变频器的维修和故障处理

变频器的维修和故障处理

1、测量变频器主电路时应该注意那些问题？

答：测量主电路应该注意的问题如下：

（1）测量绝缘时首先应该将接至电源和电动机的连接线断开，然后将所有的输入端和输出端都接连起来，再用兆欧表测量绝缘电阻。

（2）测电流：变频器的输入和输出电流都含有各种高次谐波成分，应选用电磁式仪表，因为电磁式仪表所指示的电流是有效值。

（3）测电压：变频器输入侧的电压是网络的正弦波电压，可用任意类型的仪表测量：输出侧的电压是方波脉冲序列，也含有许多高次谐波成分。由于电动机

的转矩主要和电压的基波有关，因此采用整流式仪表为宜。

（4）测波形：用示波器测主电路电压和电流波形时，必须使用高压探头。如果使用低压探头，需用互感器或其他隔离器进行隔离。

2、测量变频器的控制电路时应该注意那些问题？

答：测量控制电路时应该注意的问题如下：

（1）仪表选型：由于控制电路的信号比较微弱，各部分电路的输入阻抗较高，因此必须选用高频（100kHz以上）仪表进行测量，例如使用数字式仪表等。用

普通仪表测量时，读出的数据将偏低。

（2）示波器的选型：测量波形时，可以使用10MHz的示波器。如欲测量电路的过渡过程，则应该使用200MHz以上的示波器。

（3）公共端的位置：控制电路有许多公共端（地端），理论上说，这些公共端都是等电位的。但为了使测量结果更加准确，应该选用与被测点最为接近的公

共端。

3、如何诊断和处理变频器整流模块故障？

答：整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源，整流电路一般都是单独的一块整流模块，但也有整流电路与逆变电路二者合一的模块，如富士7MBI系列。变频器整流模块的损坏也是变频器的常见故障之一，早期生产的变频器整流模块均以二极管整流为主，目前部分整流模块采用晶闸管的的整流方式（调压调频型变频器）。

中、大功率普通变频器的整流模块一般为三相全波整流，承担着变频器所有输出电能的整流，易过热，也易击穿，且损坏后一般会出现变频器不能送电，熔断器熔断等现象，三相输入或输出端呈低阻值（正常时其阻值达到兆欧以上）或短路。

测试整流电路前要先找到变频器直流输出端的“+ 与–”，然后将万用表调到测量二极管档，黑表笔接“+”，红表笔分别接变频器的输入端L1、L2、L3端，整流桥的上半桥若是完好，万用表应显示∞，若损坏万用表显示“0”。相反将万用表的红表笔接“-”黑表笔分别接L1、L2、L3端应得到上述相同的结果，若出现“0”则证明整流桥损坏。

有的品牌变频器整流电路，上半桥为晶闸管，下半桥为二极管，例如，大功率的danfoss、台达等变频器。判断晶闸管好坏的方法是在控制极加上直流电压（10V 左右）看其正向能否导通，这样基本大致能判断出晶闸管的好坏。

富士G9S（P9S）系列11KW以下的变频器整流模块集成了5种功能，整流、预充电晶闸管、制动管、电源开关管和热敏电阻。例如CVM40CD120整流模块引脚及功能的名称为，整流：R、S、T、A（+）、N-（-）；充电晶闸管：A1、P1、G+n（触发）；

制动管：DB、N-、G7（触发）；DB、1B+是其续流二极管；电源开关管：D8、S8、G8；

热敏电阻：Th1 、Th2。

富士G9S（P9S）系列15 ~ 22KW的变频器整流模块为VM100BB160，其功能除整流外还有预充电晶闸管。功率在30KW以上的整流模块为单一整流功能。功率在75KW 以上为多组并联整流模块。

整流模块损坏的原因如下。

（1）器件本身质量不好

（2）后级电路，逆变功率开关元件损坏，导致整流模块流过短路电流而损坏。

（3）电网电压太高，电网遇雷击和过电压浪涌。电网内阻小，过电压保护的压敏电阻已经烧毁不起作用，导致全部的过压加到整流模块上。

（4）变频器与电网的电源变压器太近，中间的线路阻抗很小，变频器没有安装直流电抗和输入侧交流电抗器，使整流模块处于电容滤波的高幅度尖脉冲电流

的冲击状态下，使整流模块过早损坏。

（5）三相输入缺相，使整流模块负担加重而损坏。

找到引起整流模块损坏的根本原因，并消除才能更换新的整流模块，以防止换上新整流模块又发生损坏。更换新整流模块，对焊接的整流模块需确保焊接可靠。确保与周边元件的电气安全间距，对螺接的整流模块要拧紧，防止接触电阻大而发热。

模块与散热器的接触面要求涂好硅脂降低热阻，对并联的整流模块要用同一型号，同一厂家的产品，以避免电流不均匀而损坏。

4、如何诊断和处理变频器逆变功率模块故障？

答：逆变电路与整流电路相反，是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥、下桥的功率开关器件导通和关断。从而可以在输出端U、V、W得到相位互差1200电度角的三相交流电压。逆变电路通常指的就是IGBT逆变模块，IGBT模块损坏也是变频器常见的故障。

中、小型变频器一般用三组IGBT（大功率晶体管模块）；大容量的机种均采用多组IGBT并联，故测量检查时应分别逐一进行检测。IGBT的损坏也可引起变频器的OC 保护功能动作。

逆变电路测试（以六相模块为例）：将负载侧U、V、W相的导线拆除，使用二极管测试挡，红表笔接P（集电极C1），黑表笔依次测U、V、W，万用表显示的数值应为最大；将表笔反过来，黑表笔接P，红表笔测U、V、W，万用表显示数值为400左右。再将红表笔接N（发射极E2），黑表笔测U、V、W，万用表显示数值为400左右；

黑表笔接P，红表笔测U、V、W，万用表显示数值为最大。各相之间的正反向特性应相同，若出现差别说明IGBT模块性能变差。

用万用表的红、黑两表笔分别测试功率开关管的栅极G与发射极E之间的正反向特性，再次所测得数值都为最大，此时可判定IGBT模块栅极正常。如果有数值显示，则栅极性能变差。当正反向测试结果为零时，说明所检测的一相门极已经被击穿短路。栅极损坏时电路板保护门极的稳压管也将击穿损坏。逆变功率模块损坏的原因如下：

（1）器件本身的质量不好。

（2）外部负载有严重过流、不平衡、电动机某相绕组对地短路、有一相绕组内部短路、负载机械卡住、相间击穿、输出电路有短路或对地短路。

（3）负载上接电容或因布线不当对地电容太大，使功率开关管有冲击电流。

（4）电网电压太高或有较强的瞬间过电压，造成过压损坏。

（5）功率开关管的过压吸收电路有损坏，造成不能有效吸收过压而使IGB损坏。