谈变频器控制系统的排故方法

1 引言

　　尽管新一代变频器的可靠性已经很高，但是如果设备使用、维护不当或久而久之仍可能发生故障或运行状况不佳，缩短设备的使用寿命，也势必造成损失。因此，对变频器的排故处理十分重要。

2 通用变频器故障原因

2.1 过电流跳闸的原因分析
（1） 重新启动时，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）工作机械卡阻;
3） 逆变管损坏;
4） 电动机的启动转矩过小，拖动系统转不起来。

（2）重新启动时，并不立即跳闸，而是在运行过程中跳闸，可能的原因:
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，引起低频时空载电流过大;
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。

2.2 过电压、欠电压跳闸的原因
（1）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。

（2）欠电压 跳 闸，可能的原因:
1）电 源 电压过低;
2） 电 源 缺相;
3） 整 流 桥故障;

2.3 电动机不转的原因分析
（1） 功 能 预 置 不当，例如:
1）上 限频 率与最高频率或基本频率与最高频率设定矛盾，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;
4）在使用外接给定方式时，无“启动”信号:当使用外接给定信号时，必须由启动按钮或其他触点来控制其启动。如不需要由启动按钮或其他触点来控制时，应将RUN（或FWD）与COM端之间短接起来。
（2）其他可能的原因有:
1 ）机械有卡阻现象;
2） 机的启动转矩不够;
3） 变频器发生电路故障。

3 变频器的故障处理及维修方法

3.1 变频器有故障诊断显示数据

　　当变频器发生故障后，如果变频器有故障诊断显示数据，其处理方法是查找变频器使用说明书当中有关指示故障原因的内容，找出故障部位，用户根据变频器使用说明书部位进行重点检查，排除故障元件。

3.2 变频器无故障诊断显示数据

　　当变频器发生故障，而又无故障显示时，不能再贸然通电，以免引起更大的损坏。这时应在断电后，做电阻特性参数测试，做初步查找问题所在。

（1） 主回路的检查:

　　以SANKEN VVVF变频器为一例，打开变频器端盖，去掉所有端子的外部引线。检查N、P、Rl、TI、R、5、T、U、V、W等所有端子之间的导通情况及电阻特性参数，这些端子与主电路之间的联系如图1所示。把指针式万用表置于是1Ω或者10Ω档，其测试结果如表1所示。

图1 端子与主电路之间的联系

下表导通 ，即电阻为几欧至几十欧;不导通，则电阻很大，在十几千欧以上。

表1

对相同的元件做测量时，如果发现测试结果不一致或差别很大，说明某元件出现了问题。

例如测量QvP时，在P，V之间用黑、红表笔不管怎么测量都导通则说明GTR已坏，应再细查。

以下情况应注意:检查中发现Drp、Dsp、Dtp的RP、SP、TP用红、黑表笔调换测量都不通，可以判断可能是整流桥损坏，也可能是充电电阻RI烧坏;在Qup、Qvp、Qw。的检测中，若Pu、Pv、Pw用黑、红表笔调换测量均不导通，则判断可能是GTR损坏或FusE烧断;在对QUN、QVN、QwN检测时，发生上述情况，除GTR可能损坏外，电阻R，也可能烧坏。

上述检查后，做进一步判断，则应将控制板拆下，对主回路R，进行测量其电阻为几十欧至巧0。，如果导通则说明Rl短路损坏或继电器粘连。初判损坏的元件应拆下来单独检查，如果损坏则需更换。75kVA以上的变频器CTR一般并联使用，更应逐个检查。

（2 ）驱 动 电 路 的检查:
在主回路检修后，接上控制板，拔下GTR基极的插座，将外部连线接上，通电观察数显是否正常，CH ARGE灯是否亮。无数显示时，检查Rl与Tl之间是否加上了解情况380V电压。如果R，与Tl之间有电压检查3052稳压块是否有SV电压，没有电压可能是变压器损坏，也可能是稳压块损坏。

CH ARGE灯不亮时，可能是主电路无电，检查NP之间电压是否有540V。如果54OV，那么可能是CHRGE灯损坏或CHRGE灯电路有问题。

数字显示正常后，把U/f设定在0档，将频率升至今50Hz，校测Bu1、Bv1、Bw1和Bu2、Bv2、Bw2波形。示波器探头的测试如表2，标准波形如图2所示，其电压为参考值。变频器不同电压幅值也不同。示波器探头测试点见表2:

表 2

　　如果波形异常，说明被检测驱动电路有问题，应细查驱动管，驱动电路中的元件及电源部分的电压。

图2 GTR驱动波形

（3 ）大功率晶体管（GTR）简易测量:
如果怀疑大功率晶体管GTR有问题，在没有GTR的测试设备条件下，可用万用表简易封断。检查步骤如下:
1） 关断输入电源，确保CH ARGE灯不亮后，拆除端子上的R、5、T、V、U、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的情况，拔出模块BZ、E:和BZx、EZx中的并联端子然后测试每个模块见图3、4、5。

图3 GTR模块的原理图

注意 :不 导通时电阻为无穷大，导通时电阻值为几欧至几十欧，用这种方法可初步判断选用的GTR是否可用。

图 6

（4）大功率晶体管（GTR）的更换，如果查出有损坏GTR，可按下列步骤更换坏了的GTR模块。
1）拆 除 损坏模块上的主电路接线;
2） 拔出损坏模块上的基极控制信号线（拔时手拿端子插头，不要拔导线）;
3） 把固定模块的螺钉拧下，取出损坏模块;
4） 首先选择与被换的GTR参数相同的器件，测量合格后。在该GTR的底部涂少量导硅胶，涂抹均匀，将底部覆盖住即可;
5） 再将变频器底板清理干净，把己涂过硅胶的GTR放在更换的位置上，拧紧固定螺钉，拧4个螺钉时用力要均衡;
6） 将基极信号隐线脚插在GTR的基极上即可，整个更换器件时，对标有“不能用手触摸部件”的地方不要去触摸，手应先与大地接通的金属接触后，再去处理那些器件;
7） 恢复控制电路和主电路接线;
8） 连线完后，用万用表P一N端子及每个输出线之间的电阻，确定无短路的现象发生。