重钙装置:变频器的常见故障及维修

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/03/29 10:28:05


一、LG变频器的常见故障及维修对策
1、引言
LG变频器对于好多变频器用户来说可能不是很熟悉的品牌,但随着变频器市场的不断扩大,LG变频器在市场的占有量也不断的扩大,并形成了多个系列适用于多场合的不同功率的变频器,LG变频器以其稳定的特性,较高的性价比,以及完善的服务,已在用户中获得了广泛的好评。其实LG生产变频器也有很多年了,在韩国更是变频器的第一大生产商,早期在国内看到的主要是贴有GOLD STAR品牌的变频器,该品牌的技术主要是源于富士G5系列变频器,无论是内部硬件还是参数设置基本上都和G5相同。现在我们看到的LG品牌变频器则是由LG公司自主开发有完全知识产权的变频器,并针对不同的应用场合形成了几大系列,在新产品的开发上更是不断地推陈出新,包括原先经济型的IG系列现已由IG5系列替代,通用型的的IS3系列由IS5系列替代,大功率的IH系列则根据负载特性的不同分为G型和P型,以及真正矢量型的IV系列则由IV5系列替代(必须连接光电编码器),最近又在IG5系列的基础上改进推出了IG5+系列变频器,此外根据不同场合的需要,LG公司还开发了一些选件卡,包括:PG卡,针对恒压供水专用的一块带有可编程功能的扩展卡等。
2、LG变频器的常见故障
随着社会需求量的不断扩大,用户的不断增加,客户在使用LG变频器的过程中也碰到了一些问题,以下我们就LG变频器的一些常见故障和广大用户做一个探讨:
2.1 OC故障

和其他变频器一样,过流报警也是LG变频器的一个常见故障,排除加减速时间等参数设置的原因外,在硬件上主要有以下可能性:大功率模块的损坏可能引起OC报警,小功率经济型的变频器使用的是TYCO公司PIM的模块,通用型的中等功率的变频器则使用了富士公司生产的PIM模块和三菱公司的IGBT模块,大功率变频器则使用了西门子公司的IGBT模块。大功率模块的损坏主要可能有以下几种原因造成:
(1)输出负载发生短路缺相
;
(2)负载过大,大电流持续出现
;
(3)负载波动很大,导致浪涌电流过大,都可能引起OC报警,损坏功率模块。

2.2 HW故障
此故障可能是LG-IG5系列变频器特有的一个故障,主要引起原因有以下几种可能性:
(1)散热风扇的损坏。由于使用环境等原因而导致风扇轴承摩擦力过大,引起风扇负载偏大而显示HW故障
;
(2)功率模块内置的温度检测电路损坏也会引起HW故障
;
(3)此外主板故障也容易引起HW故障。

2.3 FU故障
LG-IS5以及IH系列变频器都是带有快速熔断器检测的,由于快速熔断器的分断能力能够达到5个ms左右,所以当有大电流经过变频器内部时,快速熔断器就能动作,从而保护大功率模块。但由于快速熔断器的损坏,也就引起了FU故障的出现。更换快速熔断器。
2.4 Ground fault故障
接地故障也是我们平时会碰到的故障,在排除电机接地存在问题的原因外,最可能发生故障的部分就是霍耳传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因数的影响,工作点很容易发生飘移,导致GF报警。
2.5 无显示故障
无显示故障通常是由开关电源的损坏而引起。与普通自激或他激式开关电源不同的是LG变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比,从而达到稳定输出电压的目的。当有负载短路时常会导致开关电源封锁输出,面板无显示。
与其他变频器一样,象LV、OV故障,驱动电路损坏故障在LG变频器上也会碰到,需要我们在实践中不断总结与摸索。
二、三星变频器的常见故障及维修对策

1、引言
三垦变频器对于我们较早使用变频器的用户来说应该不是陌生的品牌,因为进入中国市场较早,所以在中国市场上还是有较大使用量,特别是在20世纪80年代末90年代初,三垦变频器在市场上占有绝对的主导地位。随着三垦变频器生产往国内的转移,它以其简单实用的操作、较经济的价格,在中国变频器市场得到了广泛的使用。三垦变频器也是在发展中不断地更新和完善。从早期进入中国市场的SVS/SVF系列,到90年代推出的MF系列、IF系列、IHF/IPF系列以及现在主打的SHF/SPF系列,产品不断地更新换代,变频器的控制方式也由早期变频器共同采用的V/F控制改为现在较流行的电压矢量控制,性能也有了较大的改善。此外,三垦变频器在一些选件功能、特殊功能上做得也很有特色,其中包括基于恒压供水的控制基板,功能简单实用,被广泛应用于小区厂房供水系统,还有化纤纺织行业经常使用的扰动功能。与其他品牌的变频器一样,三垦变频器在使用中还是会碰到各种各样的故障,以下就三垦变频器的常见故障及故障排除与广大用户作一探讨。
2、常见故障处理
2.1 SUS/SUF变频器的常见故障
三垦作为最早大规模进入中国市场的变频器,老型号的SVS/SVF变频器在社会上仍有较少的使用量,此型号变频器都采用了分列式插脚元器件,辅以数码管显示,常见故障代码有3、4、6、8,分别代表过流、过压、欠压以及过热保护。过流经常是由于GTR功率模块的损坏而导致的,在更换功率模块的同时,我们应先修复驱动电路,以免由于驱动电路的损坏,导致GTR功率模块的再次损坏。欠压过压故障发生的主要可能性是快速熔断器的损坏,以及电压检测电路的损坏,电压检测电路采样中间直流回路的电压,然后经高阻值电阻降压,再由光耦隔离后送到CPU处理,由高低电平判断是欠压还是过压。过热故障绝大多数由风机散热不足引起的,由于此型号变频器较早在纺织行业使用,而纺织行业的环境通常较差,经常会有灰尘棉纱进入风道,造成散热不良导致过热报警,清理风道应该是有效地解决办法。
2.2 MF和IF系列的常见故障
(1) ERCAL4
ERC,AL4故障是三垦MF系列和IF系列变频器最常见的故障。此故障的原因主要是由于EEPROM出现故障,EEPROM是一块可以在线读写程序的芯片,它的损坏可能导致内部数据的丢失或错乱,通常解决办法是更换EEPROM。

(2) 变频器无输出
 变频器无输出,在使用MF系列变频器过程中经常会碰到,驱动电路损坏,逆变模块损坏都有可能引起变频器无输出,此外还有一种可能性就是输出反馈电路出现故障。有时我们会发现变频器有输出频率,没有输出电压,这时则需考虑一下是否反馈电路出现了故障,在反馈电路中用于降压的反馈电阻是较容易出现故障的。
(3) 无显示
上电无显示对于三垦MF系列以及IF,IHF系列来说都是较常见的故障,而引起原因也绝大多数是由于开关电源的损坏。MF系列变频器的开关电源采用的是较常见的反激式开关电源控制方式,而IF,IHF系列变频器则采用了一块型号为HPS74的厚膜电路来调整开关管的占空比,在开关电源中较容易损坏的部位有开关管、起振电阻、脉冲变压器,当然IF/IHF系列变频器的厚膜电路也是较容易发生故障的部位。此外,开关电源的输出电路发生短也会引起开关电源损坏,从而导致变频器无显示。
(4) OCA,OCN,OCD
过电流也是三垦变频器的一个常见故障,驱动大功率晶体管工作的驱动电路的损坏是导致过流报警的一个原因。小功率三垦IF/IHF系列变频器采用了东芝的TLP250型号的光耦来搭建了驱动电路,由于该型号光耦内置放大电路,所以驱动线路设计简单,但驱动光耦也比较容易出现故障,引起OC报警。IPM模块的损坏也会导致OC报警。我们有时会遇到这样一种情况,静态测量IPM模块时发现大功率管及续流两极管都正常,驱动电路波形也正常,但一运行就出现OC报警,这时需注意一下IPM模块,由于模块内置电流检测,电压检测以及温度检测等功能,所以不能单单以测量功率管和续流两极管的好坏来判断IPM整个模块的好坏。假如出现这种情况则可以尝试更换IPM模块。三垦变频器由于传感器故障而显示OC的情况较少。

三、三菱变频器的常见故障及维修对策

1、引言

三菱,在自动化领域应该是个相当有声誉的品牌,PLC、人机界面、变频器、伺服产品以及自动化仪表等等都是三菱公司的优势产品, 在各行业中也都赢得了良好的口碑。
三菱变频器以其稳定的性能, 丰富的功能, 良好的力矩特性, 以及较高的性价比,在变频器市场占据着重要的地位。并以其强大的品牌效应, 在中国的市场份额逐年增长。三菱变频器经过近20年的发展,产品质量和功能都相当稳定与完善。特别是随着功率器件以及IC芯片的不断改进,变频器产品也是不断地推陈出新,从早期使用分立元件的K系列、Z系列,到现在使用IPM、PIM模块的A系列,三菱变频器应该说又上了一个新台阶。我们应该提到的是在大功率模块的应用上,三菱变频器可能更有优势,因为三菱公司本身就是一个著名的半导体生产厂家,在功率器件的开发上更是走在了前端,特别是三菱公司的IPM模块,以其卓越的性能被众多变频器厂家所采用。现在的三菱变频器从应用来说主要可以分为以下几大类:
(1) 通用型的A系列,较早有A200系列,以及经济型的A024、A044系列
;
(2) 风机水泵专用型的F系列, 包括早期的F400系列以及现在广泛使用的F500系列
;
(3) 经济型的E系列和简易型的S系列。为了满足市场的需要,三菱变频器还开发了应用于多种场合的选件卡,主要包括要求精确转速的PG反馈卡、用于精确定位的定位控制卡、用于压力控制的PI控制卡以及用于扩展输出点的继电器和晶体管输出卡。变频器功能的不断加强和选件卡的开发,使得三菱变频器更好地满足了不同用户的需要,也成为三菱变频器能够迅速壮大的动力。

2、常见故障的处理
以下我们就三菱变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨。
2.1 早期产品的故障
由于三菱变频器进入中国市场较早, 所以有些老的产品仍在使用, 我们先就这些产品的故障做一分析。早期我们能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器。小功率Z024系列变频器我们常见的故障现象有OC、ERR、无显示等。
OC引起的原因主要有以下两种可能。
(1) 驱动电路老化
由于较长年限的使用,必然导致元器件的老化,从而引起驱动波形发生畸变,输出电压也就不稳定了,所以经常一运行就出现OC报警。
(2) IPM模块的损坏也会引起OC报警
Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流,欠压等检测电路,而且还包含有放大驱动电路,所以不管是检测电路的损坏,驱动电路的损坏, 以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。
(3) 无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。
(4) ERR故障是一个欠压故障,通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生,而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的,它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路,这给维修带来了一定的困难,其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。
(5) 此外我们还会碰到一些LV故障,欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障,三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障,由于开关电源输出负载的短路,或母线电压的突变而导致脉冲变压器初,次级绕组的损坏。
2.2 A500和E500系列常见故障
目前市场上正在推广使用的就是A500系列、E500系列、F500系列和S120系列。以下我们就A500和E500系列的常见故障和大家做一分析。
(1)对于A500系列我们有时会碰到UV(欠压)故障,我们可以检查一下整流回路。A500系列7.5kW以下变频器的整流桥内置一个可控硅,变频器在正常运行时用于切断充电电阻,内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障,而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片,此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。此外,在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6、E7,而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片,以及一些接口芯片上。
(2)对于E500系列变频器,我们碰到的常见故障有Fn故障,此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不封锁输出。
四、安川变频器的常见故障及维修对策

1、引言 
安川变频器作为日本享有盛誉的品牌,在中国的变频器市场也占有一个重要的地位。安川变频器从进入中国市场以来已被广大用户所接受,并被广泛应用于电梯、纺织、印刷、印染等行业。

安川变频器类别齐全, 通用型变频器从早期的616G3,到后来推出的616G5,以及现在销售的616G7都以其良好的品质赢得了市场。此外在提升行业安川变频器更有着广阔的市场,从原先的676VG3到现在的676GL5,安川变频器以其优越的力矩特性在提升行业树立了良好的口碑,确立了领先的优势。安川变频器在控制方式上也由原先变频器厂家普遍采用的电压矢量控制方式改进为力矩动态特性更好的电流矢量控制方式,使之越来越向直流调速靠近。
在安川变频器的使用中我们还是会碰到各种故障,以下就安川变频器的常见故障和广大用户做一个探讨。
2、安川变频器的常见故障
2.1 开关电源损坏
开关电源损坏是众多变频器最常见的故障,通常是由于开关电源的负载发生短路造成的,在众多变频器的开关电源线路设计上,安川变频器因该说是比较成功的。616G3采用了两级的开关电源,有点类似于富士G5,先由第一级开关电源将直流母线侧500多伏的直流电压转变成300多伏的直流电压。然后再通过高频脉冲变压器的次级线圈输出5V、12V、24V等较低电压供变频器的控制板,驱动电路,检测电路等做电源使用。在第二级开关电源的设计上安川变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比,从而达到稳定输出电压的目的。前几期我们谈到的LG变频器也使用了类似的控制方式。用作开关管的QM5HL-24以及TL431都是较容易损坏的器件。此外当我们在使用中如若听到刺耳的尖叫声,这是由脉冲变压器发出的,很有可能开关电源输出侧有短路现象。我们可以从输出侧查找故障。此外当发生无显示,控制端子无电压,DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。
2.2 SC故障
SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏,这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上,上桥使用了驱动光耦PC923,这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦,安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929,这是一款内部带有放大电路,及检测电路的光耦。此外电机抖动,三相电流,电压不平衡,有频率显示却无电压输出,这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种,首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路,堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真,或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。
2.3 OH—过热
过热是平时会碰到的一个故障。当遇到这种情况时,首先会想到散热风扇是否运转,观察机器外部就会看到风扇是否运转,此外对于30kW以上的机器在机器内部也带有一个散热风扇,此风扇的损坏也会导致OH的报警。 
2.4 UV—欠压故障

当出现欠压故障时,首先应该检查输入电源是否缺相,假如输入电源没有问题那我们就要检查整流回路是否有问题,假如都没有问题,那就要看直流检测电路上是否有问题了。对于200V级的机器当直流母线电压低于190VDC,UV报警就要出现了;对于400V级的机器,当直流电压低于380VDC则故障报警出现。主要检测一下降压电阻是否断路。
2.5 GF—接地故障
接地故障也是平时会碰到的故障,在排除电机接地存在问题的原因外,最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因数的影响,工作点很容易发生飘移,导致GF报警。
五、丹佛斯变频器的常见故障及维修对策

1、引言 
丹佛斯变频器作为欧洲享有盛誉的品牌,早在1968年就开始大批量生产变频器,和30多年前的产品相比,如今的丹佛斯变频器功能更加强大,性能更优越,调试和运行也更简单。丹佛斯变频器从进入中国市场以来已被广大用户所接受,并被广泛应用于纺织、印染、灌装生产线、烟机、楼宇以及供水等行业。

丹佛斯变频器类别齐全,能为各行业提供最优的解决方案,产品主要有通用型的VLT5000系列,风机水泵专用的VLT6000系列,简易型的VLT2800系列,专用于恒压供水的VLT7000系列,适用于水行业的VLT8000AQUA系列,适合于腐蚀性环境中使用防护等级为IP66的FCD300系列变频器,此外还有变频器和电机一体化的FCM300系列,以及专用于提升行业的VLT5000FLUX系列变频器,除了致力于变频器的开发和应用外,丹佛斯公司还提供MCD3000系列软启动器。同时由于各行业一些特殊功能的需要丹佛斯公司还提供各种选件卡,主要包括用于同步以及定位的同步同位卡,用于纺织,造纸等行业的卷绕卡,以及用于化纤行业的摆频卡,现场总线控制的Profibus卡等。
丹佛斯变频器早期象VLT3000系列,VLT3500系列采用的是VVC电压矢量控制并加上了对负载和转差的补偿,所以变频器在负载变化时输出特性更加稳定。而VLT5000系列在VVC控制的基础上发展为VVCplus控制方式,使得变频器在低速(0-10HZ)范围内动特性得到了改善,速度精度也得到了提高。
2、丹佛斯变频器的常见故障
丹佛斯变频器由于进入中国市场还不长,可能好多用户对它并不是很熟悉,以下我们就丹佛斯的一些常见故障及解决办法和广大用户作一个探讨。
2.1 开关电源损坏
这是众多变频器最常见的故障,通常是由于开关电源的负载发生短路造成的,丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整开关电源的输出,同时UC2844还带有电流检测,电压反馈等功能,当发生无显示,控制端子无电压,DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。
2.2 ALARM 37—IGBT模块损坏
IGBT模块损坏,这也是变频器损坏的常见故障之一,电机抖动,三相电流,电压不平衡,有频率显示却无电压输出,这些都是IGBT模块损坏的常见现象。IGBT模块损坏的原因有多种,首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路,堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真,或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,在驱动电路的设计上丹佛斯应该是做的相当优秀的,每一路驱动电路丹佛斯都使用了独立的带变压器隔离的电源,控制信号也是通过门极驱动变压器提供,所以可靠性相当高。
2.3 ALARM29—过热
过热,也是我们平时会碰到的一个故障。那我们首先会想到散热风扇是否运转,丹佛斯在风扇控制上采用了ON/OFF控制方式,通过温度传感器采样温度信号,用斩波电路调整输出电压达到控制风扇转速的目的,即省了电,又延长了风扇的寿命。其次我们也要检查散热通道是否畅通,有无堵塞现象。对于大功率45kW以上的变频器在安装上一定要注意机器必须安装在平整,垂直无间隔物的表面,原因在于丹佛斯变频器出厂时不提供背板,所以风道是敞开的,不利于散热,我们发现很多丹佛斯变频器过热都是由于安装问题而导致的。
2.4 限流运行
在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。对于一般的变频器在限流报警出现时不能正常平滑的工作,电压(频率)首先要降下来,直到电流下降到允许的范围,一旦电流低于允许值,电压(频率)会再次上升,从而导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内部斜率控制,在不超过预定限流值的情况下寻找工作点,并控制电机平稳地运行在工作点,并将警告信号反馈客户,依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有问题。
2.5 ALARM8—欠压故障 
欠压故障,当出现欠压故障时,我们首先应该检查输入电源是否缺相,假如输入电源没有问题那我们就要检查整流回路是否有问题,丹佛斯小功率37KW以下的变频器采用的是单个的全桥不可控整流器,而45KW以上的变频器则采用了半控全桥整流,整流桥缺相可能导致欠压报警。对于小功率机器预充电回路接触器有问题也有可能导致欠压报警。

六、富士变频器的常见故障及维修对策 

对于使用变频器的朋友来说富士变频器应该是个不陌生的品牌,它以其简单实用的操作,较高的性价比,曾经占据着中国变频器市场的半壁江山,随着时间的推移,这个在中国市场上广泛使用的变频器也进入了故障的高发期,在日常使用中碰到变频器发生故障,我们生产第一线的工作人员又如何找到故障原因并排除故障,成为摆在我们日常操作人员面前的一大问题,下面我们就富士变频器的一些常见故障及判断解决方法和广大使用者作一个探讨。
富士变频器经过近二十年的发展无论是在机器外形体积上,还是在线路板新器件的应用上及元器件的集成度上,都有了长足的发展,新产品更是不断推陈出新,从早期的2系列发展到现在的11系列,并根据负载特性的不同推出了通用型的G系列,风机水泵专用的P系列,简易型的E系列及K系列,此外还有超小型的C系列,以及电梯专用的VG3变频器。以及早期大功率的G7,P7系列(30kW以上),此外富士变频器还提供了一系列的选件卡包括干结点的继电器输出卡,数字量模拟量的接口卡,PG反馈卡和两台电机同步运行的同步卡。一系列的变频器的推出和选件卡的应用基本上满足了不同用户的需要,也成为富士变频器能够长足发展的基础。
1OC1,OC2,OC3
故障显示OC1,OC2,OC3,这是富士变频器最常见的故障之一了,它包括了变频器加速中过电流,减速中过电流,和恒速中过电流,此故障产生的原因主要有以下几种
:
(1) 加速时间过短,这是我们过电流现象中最常见的。依据不同的负载情况我们相应地调整加减速时间,就能消除此故障。

(2) 大功率晶体管的损坏也可能引起OC报警,富士变频器的大功率晶体管随着半导体技术的发展经过了几次换代,从早期的用于G2(P2),G5(P5),G7(P7)系列的GTR模块,到G9(P9)系列的IGBT模块,直到现在使用的IPM模块,无论从封装技术还是保护性能,都有了很大的提高,高耐压、大电流、高频、低耗、静音、多保护功能已成为大功率晶体管模块的发展趋势。大功率晶体管模块的损坏主要可能有以下几种原因造成:
a) 输出负载发生短路
;
b) 负载过大,大电流持续出现
;
c) 负载波动很大,导致浪涌电流过大,都可能引起OC报警,损坏功率模块。

(3) 驱动大功率晶体管工作的驱动电路的损坏也是导致过流报警的一个原因。富士G7S、G9S分别使用了PC922,PC923两种光耦作为驱动电路的核心部分,由于内置放大电路,线路设计简单,被包括富士变频器在内的多家变频器厂家广泛使用。驱动电路损坏表现出来最常见的现象就是缺相,或三相输出电压不平衡。
(4) 检测电路的损坏也会导致变频器显示OC报警,检测电流的霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因数的影响,工作点很容易发生飘移,导致OC报警。
2、开关电源损坏
开关电源损坏一个比较明显的特征就是变频器上电无显示,富士G5S采用了两级开关电源,它先把中间直流回路的直流电压由500多V转变成300多V,然后再通过一级开关电源输出5V,24V等多路电源,开关电源的损坏常见的有开关管击穿,脉冲变压器烧坏,以及次级输出整流两极管损坏,滤波电容使用时间过长,导致电容特性变化,带载能力下降,也很容易引起开关电源的损坏。富士G9S则使用了一片开关电源专用的波形发生芯片,由于受到主回路高电压的窜入,经常会导致此芯片的损坏,由于此芯片市场很少能买到,引起的损坏较难修复。
3、整流桥损坏
整流桥的损坏也是富士变频器常见的故障,富士G7S使用了一块带有可控硅的整流模块,它与普通整流桥的区别就在于它用可控硅替代了主回路接触器,提高了机器的可靠性。G9S小功率机器整流桥则是集成可控硅与开关管于一体。整流桥的损坏常与机器外部电源有密切联系,当整流桥发生故障后,我们不能再盲目上电源,应先检查外围设备。
4LV,  OV 
欠压和过压也是富士变频器的常见故障,这有主电源因素而引起的故障报警,也有机器检测电路损坏而引起报警的可能性,富士G5S使用了一片定做的电压检测厚膜电话来检测主回路直流电压的高低,G7S,G9S则是直接从直流主回路采样检测,其检测效果是一样的。

此外富士变频器也会经常出现一些与主板有密切联系的报警,包括(Err,Er1,Er7,Er3)等等,变频器的故障是多种多样的,但变频器的原理都大同小异,只是在功能实现的线路上有所区别,这需要我们在实践中不断总结,更好更快地寻找问题,解决问题,也希望我们这些从事变频维修的人员能为广大用户提供更多的帮助。
七、西门子变频器的常见故障及维修对策

1、引言 
西门子,在自动化领域应该是个享有盛誉的品牌,PLC、人机界面、变频器、伺服产品、自动化仪表等等,几乎涉及了自动化控制的所有领域,在各行业中也都赢得了良好的口碑。

西门子变频器以其稳定的性能,丰富的组合功能,良好的力矩特性,在变频器市场占据着重要的地位。并以其强大的品牌效应,打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位,据有关专业市场调研机构的统计,西门子的高低压变频器在中国市场上已位居第一。
西门子变频器在中国市场的使用最早是在钢铁行业,然而在当时电机调速还是以直流调速为主,变频器的应用还是一个新兴的市场。随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟,变频调速已逐步取代了直流调速,成为驱动产品的主流,西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展,西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的完美结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P,这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场,目前仍有少量的使用,而其后在中国市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER, 以及西门子变频器最为成功的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC-AC变频器,也提供了在造纸,化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的ECO变频器,在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率,市场上的成功主要是因为它超越了富士变频器成为中国市场的第一品牌。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420,MM440.6SE70系列。
2、MICRO MASTER和MIDI MASTER系列变频器常见故障
由于西门子变频器在中国市场的一个庞大的销售量,在使用中必然会碰到许多问题,以下我们就西门子变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨:
西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个品牌,所以有些老的产品像MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用户在使用,我们先就这两个系列产品的常见故障做一分析。

对于MICRO MASTER系列变频器我们最常见的故障就是通电无显示,该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器,该芯片的损坏会导致开关电源无法工作,从而也无法正常显示,此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。
对于MIDI MASTER系列变频器我们较常见的故障主要有驱动电路的损坏,以及IGBT模块的损坏,MIDI MASTER的驱动电路是由一对管去驱动IGBT模块的,而这对管也是最容易损坏的元器件,损坏原因常由于IGBT模块的损坏,而导致高压大电流窜入驱动回路,导致驱动电路的元器件损坏。
3、6SE70系列变频器常见故障
对于6SE70系列变频器,由于质量较好,故障率明显降低,我们经常会碰到的故障现象有F008(直流电压低),由于是直接通过电阻降压来取得采样信号,所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。此外我们还会碰到F025,F026,F027,关于输入相缺失的报警,故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能,输入检测电路的损坏会导致输入缺相报警,如排除此故障原因,报警信号还不能消除,那故障很有可能就是CU板的损坏了。此外F011(过电流)故障也是一个常见的故障,电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一,此外我们在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报警。要特别注意由于这种原因而引起的故障报警。
4、ECO系列变频器常见故障
对于ECO的变频器,我们碰到最多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏,引起的原因也主要是由于强电侧(功率模块)与弱电侧(驱动电路)没有隔离电路,导致强电进入了控制电路,引起驱动电路及开关电源大面积烧坏,此外预充电回路损坏也是常见故障(30kW以上),由于限流回路设计在交流输入侧,只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的超前和滞后,都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大,而使得限流电阻和切入继电器烧毁。F231故障也是ECO变频器的一种常见故障,引起原因就是因为采样电阻的损坏。
5、MM420以及MM440变频器常见故障
对于MM420以及MM440变频器的故障现象应该说没有超出我们前面讨论的范围,只是变频器在内部结构上发生了一些变化,那就是采用了著名的功率器件制造商西门康公司的一体化功率模块,缩小了机器的体积,也减少了内部的连接,因为回路之间的连接都采用了直接接触的方式。应该说MM440和MM420系列变频器还是出现了较多的故障,特别是小功率的机器。
八、台湾产变频器的常见故障及维修对策

1、引言
变频器的发展应该说经历了一段很漫长的时间,中国变频器市场也经历了从80年代初到90年代中期日本变频器独领风骚,到现在的欧美变频器渐占主导地位的局面。在这中间我们不得不提到台湾产的变频器。作为一个半导体电子产品的集结地和加工中心,变频器这个和半导体IC业密切相关的行业在台湾也取得了巨大的发展。为台湾变频器在市场上也赢得了一席之地。并以其低廉的价格和较好的性能受到了中低档用户的青睐。处于领先地位的品牌主要有台达,台安,东元,其他我们还能碰到的品牌有爱德利,利佳,宁茂,欧林,九德松益等。
2、台湾变频器概况
台湾变频器相对来说功能较简单,特别是早期的产品,像台安欧林主要功能就是调速,简单而实用。如台安早期的N1系列,和欧林的OL-2001系列、OL-4001系列。但随着半导体技术的发展,以及用户客观使用场合使用要求的提高,变频器的功能也越来越丰富。台湾变频器也有了长足的发展,随着控制理论的成熟,控制方式也由原来的V/F控制提升至电压矢量控制,主要的功率器件也由大功率双极型晶体管GTR改进为绝缘栅双极型晶体管IGBT,变频器性能大为提高。
在功能上,台湾产变频器虽然无法和欧美及日本变频器相提并论,但功能上也越来越完善。台安,台达都有RS-232/485通讯功能,内置PID功能,台达变频器还带有PG卡选件,参数里更带有电子齿轮设置,调速更精确(VFD-V系列)。由于纺织行业的一些特殊性,台安变频器推出了内建摆频功能的SV300系列变频器。对于东元变频器来说由于采用了安川公司的变频调速技术,东元变频器无论从外形还是内部参数都和安川变频器极为接近,功能也极其相近。由于是安川变频的成熟技术,质量还是相当可靠。分类也和安川变频接近。功能也十分强大,包括多种通讯方式的选择,内置简易PLC功能等等。
在型号分类上几大台湾品牌也更详细。如台达变频器就包括通用型的VFD-A系列,风机水泵专用的VFD-F系列,以及简易型的VFD-S系列,以及可用于直接转矩控制的VFD-V系列。台安变频器主要有通用型的N2系列,电流矢量控制型的V2系列,经济型的E2系列,以及功能最完善的SV300系列。东元变频器主要包括大功率的7200GA系列,7200PA系列,中小功率的7200MA,7200CV系列,以及和台安变频器极为相近的E2,N2系列。
3、常见故障及维修
以下我们就从维修的角度,结合几个常见品牌变频器的常见故障和大家做一个探讨。
对于台安变频器,现在碰到故障比较多的是N2系列,常见故障代码有过电流OC,原因有多种:电机故障,加速时间过短,检测CT损坏,都有可能导致过电流故障的出现。其实在维修中碰到最多引起过电流报警的就是PIM模块的损坏,有时往往由于驱动电路上的短路,导致上电就显示过电流报警,也有可能由于大功率晶体管的损坏,导致三相输出电压不平衡,变频器运行就显示过电流报警。我们常用的确定故障源的办法就是在不拖动电机的情况下运行变频器,并测量输出电压,确定是电机有问题,还是变频器故障。假如是变频器故障我们还得判断是PIM模块损坏引起的故障还是检测电路误检引起的故障。我们通过测量,就能判断出PIM模块的好坏,但值得注意的是我们不能忽略对驱动电路波形的测量。台安N2系列变频器下桥驱动采用的是带有短路保护的PC929驱动光耦,PIM模块的损坏也容易导致驱动光耦的损坏。检测电路的损坏主要是霍尔传感器损坏也会引起过流报警。
N2系列变频器的开关电源的设计是目前开关电源较流行做法,用一块μc3842作为波形发生器,调整开关管k1317的占空比,达到调整输出的目的。整个线路设计简单可靠,被广泛采用。但由于开关电源所带负载的短路,或开关电源工作电压的突变也会导致开关电源的损坏。问题一般出在μc3842芯片上,但假如是外部电源发生突变,也有可能导致脉冲变压器的损坏。在台安N1系列变频器中脉冲变压器的损坏还是比较多的,但原因则和N2系列变频器的损坏有所区别。多与脉冲变压器绕制时的工艺有关。
台达变频器我们碰到最多的就是开关电源的损坏了。如台达的VFD-A系列变频器。它的开关电源采用了一种对称的设计结构,有两个开关管共同调整输出电压,问题往往都出在开关管的驱动电路上。此外该开关电源的脉冲变压器也是一个易坏部分。
东元的7200GA采用的则是安川616G3系列变频器的技术。我们碰到较多的就是SC故障以及CPF00-CPF04故障。当然开关电源的损坏也是常见故障之一。对于SC短路故障多是由于功率模块的损坏而导致的,功率模块触发极的短路往往会导致上电就显示短路故障。驱动电路的损坏也会引起SC故障。往往是一运行,SC故障就出现了。那我们就只能通过测量功率模块,检测驱动波形来排除故障了。对于CPF00-CPF04故障,问题则是基本都在CPU板上,相对来说检测较困难。一般性故障点都出在可在线擦除的EEPROM上,此外集成CPU处理器和程序的芯片也是较容易出问题的地方,但我们在更换芯片进行维修时,应注意热风机温度的控制,以免烫坏芯片。
九、十三、通用变频器常见的驱动电路形式及分析

1、引言
交流变频调速技术是现代电力传动技术重要发展方向,随着电力电子技术,微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用,变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速,变极调速,直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域。
随着变频调速器的广泛应用,许多工程技术人员对它也有了相当的了解,一般通用型变频器大致包括以下几个部分:1整流电路,2直流中间电路,3逆变电路,4控制电路。而产生可调电压和可调频率的逆变电路,又应该是变频器各组成部分的核心技术。
2、驱动电路
逆变电路主要包括:逆变模块和驱动电路。由于受到加工工艺,封装技术,大功率晶体管元器件等因数的影响,目前逆变模块主要由日本(东芝,三菱,三社,富士,三肯。)及欧美(西门子,西门康,摩托罗拉,IR)等少数厂家能够生产。
驱动电路作为逆变电路的一部分,对变频器的三相输出有着巨大的影响。驱动电路的设计一般有这样几种方式(1)分立插脚式元件组成的驱动电路;(2)光耦驱动电路;(3)厚膜驱动电路;(4)专用集成块驱动电路等几种。
(1) 分立插脚式元件的驱动电路
分立插脚式元件组成的驱动电路在80年代的日本和台湾变频器上被广泛使用,主要包括日本(富士:G2,G5.三肯:SVS,SVF,MF., 春日,三菱Z系列K系列等)台湾(欧林,普传,台安.)等一系列变频器。随着大规模集成电路的发展及贴片工艺的出现,这类设计电路复杂,集成化程度低的驱动电路已逐渐被淘汰。
(2) 光耦驱动电路
光耦驱动电路是现代变频器设计时被广泛采用的一种驱动电路,由于线路简单,可靠性高,开关性能好,被欧美及日本的多家变频器厂商采用。由于驱动光耦的型号很多,所以选用的余地也很大。驱动光耦选用较多的主要由东芝的TLP系列,夏普的PC系列,惠普的HCPL系列等。以东芝TLP系列光耦为例。驱动IGBT模块主要采用的是TLP250,TLP251两个型号的驱动光耦。对于小电流(15A)左右的模块一般采用TLP251。外围再辅佐以驱动电源和限流电阻等就构成了最简单的驱动电路。而对于中等电流(50A)左右的模块一般采用TLP250型号的光耦。而对于更大电流的模块,在设计驱动电路时一般采取在光耦驱动后面再增加一级放大电路,达到安全驱动IGBT模块的目的。
(3) 厚膜驱动电路
厚膜驱动电路是在阻容元件和半导体技术的基础上发展起来的一种混合集成电路。它是利用厚膜技术在陶瓷基片上制作模式元件和连接导线,将驱动电路的各元件集成在一块陶瓷基片上,使之成为一个整体部件。使用驱动厚膜对于设计布线带来了很大的方便,提高了整机的可靠性和批量生产的一致性,同时也加强了技术的保密性。现在的驱动厚膜往往也集成了很多保护电路,检测电路。应该说驱动厚膜的技术含量也越来越高。
(4) 专用集成块驱动电路
现在还出现了专用的集成块驱动电路,主要由IR的IR2111,IR2112,IR2113等,其它还有三菱的EXB系列驱动厚膜。三菱的M57956,M57959等驱动厚膜。
此外,现在的一些欧美变频器在设计上采用了高频隔离变压器加入了驱动电路中(如丹佛斯VLT系列变频器)。应该说通过一些高频的变压器对驱动电路的电源及信号的隔离,增强了驱动电路的可靠性,同时也有效地防止了强电部分的电路出现故障时对弱电电路的损坏。在实际的维修中我们也感觉到这种驱动电路故障率很低,大功率模块也极少出现问题。
在我们平时的日常生产使用中,大功率模块损坏是一种常见的故障现象。
3、故障现象分析
损坏的原因可能是多种多样的。马达短路,对地绝缘不好,电机堵转,外部电源电压过高都有可能造成变频器大功率模块的损坏,我们在实际维修中更换大功率模块时一定要确定驱动电路的正常工作。否这更换后很容易引起大功率模块的再次损坏。另外我们也要了解GTR模块和IGBT模块驱动电路的区别,两种功率模块前者为电流驱动,后者则是电压驱动。
随着电子元器件,大规模集成电路的发展,驱动电路也在不断向着高集成化方向发展,而且功能在不断扩大,性能也在不断提高。