表
电表 ⊕ R P S P
极性
P R P S
测定值
不导通 导通 不导通 导通
大功率晶体管（Βιβλιοθήκη TR）的简易测量• 如果大功率晶体管（GTR）有问题，在没有GTR测试设备的 条件下可用万用表简易判断，步骤如下：
• （2）拔出损坏模块上的基极控制信号线（拔时手 拿端子插头，不要拔电线）。
• （3）把固定模块的螺丝钉拧下，取出已损坏的 GTR。
• （4）选择与损坏模块参数相同的器件，测量合格 后，在该GTR的底部涂少量导热硅胶，涂匀后将底部
覆盖住即可。
• （5）将变频器底部板座清洗干净，把已涂过硅胶的 GTR放到更换的位置上，拧紧固定螺丝，拧四个螺丝
• （1）关断输入电源，确保CHARGE灯不亮后，拆除端子上的 R、S、T和U、V、W接线。
• （2）拆除控制电路板上的连接件，将电路板连同附件板一起 从设备上拆下。
• （3）如果模块是并联使用，拔出模块B2、E2和B2x、E2x中 的并联端子（只拔电线的端子插头，不要拔电线本身），然后 测试每个模块，模块的原理图和端子平面图如图5-26所示。 • （4）把万用表置到1Ω或10Ω挡，如图5-27所示为正常。
（1）主电路的接线
注意，不能用接触器的触头来控制变频器的运行和停 止，而应该使用控制面板上的操作键或接线端子上的 控制信号；变频器的输出端不能接电力电容器或浪涌 吸收器；电动机的旋转方向如果和生产要求不一致， 最好用调换变频器输出相序的方法，不要用调换控制 端子FWD或REV的控制信号来改变电动机的旋转方 向。
（2）控制电缆的截面选择必须考虑机械强度、线 路压降、费用等因素。建议使用截面积为 1.25mm2或2mm2的电缆，如果铺设距离短，线路 压降在容许值以下时，使用0.75mm2的线较为经 济。
变频器的测量电路
效率测定有两种，一种是测定含电机在内的总效 率，一种是测定变频器本身的效率。总效率的测定 连接线路如图所示
• 进行功能预置，预置完毕后，先对几个较易观察 的项目——如升速和降速时间、点动频率、多挡 变速时的各挡频率等——检查变频器的执行情况 是否与预置的内容相符合。将外接输入控制线接 好，逐项检查各外接控制功能的执行情况，同时 检查三相输出电压是否平衡。
变频器的空载试验步骤
• （1）先将频率设置于0位，合上电源后微微提升 工作频率，观察电动机的起转情况及旋转方向是 否正确。如方向相反，则予以纠正。
变频器的输入端和输出端是绝对不允许接反 的，如果将输入电源接到了U、V、W端，则不管 哪个逆变管导通，都将引起两相间的短路而将逆 变管烧坏，
输入端的接线
模拟信号的抗干扰能力较低，因此必须使用屏蔽 线。屏蔽层靠近变频器的一端，应接控制电路的公 共端，而不要接到变频器的地端（E）或大地，如下 图所示。屏蔽层的另一端应该悬空，布线时还应该 遵守变频器使用说明书的有关规定。
• （1）功率元器件、印制电路板、散热片等 表面有无粉尘、油雾吸附，有无腐蚀及锈 蚀现象。粉尘吸附时可用压缩空气吹扫， 散热片油雾吸附可用清洗剂清洗。出现腐 蚀和锈蚀现象时要采取防潮防蚀措施，严 重时要更换受蚀部件。
• （2）检查滤波电容和印制板上电解电容有 无鼓肚变形现象，有条件时可测定实际电 容值。出现鼓肚变形现象或者实际电容量 低于标称值的85%时，要更换电容器。更 换的电容器要求电容量、耐压等级以及外 形和连接尺寸与原部件一致。
GTR模块的原理及端子平面图
GTR模块的测量
在上图中，注意当被测量的两端不通时，万用表测到 的电阻值为无穷大；当被测量的两端导通时，万用表 测到的电阻值为几欧至几十欧，用这种方法可初步判 断GTR是否已坏。
大功率晶体管（GTR）的更换
• 如果检测出GTR已坏，可按下述步骤更换GTR。 • （1）拆除已损坏模块上的主电路接线。
好地滤除粉尘和油雾。
制动电阻的安装
1—配置具有散热功能的盖子，防止产生像火灾这样的危险； 2—需要采用冷却风扇；3—放电电阻器
制动电阻需要散热，应该安装在通风良好的地方， 采用开启式支架或者半开启箱体作为安装结构。 制动电阻上带有数百伏电压，要采取措施来防止人
员触电危险
电阻器的表面温度可能上升到约300℃。而且当安 装两个以上电阻时，应注意安装表面的材料及电阻 的安放位置。
对于400V以上的高压回路，示波器等测量仪器的电源 要隔离后再使用，如下图所示。另外，对于多元件的 光导摄像仪等，要选择测定点，以保证不超过各元件 间的耐压。
• 1．整流器和逆变器测试
• 在变频器的R、S、T和U、V、W端子上，用 万用表电阻挡，改换测笔的正负极性，根据读 数即可判定模块的好坏。一般不导通时读数为
• ［例2］富士（FUJI）FVR055G7S-4EX， 通电后各种显示正常，但无输出电压。
• 分析检修：先查交流电源主回路通道完好无 损，核对控制回路，接线无错误。考虑到面 板显示正常，说明变频器本身无故障，可能 是由于某一控制信号丢失或不能正常工作。 进一步检查外部控制回路，发现FWD（正 转）与CM（公共端）之间串联的接触器常 开辅助触点未接通，使变频器不能正常起 动。换了另一对触点后，故障排除。
发生其他异常动作。特别需要检查是否有下述接线错误： （1）输出端子（U、V、W）是否误接了电源线。
（2）制动单元用端子是否误接了制动单元放电电阻以外的导线。 （3）屏幕线的屏蔽部分是否像使用说明书规定的那样正确连接
了。 完成上述检查后，再进行下列所述各项调试。
变频器的通电和预置
• 熟悉键盘，即了解键盘上各键的功能，进行试操 作，并观察显示的变化情况等。按说明书要求进 行“起动”和“停止”等基本操作，观察变频器的工作 情况是否正常，同时也要进一步熟悉键盘的操 作。