#常见变频器故障原因分析

常见变频器故障原因分析
过电流跳闸的原因分析
（1）重新起动时，一升速就跳闸。

这是过电流十分严重的表现。

主要原因有：
1）负载侧短路
2）工作机械卡住
3）逆变管损坏
4）电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来
（2）重新起动时并不立即跳闸，而是在运行过程中跳闸
可能的原因有：
1）升速时间设定太短
2）降速时间设定太短
3）转矩补偿设定较大，引起低速时空载电流过大
4）电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起误动作
电压跳闸的原因分析
（1）过电压跳闸，主要原因有：
1）电源电压过高
2）降速时间设定太短
3）降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想
a.来不及放电，应增加外接制动电阻和制动单元
b.放电支路发生故障,实际并不放电
(2) 欠电压跳闸,可能的原因有:
1) 电源电压过低
2) 电源断相
3) 整流桥故障
电动机不转的原因分析
(1)功能预置不当
1)上限频率与最高频率或基本频率和最高频率设定矛盾
2)使用外接给定时,未对"键盘给定/外接给定"的选择进行预置
3)其他的不合理预置
(2)在使用外接给定时,无"起动"信号
(3)其它原因：
1)机械有卡住现象
2)电动机的起动转矩不够
3)变频器的电路故障
变频器维修检测常用方法
在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。

如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。

一、静态测试
1、测试整流电路
找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑
表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。

相反将黑表棒接到P
端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。

将红表棒接到N端，重复
以上步骤，都应得到相同结果。

如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值
三相不平衡，可以说明整流桥故障。

B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥
故障或起动电阻出现故障。

2、测试逆变电路
将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基
本相同，反相应该为无穷大。

将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则
可确定逆变模块故障
二、动态测试
在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。

在上电前后必须注意
以下几点:
1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。

2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器
出现故障,严重时会出现炸机等情况。

3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。

4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下
启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。

如出现缺相、三相不平衡等情况，则模
块或驱动板等有故障
5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。

测试时，最好是满负载
测试。

三、故障判断
1、整流模块损坏
一般是由于电网电压或内部短路引起。

在排除内部短路情况下，更换整流桥。

在现
场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染
的设备等。

2、逆变模块损坏
一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。

在修复驱动电路之后，测驱动波
形良好状态下，更换模块。

在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连
接电缆。

在确定无任何故障下，运行变频器。

3、上电无显示
一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻
损坏，也有可能是面板损坏。

4、上电后显示过电压或欠电压
一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。

找出其电压检测电路及检测点，
更换损坏的器件。

5、上电后显示过电流或接地短路
一般是由于电流检测电路损坏。

如霍尔元件、运放等。

6、启动显示过电流
一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。

7、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流
该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起。

我关于变频器的安装和使用的一点笔记（自＜SPWM变频调速应用技术＞＝
变频器的安装和使用
一、变频器的安装
1、变频器的安装环境
（1）环境温度－10℃～40℃
（2）环境湿度相对湿度不超过90%（无结露）
（3）其它条件无阳光直射，无腐蚀性气体及易燃气体，尘埃少，海拔低于1000m 2、安装方式
（1）墙挂式安装
变频器与周围物体之间的距离应满足下列条件：
两侧≥100mm
上下≥150mm
（2）柜式安装
单台变频器安装应尽量采用柜外冷却方式（环境比较洁净，尘埃少时）；
单台变频器采用柜内冷却方式时，应的柜顶安装抽风式冷却风扇，并尽量装在变频器的正上方；
多台变频器安装应尽量并列安装，如必须采用纵向方式安装，应在两台变频器间加装隔板。

不论哪种方式，变频器应垂直安装。

二、变频器的接线
1、主电路接线
（1）变频器输入（R、S、T）输出（U、V、W）绝对不能接错
（2）主电路线径选择
①电源与变频器接线和同容量电机的线径选择方法相同
②变频器与电机间的接线要考虑线路电压降△U，一般要求：
△U≤（2～3）%Un
△U的计算公式为：（见6楼）
式中： Imn－电机额定电流（A）
R0 －单位长度（每米）导线的电阻（mΩ/m），可查下表
L－导线的长度（m）
标称截面积/
1.0 1.5
2.5 4.0 6.0 10.0 16.0 25.0 35.0
/（mΩ/m）
17.8 11.9 6.92 4.40 2.92 1.73 1.10 0.69 0.49
表：电动机引出线的单位长度电阻值
2、控制电路的接线
（1）模拟量控制线应使用屏蔽线，屏蔽一端接变频器控制电路的公共端（COM），不要接变频器地端（E）或大地，另一端悬空。

（2）开关量控制线允许不使用屏蔽线，但同一信号的两根线必须互相绞在一起。

3、变频器的接地
多台变频器接地，各变频器应分别和大地相连，不允许一台变频器的接地和另一
台变频器的接地端连接后再接地。

三、改善变频器的功率因数
加直流电抗器和交流电抗器。

除改善功率因数外，还有以下作用：
（1）抑制输入中的浪涌电流
（2）削弱电源电压不平衡所带来的影响
电抗的选用：
（1）电抗器电压降不大于额定电压的3%。

（2）当变压器容量大于500KVA或变压器容量超过变频器容量10倍以上时，应配电抗器。

四、变频器的抗干扰
1、外界对变频器的干扰
主要来源于电源进线。

当电源系统投入其它设备（如电容器）或由于其它设备的运行（如晶闸管等换相设备）时，容易造成电源的畸变，而损坏变频器的开关管。

在变频器的输入电路中串入交流电抗器可有效抑制来源于进线的干扰。

2、变频器对外界的干扰
（1）干扰信号的传播方式
空中辐射方式以电磁波的方式对外辐射
电磁感应方式通过线间电感而感应
静电感应方式通讯线间电容而感应
线路传播方式通过线源网络而传播
（2）抗干扰措施
①变频器侧
感应方式传播的干扰信号，通过正确的布线和采用屏蔽线来消弱
线路传播的干扰信号，可以在线路中串入小电感来消弱
辐射传播的干扰信号，通过吸收方法来消弱（无线电抗干扰滤波器）
在变频器输出侧和电机间串入滤波电抗器，可以不仅起到抗干扰作用，还可以消弱由于高次谐波引起的附加转矩，改善电动机的运行特性。

在变频器的输出侧，绝对不允许用电容器来吸收谐波电流。

②仪器侧
电源隔离法仪器电源侧接入隔离变压器
信号隔离法信号侧用光电耦合器隔离
五、变频器的测量
1、输入侧
输入电压各类仪表均可使用
输入电流以采用电磁式仪表为宜，热电式仪表也可使用
输入功率可用电动式仪表
2、输出侧
输出电压选用整流式仪表，如采用电磁式仪表，则测得的是基波电压值，数值偏低。

绝对不采用数字式仪表。

输出电流以选用电磁式仪表为宜，热电式仪表也可使用
输出功率可用电动式仪表
3、绝缘电阻的测量
测量外接线路的的绝缘电阻时，必须把外接线路和变频器的一切联系断开。

变频器主电路绝缘电阻的测量，必须把变频器的输入输出端都连接起来（R，S，T，U，V，W连成一条线）。

浅谈变频器的维护与维修
浅谈变频器的维护与维修
一、前言：
我厂为化工大型一类企业，现场机泵种类繁多，工艺流程不尽相同。

很多地方需要调整电力拖动设备的转速，来满足工艺设备的要求。

变频调速技术正是应电动机的无级调速而诞生的，它所具有的优良调速性能，安全可靠的工作特性，被越来越多的人们认识。

我厂从90年代初开始使用，到现在也逐步得到了推广。

由于变频器的科技含量高，是强电和弱电结合的产品，也给我们的维护与维修带来了新的课题。

现将我们近年来在变频器的维护与维修实践中所取得的一点经验和体会作如下总结。

二、变频器在安装和使用中应注意的事项
1、物理环境
1)工作温度。

变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为-10～50℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在4 0℃以下。

在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装，并在变频器的周围留有适当的空隙，以利散热。

2)环境温度和湿度。

周围湿度不大于90%，不凝露。

温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。

必要时，必须在箱中增加干燥剂和通风设备。

3)腐蚀性气体。

使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能，在这种情况下，应把控制箱制成封闭式结构，并进行换气。

4)振动和冲击。

装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。

这时应提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源，设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。

2、电气环境
1)防止电磁波干扰。

变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。

因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。

所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。

如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。

2)防止输入端过电压。

变频器电源输入端往往有过电压保护，但是，如果输入端高电压作用时间长，会使变频器输入端损坏。

因此，在实际运用中，要核实变频器的输入电压、单相还是三相和变频器使用额定电压。

3、接地
变频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段，变频器接地端子E(G)接地电阻越小越好，接地导线截面积应不小于2mm2，长度应控制在20m以内。

变频器的接地必须与动力设备接地点分开，不能共地。

信号输入线的屏蔽层，应接至E(G)上，其另一端绝不能接于地端，否则会引起信号变化波动，使系统振荡不止。

变频器与控制柜之间应电气连通，如果实际安装有困难，可利用铜芯导线跨接。

4、防雷
在变频器中，一般都设有雷电吸收网络，主要防止瞬间的雷电侵入，使变频器损坏。

但在实际工作中，特别是电源线架空引入的情况下，单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。

在雷电活跃地区，这一问题尤为重要，如果电源是架空进线，在进线处装设变频专用避雷器(选件)，或有按规范要求在离变频器20m的远处预埋钢管做专用接地保护。

如果电源是电缆引入，则应做好控制室的防雷系统，以防雷电窜入破坏设备。

实践表明，这一方法基本上能够有效解决雷击问题。

三、变频器的日常维护与检查
1）电机运转是否象设定的那样运行。

2）安装环境是否有明显的变化和异常。

3）冷却系统是否运行良好，并定期对变频器进行吹灰除尘。

4）由于温度的变化，震动等等的影响，螺栓，螺丝等紧固件发生松动，应经常检查，并将其拧紧。

5）导体，绝缘体是否发生腐蚀、损坏。

6）测定绝缘电阻。

在进行外部回路的兆欧表测试时，应将变频器的全部端子拆下，使测试电压不会加在变频器上，在控制回路中不要用兆欧表测试。

（一般使用DC500V兆欧表）
7）在运行中用万用表检查变频器的输入电压是否正常。

四、变频器一些参数设置应注意的问题
变频器的参数在出厂时以调整好，但根据现场机械设备不同的情况对有些参数应做相应的修改。

1）加减速时间
设定加减速时间的主要考虑因素是拖动系统的惯性。

惯性越大，设定的加减速时间就应越长。

但不是越长越好，应在加减速时，电流不超过允许值的前提下，时间越短越好。

2）转矩补偿
一般应根据负载情况进行设定。

设定的原则是，以最低工作频率时能带动负载为前提，尽量减小补偿程度。

3）始动频率
始动频率不宜很高，否则将会使启动电流增大。

如果电动机在启动时比较困难，应适当增高启动频率，设定启动频率的原则是，在启动电流不超过允许值的前提下，以拖动系统能够顺利启动为宜。

4）最高频率
根据工作需要设定，当频率超过50HZ 时，应考虑机械的承受能力。

5）载波频率
载波频率越高，电流波形的平滑性越好。

电动机铁心振动发出的噪声就越小。

但另一方面，对其它控制设备干扰就越强。

所以，在其他控制设备因受到干扰不能正常
工作的时候，必须适当的减小载波频率。

另外，变频器与电动机之间的连接电缆越长，线间的分布电容就越大，载波频率越高，此时的漏电流就越大。

当电缆的长度超过50米时，载波频率应设为最低。

6）回避频率
生产机械在运转时总是会有震动的，其震动频率和转速有关。

无级调速时，有可能出现在某一转速或几个转速下，机械的震动频率和它的固有震荡频率相一致而发生震荡的情形。

这时，震动变的十分强烈，使机械不能正常工作，甚至损坏。

为了避免机械谐振的发生，必须把此时与转速对应的工作频率回避掉。

7）变频器内部电子热继电器保护
电子热继电器的保护整定值一般为电动机额定电流的（0、95--1、05）倍。

五、变频器常见故障原因分析
过电流跳闸的原因分析
（1）重新起动时，一升速就跳闸。

这是过电流十分严重的表现。

主要原因有：
1）负载侧短路或接地。

2）工作机械卡住。

3）逆变功率模块损坏。

4）电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来
5）短接充电限流电阻的接触器接点粘死。

（2）重新起动时并不立即跳闸，而是在运行过程中跳闸
可能的原因有：
1）升速时间设定太短。

2）降速时间设定太短。

3）转矩补偿设定较大，引起低速时空载电流过大。

4）电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起误动作。

5）变频器至电机间的连接电缆过长，载波频率设置太高。

电压跳闸的原因分析
（1）过电压跳闸，主要原因有：
1）电源电压过高
2）降速时间设定太短
3）降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想
a.来不及放电，应增加外接制动电阻和制动单元
b.放电支路发生故障,实际并不放电
(2) 欠电压跳闸,可能的原因有:
1) 电源电压过低
2) 电源断相
3) 整流桥故障
4）充电电阻开路
电动机不转的原因分析
(1)功能预置不当
1)上限频率与最高频率或基本频率和最高频率设定矛盾。

最高频率的预置值必须大于上限频率和基本频率的预置值。

2)使用外接给定时,未对"键盘给定/外接给定"的选择进行预置
3)其他的不合理预置
(2)在使用外接给定时,无"起动"信号或外接给定电位器断路。

(3)变频器内部电路故障
六、总结
变频器虽然是高科技的产物，但只要我们平时注意维护和检查，就会收到事半功倍的效果。

况且，变频器故障大多数都是在主回路、外部控制电路以及参数的设置上，维修起来并不十分复杂。