1、变频器基础知识以及故障处理解析Part1：变频器故障处理解析变频器故障处理解析(第一贴)变频器驱动电机抖动在接修一台安川 616PC5-5.5kW 变频器时,客户送修時标明电机行抖动,此时第一反应是输出电压不平衡.在检查功率器件后发现无损坏,给变频器通电显示正常,运行变频器，测量三相输出电压确实不平衡，测试六路数出波形，发现 W 相下桥波形不正常，依次测量该路电阻，二极管，光耦。发现提供反压的一二极管击穿，更换后，重新上电运行，三相输出电压平衡，修复。变频器故障处理解析(第二贴)变频器频率上不去size=3在接修一台普传 220V，单相，1.5kW 变频器时，客户标明频率上不去，只能上到 20
2、Hz，此时第一想到的是有可能参数设置不当，依次检查参数，发现最高频率，上限频率都为 60Hz，可见不是参数问题，又怀疑是频率给定方式不对，后改成面板给定频率，变频器最高可运行到 60Hz，由此看来，问提出在模拟量输入电路上，检查此电路时，发现一贴片电容损坏，更换后，变频器正常。 变频器故障处理解析(第三贴)变频器跳过流在接修一台台安 N2 系列，400V，3.7kW 变频器时，客户标明在起动时显示过电流。在检查模块确认完好后，给变频器通电，在不带电机的情况下，启动一瞬间显示 OC2，首先想到的是电流检测电路损坏，依次更换检测电路，发现故障依然无法消除。于是扩大检测范围，检查驱动电路，在检查驱动
3、波形时发现有一路波形不正常，检查其周边器件，发现一贴片电容有短路，更换后，变频器运行良好。变频器故障处理解析(第四贴)变频器整流桥二次损坏在接修一台 LG SV030IH-4 变频器时，检查时发现整流桥损坏，无其它不良之处，更换后，带负载运行良好。不到一个月，客户再次拿来。检查时发现整流桥再次损坏，此时怀疑变频器某处绝缘不好，单独检查电容，正常。单独检查逆变模块，无不良症状，检查各个端子与地之间也未发现绝缘不良问题，再仔细检查，发现直流母线回路端子 P-P1 与 N 之间的塑料绝缘端子有炭化迹象，拆开端子查看，果然发现端子碳化已相当严重，从安全角度考虑，更换损坏端子，变频器恢复正常运行，正常运
4、行已有半年多。变频器故障处理解析(第五贴)变频器小电容炸裂在接修一台三肯 SVF7.5kW 变频器时，检测时发现逆变模块损坏，更换模块后，变频器正常运行。由于该台机器运行环境较差，机器内部灰尘堆积严重，且该台机器使用年限较长，决定对它进行除尘及更换老化器件的维护。以提高其使用寿命，器件更换后，给变频器通电，上电一瞬间，只听“砰”的一声响动，并伴随飞出许多碎屑，断开电源，发现 C14 电解电容炸裂，此刻想到的是有可能电容装反，于是根据其标识再装一次，再次上电，电容又一次炸裂。于是进一步检查其线路，发现线路与电容标识无法对上，于是将错就错，把电容装反，再次上电，运行正常。这一点在后来送修的相同的机
5、器得以证实。 变频器故障处理解析(第六贴)AEG Multiverter122/150-400 变频器在启动时直流回路过压跳闸这台变频器并非每次启动都会过压跳闸。检查时发现变频器在上电但没有合闸信号时，直流回路电压即达360V，该型变频器直流回路的正极串接 1 台接触器，在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路 IGBT 性能不良，断开预充电回路 IGBT，情况依旧。用万用表检查变频器输出端时其对地阻值很小，查至现场发现电机接线盒被水淋湿，干燥处理后，变频器工作正常。由于电机接线盒被水淋湿,直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电，这种情况合
6、闸通常理解应该为过流跳闸而实际为过压跳闸。本人认为，启动时变频器输出电压和频率是逐渐上升的，电机被水淋湿后，会造成输出电流的变化率很高，从而引起直流回路过压。变频器故障处理解析(第七贴)AEG Multiverter22/27-400 变频器上电后，操作面板上的液晶显示屏显示正常，但 ready 指示灯不亮，变频器不能合闸查看变频器菜单中的故障记录时未发现有故障，而对操作面板上各按键的操作在事件记录中则有记录。检查变频器内 A10 主板、A22 电源板上的 LED 指示灯均正常，用试电笔测变频器的进线电源，发现有一相显示不正常，用万用表测量三相结果为:Vab=390V，Vac=190V，Vbc
7、=190V。经检查系进线端子排处接触不良。ready 指示灯是变频器内各种状态信息的综合反映，当它不亮时可提示维护人员注意变频器尚未就绪 。此时在进线电源不正常时变频器的故障记录中未能反映未就绪的原因，可能与电路的设计有关。变频器故障处理解析(第八贴)调试过程中西门子 MIDIMASTER Vector(22kW)变频器启动后即过流跳闸 变频器供货方与被控设备的供货方因沟通上的原因，在容量上不匹配(电机功率为 30kW)。将变频器的控制模式选为矢量控制，在输入电机参数时，变频器自动将电机的额定电流 60A 限定在 45A，电机铭牌上无功率因数的大小，按变频器手册的要求，将其设定为 0，在作自动
8、辨识(P088=1)后启动电机时，变频器过流跳闸。考虑到匹配上的原因，将控制模式改为 V/F 控制，情况依旧。后检查电机参数时，发现功率因数为 1.1，将其改为 0.85 后，变频器工作正常。因容量不匹配，变频器依据输入的电机参数进行计算时会产生不正确的结果，在遇到这种情况而暂时无法解决匹配问题时，一定要在自动辨识后检查是否存在不合适的参数。变频器故障处理解析(第九贴)西门子 6SE70 系列变频器的 PMU 面板液晶显示屏上显示字母“E”出现这种情况时，变频器不能工作，按 P 键及重新停送电均无效，查操作手册又无相关的介绍，在检查外接 DC24V 电源时，发现电压较低，解决后，变频器工作正常
9、。变频器操作手册上的故障对策表中介绍的皆为较常见的故障，在出现未涉及的一些的代码时应对变频器作全面检查。 变频器故障处理解析(第十贴)西门子 MM420/MM440 变频器的 AOP 面板仅能存储一组参数变频器选型手册中介绍 AOP 面板中能存储 10 组参数，但在用 AOP 面板作第二台变频器参数的备份时，显“存储容量不足”。解决办法如下:a) 在菜单中选择“语言”项;b) 在“语言”项中选择一种不使用的语言;c) 按 Fn+ 键选择删除，经提示后按 P 键确认;这样，AOP 面板就可存储 10 组参数。造成这种现象的原因可能是设计时 AOP 面板中的内存不够变频器故障处理解析(第十一贴)A
10、BB ACS600 变频器在运行时直流回路过压跳闸该变频器配置有制动斩波器和制动电阻，但外方调试人员在调试时将电压控制器选择为 ON 而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回路过压跳闸后将斩波器和制动电阻投入，结果跳闸更加频繁。变频器操作手册上对直流回路过压原因的解释通常有 2 点:a) 进线电压过高;b) 减速时间太短;因该变频器已投入运行 2 个月，且跳闸时进线电压在允许的范围之内，其它变频器工作正常，结合以前处理变频器故障时对直流回路过压的认识，认为在使用电压控制器调节回馈电流防止直流回路过压的情况下，负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因，到现场查看被控设备时，发现有一块物料卡在传
11、送带的间隙中，清除后，变频器工作正常。拆开变频器外壳检查，发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置(400V、500V、690V)以适应不同的进线电压，其中短接环插在 690V 档上，这样就造成制动斩波器和制动电阻投入工作的门槛值过高而在进线电压为 400V 的 ACS600 变频器中未起作用，将短接环移至 400V档，通过减少减速时间试验，制动斩波器和制动电阻工作正常。Part2：变频器问题解答 19 帖汇总将月儿的汇总了一下，方便大家有关变频器问题解答第一贴通过 ATV28、ATV38 和 ATV58 用 AO 模拟数出口指示电机频率，当电机频率达 50HZ 时，为什么 AO 的输出只有
12、16mA?答：在传动菜单中有一个设定变频器最大输出频率的参数 TFR，出厂默认值为 60HZ，所以当变频器输出为50HZ 时，AO 输出为 16mA。这时只要将 TFR 参数该为 50HZ 即可。有关变频器问题解答第二贴变频器逻辑输出继电器 R1 设置为故障继电器时，若定义一个 LIX 为紧急停车信号，在此逻辑输入端加上急停信号后，故障继电器 R1 是否动作？答：不动作，变频器的故障继电器不同于软启动的故障继电器，只有变频器监测到故障时才动作。有关变频器问题解答第三贴ATV11 异步电动机变频器能预置 8 个速度吗？答：不能。ATV11 异步电动机变频器只能预置 4 个速度，通过将逻辑输入端子
13、 LI3、LI4 定义为 LIA、LIB实现。有关变频器问题解答第四贴变频器的模拟量输入问题：ATS28，ATS38，ATS58，ATS68 系列变频器都有模拟量输入口，其中：AI1：系统已经固化为接给定电位器，作手动给定用；AI2：系统设置为接入 0-20ma 信号或者 4-20ma 信号，并且要求电流从 AI2 端口流入变频器，从 COM 端口流出注意：变频器 AI 电流方向不能反向，所以设计系统时注意选择的 PLC 或者 DCS 的输出模板类型应为输出型，而不是馈电型.当模拟量端口需要引入传感器元件的反馈时,注意选择传感器(例如压力/流量等传感器)应该为四线制仪表(即仪表的供电和测量反馈
14、信号是隔离分开的),不能采用两线制仪表(即仪表的供电和测量反馈信号在一个回路),因为变频器的模拟量输入口不能提供足够大的电流给仪表供电.以上变频器都是施耐德的有关变频器问题解答第五贴V/f 模式是什么意思？答：频率下降时电压 V 也成比例下降，这个问题已在回答 4 说明。V 与 f 的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。有关变频器问题解答第六贴PWM 和 PAM 的不同点是什么？答：PWM 是英文 Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一
15、种调值方式。PAM 是英文 Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。有关变频器问题解答第七贴电压型与电流型有什么不同？答：变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。有关变频器问题解答第八贴为什么变频器的电压与电流成比例的改变？答：异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电
16、机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 有关变频器问题解答第九贴以变频器能控制单相发动机吗？ 答：变频器的输出无法使用于单相发动机。 这是因为变频器的输出电压与常用电源的线形不同，而是脉冲曲型波。 一般，单相电机有另外的起动回路，一般的启动方式是电容器启动方式。 在变频器输出端口连接电容器时，流入过电流导致变频器操作失误，会使电容器受损。 因此，电容器启动方式的单相电机无法用变频器控制。 而且，推斥启动型、分相启动型单相电机也能用变频器控制，但是频繁运转和停止以及在低
17、速连续运转时，电机中流入过电流，引起发动机的损坏或变频器的 TRIP。 总之，要用变频器控制电机的，推荐使用三相电机。 有关变频器问题解答第十贴电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加;对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？答：频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变有关变频器问题解答第十一贴V/f 模式是什么意思？ 答：频率下降时电压 V 也成比例下降，这个问题已在回答 4 说明。V 与 f 的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择 有关变频器问题
18、解答第十二贴按比例地改 V 和 f 时，电机的转矩如何变化？答：频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定 V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择 V/f 模式或调整电位器等方法。有关变频器问题解答第十三贴在说明书上写着变速范围 606Hz，即 10:1，那么在 6Hz 以下就没有输出功率吗？答：在 6Hz 以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取 6Hz 左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发
19、热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为 0.53Hz 有关变频器问题解答第十四贴对于一般电机的组合是在 60Hz 以上也要求转矩一定，是否可以？答：通常情况下时不可以的。在 60Hz 以上(也有 50Hz 以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。有关变频器问题解答第十五贴所谓开环是什么意思？答：给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用 PG 运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行 PG 反馈。 实际转速对于给定速度有偏差时如何办？答：开环时，变
20、频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有 PG 反馈功能的变频器(选用件)。有关变频器问题解答第十六贴如果用带有 PG 的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 答：具有反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 失速防止功能是什么意思？答：如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。
21、当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能有关变频器问题解答第十七贴有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？ 答：加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。什么是再生制动？ 答：电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。有关变频器问题解答第十八贴有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有
22、什么意义？ 答：加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。有关变频器问题解答第十九贴什么是再生制动？ 答：电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。 是否能得到更大的制动力？ 答：从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的 10%20%。如采用选用件制动单元，可以达到 50%100%。Part3：变频器基础知识问答集锦
23、1、什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 2、PWM 和 PAM 的不同点是什么？PWM 是英文 Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM 是英文 Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同？变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为
24、交流的变频器，其直流回路滤波石电感。4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时，电压下降则电流增加;对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。 6、采
25、用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在 150%额定电流以下(根据机种不同，为 125%200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为 67 倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的 1.21.5 倍，起动转矩为 70%120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为 100%以上，可以带全负载起动。 7、V/f 模式是什么意思？频率下降时电压 V 也成比例下降，这个问题已在回答 4 说明。V 与 f 的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控
26、制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。8、按比例地改 V 和 f 时，电机的转矩如何变化？频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定 V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择 V/f 模式或调整电位器等方法。9、在说明书上写着变速范围 606Hz，即 10:1，那么在 6Hz 以下就没有输出功率吗？在 6Hz 以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取 6Hz 左右，此时电动机可
27、输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为 0.53Hz. 10、对于一般电机的组合是在 60Hz 以上也要求转矩一定，是否可以？通常情况下时不可以的。在 60Hz 以上(也有 50Hz 以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。11、所谓开环是什么意思？给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用 PG 运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行 PG 反馈。12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办？开环时，变频器即使输出给定
28、频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%5%)变动。对于要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合，可采用具有 PG 反馈功能的变频器(选用件)。 13、如果用带有 PG 的电机，进行反馈后速度精度能提高吗？ 具有反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决于本身的精度和变频器输出频率的分辨率。 14、失速防止功能是什么意思？如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转，就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减
29、速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。15、 有加速时间与减速时间可以分别给定的机种，和加减速时间共同给定的机种，这有什么意义？ 加减速可以分别给定的机种，对于短时间加速、缓慢减速场合，或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的，但对于风机传动等场合，加减速时间都较长，加速时间和减速时间可以共同给定。16、 什么是再生制动？ 电动机在运转中如果降低指令频率，则电动机变为异步发电机状态运行，作为制动器而工作，这就叫作再生（电气）制动。 17 、是否能得到更大的制动力？ 从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中，由于电容器的容量和耐压的关系，通用变频器的再生制动力约为额定转矩的
30、 10%20%。如采用选用件制动单元，可以达到 50%100%。18 、转矩提升问题 自控系统的设定信号可通过变频器灵活自如地指挥频率变化，控制工艺指标，如在烟草行业的糖料、香料工序，可由皮带称的流量信号来控制变频器频率，使泵的转速随流量信号自动变化，调节加料量，均匀地加入香精、糖料。也可利用生产线起停信号通过正、反端子控制变频器的起、停及正、反转，成为自动流水线的一部分。此外在流水生产线上，当前方设备有故障时后方设备应自动停机。变频器的紧急停止端可以实现这一功能。在 SANKEN、MF、FUT 和 FVT 系列变频器中可以预先设定三四个甚至多达七个频率，在有些设备上可据此设置自动生产流程。设
31、定好工作频率及时间后，变频器可使电机按顺序在不同的时间以不同的转速运行，形成一个自动的生产流程。请问如何防止影响变频器运行的电压突变，有什么设备能够抑制这种突变？影响变频器正常运行的电压突变，通常由下列情况产生：1 电源系统的浪涌过电压；2 电机减速的再生能量引起主回路直流电压升高；3 发生 15ms 以上的瞬时停电。上述情况中，电源系统的浪涌电压和再生能量引起的过电压，将有可能超过整流二极管和逆变器开关元件（如 GTR、IGBT、IPM 等）的耐压值，造成变频器的损坏。而瞬时停电或低电压，将造成变频器控制回路不能正常工作，导致电动机转矩降低或发热。对变频器来说，出于自身保护的需要，过电压或者
32、欠电压都是不允许的。大部分变频器在设计时，当输入电压超过额定电压，或由于电机再生能量不能有效释放时，一旦超过取自中间直流环节的电压的保护动作值（通常 200V 系列为 DC400V，380V 系列为 DC760，400V 系列为 DC800V） ，过电压保护火炉立即动作，切断逆变器 PWM 控制信号，并维持这种状态。同样，当发生瞬时停电（15ms 以上） ，包括输入电压降低（通常 200V 系列为 AC1657V，400V 系列为 AC330V14V）达到保护值时，变频器也会切断逆变器 PWM 控制信号，并维持这种状态。对于输入电压而言，由于变频器的过电压保护动作时间一般在微秒级，瞬时停电在 15ms 内，而一般的交流稳压装置动作的相应时间为秒级（目前，最新的无碳刷型稳压器，10%电压的调整时间最快也需 0.2s 以上） ，所以即使接入交流稳压电源，仍然不能有效地解决影响变频器正常运行的电网瞬态过电压和瞬态低电压问题。换句话说，目前尚未有合适的成本相对低廉的设备来抑制这种电压的突变（UPS 由于价格昂贵不在此列） 。对于脉冲宽度很窄、能量较小的浪涌脉冲电压，变频器在输入端一般都接有 RC 或压敏电阻等元件来进行抑制，但这与上述所讨论的电压突变情况有所区别。-
