变频器常见故障和预防.pdf

变频器常见故障和预防 姓名： XXX 部门： XXX 日期：XXX 变频器常见故障和预防 1 变频器的故障原因及预防措施 变频器由主回路、电源回路、 IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几 部分组成。其结构多为单元化或模块化形式。由于使用方法不正确或设 置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预 期的运行效果。 为防患于未然， 事先对故障原因进行认真分析尤为重要。 1.1 主回路常见故障分析 主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、 IPM 逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电 容引起。 电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决 定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电 容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命， 一般温度每上升 10℃，寿命减半。 因此一方面在安装时要考虑适当的环 境温度，另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交 流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。 在电容器维护时， 通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容 器的劣化情况，当静电容量低于额定值的 80%，绝缘阻抗在 5MΩ 以下时， 应考虑更换电解电容器。 1.2 主回路典型故障分析 故障现象：变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。 首先应区分是由于负载原因， 还是变频器的原因引起的。 如果是变 频器的故障，可通过历史记录查询在跳闸时的电流，超过了变频器的额 定电流或电子热继电器的设定值，而三相电压和电流是平衡的，则应考 第 2 页 共 8 页 虑是否有过载或突变，如电机堵转等。在负载惯性较大时，可适当延长 加速时间，此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流，在变频器 的额定电流或在电子热继电器的设定范围内， 可判断是 IPM模块或相关 部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子 U、V、W， 分别与直流侧的 P、N端子之间的正反向电阻，来判断 IPM模块是否损 坏。如模块未损坏，则是驱动电路出了故障。如果减速时 IPM模块过流 或变频器对地短路跳闸， 一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故 障；而加速时 IPM模块过流，则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障， 发生这些故障的原因， 多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引 起。 1.3 控制回路故障分析 控制回路影响变频器寿命的是电源部分， 是平滑电容器和 IPM 电路 板中的缓冲电容器，其原理与前述相同，但这里的电容器中通过的脉动 电流，是基本不受主回路负载影响的定值，故其寿命主要由温度和通电 时间决定。由于电容器都焊接在电路板上，通过测量静电容量来判断劣 化情况比较困难，一般根据电容器环境温度以及使用时间，来推算是否 接近其使用寿命。 电源电路板给控制回路、 IPM驱动电路和表面操作显示板以及风扇 等提供电源，这些电源一般都是从主电路输出的直流电压，通过开关电 源再分别整流而得到的。因此，某一路电源短路，除了本路的整流电路 受损外，还可能影响其他部分的电源，如由于误操作而使控制电源与公 共接地短接，致使电源电路板上开关电源部分损坏，风扇电源的短路导 致其他电源断电等。一般通过观察电源电路板就比较容易发现。 逻辑控制电路板是变频器的核心， 它集中了 CPU、MPU、RAM、EEPROM