变频器常见的变频器常见的十大故障现象和故障分析十大故障现象和故障分析一、过流（OC）一、过流（OC）过流是变频器报警最为频繁的现象。1.1现象(1)重新启动时，一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。(2)上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。(3)重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。1.2实例(1)一台LG-IS3-43.7kW变频器一启动就跳“OC”分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。(2)一台BELTRO-VERT2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。二、欠压（Uu）二、欠压（Uu）欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。2.1举例(1)一台CT18.5kW变频器上电跳“Uu”。分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，找一新品更换后上电工作正常。(2)一台DANFOSSVLT5004变频器，上电显示正常，但是加负载后跳“DCLINKUNDERVOLT”(直流回路电压低)。分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。三、过热（OH）三、过热（OH）过热也是一种比较常见的故障，主要原因:周围温度过高，风机堵转，温度传感器性能不良，马达过热。举例一台ABBACS50022kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。分析与维修:因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业)，经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。四、过载OL四、过载过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一，平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。4.1举例一台富士G9S11KW变频器，输出电压相差100V左右。分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题，测量6路驱动电路也没发现故障，将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭，该模块已经损坏，经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。说明：过流和过负载保护过电流和过负载故障是变频器常见的故障。其原因是多种多样的，处理方法也是多方面的。过电流其类型可分为加速过电流、减速过电流、运转中过电流；过负载故障包括变频器过负载和电机过负载。其故障原因可分为变频器外部原因和本身原因两个方面：1）外部原因a)由于电机负载突变，引起大的冲击电流而过电流保护动作。此时应采取措施限制负载突变或使用更大容量的变频器，以增加变频器的动态响应能力，而避免频繁跳机。b)变频器电源侧缺相、输出侧断线、电动机故障（相间绝缘破坏、匝间短路、对地短路）等引起的过电流和接地故障。c)受电磁干扰的影响，电机的漏电流大，产生轴电流、轴电压，引起变频器的过电流、过热和接地保护动作。d)在电机绕组和外壳之间，电缆和大地之间存在着寄生电容而会有高频漏电流流向大地，引起过电流故障。e)在变频器的输出侧有功因校正电容或浪涌吸收装置。f)变频器控制电路受电磁干扰，导致电路误动作而引发的过电流或过负载。g)变频器容量选择不当，与负载特性不匹配，引起工作异常、过电流、过载、甚至故障损坏。h)电源电压过低或主回路电压过低而引起的输出电流过大。2）本身原因a)变频器参数设置不正确。变频器容量设置不正确、加速时间太短、PID调节器的PI参数设定不合理，超调过大，造成输出电流振荡等引起的过电流或过负载；电机参数设置不当引起的电机过负载等。b)变频器本身原因最主要是其内部硬件出现故障。如电流传感器、取样电阻或检测电路等。该处传感器波形类似于正弦波，若波形不对或无波形，即为传感器损坏，应更换之。过流保护用的检测电路是模拟运放电路可测试其工作点正常否。另外，如逆变侧元器件损坏引起的过电流、接地保护动作；受电磁干扰引起的错误动作等也应予以考虑。五、过电压故障OV五、过电压故障1来自电源输入侧的过电压正常情况下，以380V输入线电压计算，直流母线电压平均为530V。当输入线电压过高或过低时，直流母线电压高至760V左右时，变频器过电压保护动作；下限低于323V左右时会欠电压保护停机。变频器出现过、欠压保护，大多是由于电网的波动引起的，在变频器的供电回路中，电机的直接启动或停车，引起电网瞬间的大范围波动即会引起变频器欠压保护而不能正常工作，一般情况不会持续太久，电网波动过后即可正常运行。这种情况的改善只有增大供电变压器容量及改善电网质量才能避免。2来自负载侧的过电压从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因如下:1）变频器减速时间参数设定相对较小及未使用变频器减速过电压煞车功能。当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设定的比较小时，在减速过程中，变频器输出频率低，而负载惯性比较大，靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量处理单元或其作用有限，因而导致主回路电压升高，超出保护值，就会出现过电压跳闸故障。2）工艺要求在限定时间内减速至规定频率或停止运行，其工艺流程限定了负载的减速时间，合理设定相关参数也不能减缓这一故障，系统也没有采取别的措施，必然会引发过压跳闸故障。3）当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将处于再生发电制动状态，下降过快，过多回馈能量超过中间直流回路及其位能负载能量处理单元的承受能力，过电压发生。4）变频器负载突降会使负载的转速明显上升，使负载电机进入再生发电状态，从负载侧向变频器主回路回馈能量，短时间内能量的集中引发过压跳闸。5）变频器中间直流回路电容容量下降。变频器在运行多年后，中间直流回路电容容量下降将不可避免，其影响中间直流回路突波电压的吸收及平波作用，在电源脉动较大时，发生变频器过电压跳闸几率会增大，这时应对变频器主回路电容器容量情况进行检查。对于过电压故障的处理，关键一是中间直流回路多余能量如何及时处理;二是如何避免向中间直流回路馈送，使其过电压的程度限定在允许的限值之内。下面是主要的对策:（1）在电源输入侧增加吸收装置，减少过电压因素对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压，可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置、补偿电容或串联电抗器等方法加以解决。（2）变频器已设定的参数中寻找解决办法在变频器可设定的参数中主要有两点:l减速时间参数和变频器减速过电压自处理功能。在工艺流程中如不限定负载减速时间时，时间参数的设定不要太短，而使得负载动能释放的太快，该参数的设定要以不引起中间回路电压升高，特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制，而在限定时间停车时出现过电压跳闸现象，就要设定变频器失速自整定功能以配合煞车的作用。2是中间直流回路过电压倍数。(3)采用增加煞车电阻的方法。一般小于7.5kW的变频器在出厂时内部中间直流回路均装有控制单元，需根据实际情况外加泄放电阻，为中间直流回路多余能量释放提供通道。其不足之处是能耗高，可能出现频繁投切或长时间投运，而致使电阻温度升高。(4)在输入侧增加逆变电路的方法处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加逆变电路，可以将多余的电量反馈回电网。但逆变桥价格昂贵，技术要求复杂，不是较经济的方法。这样在实际中就限制了它的应用，从而只在高级的场合才使用。(5)采用在中间直流回路上增加适当电容的方法中间直流回路电容对其电压稳定、提高回路承受过电压的能力起着非常重要的作用。电容量或及时更换运行时间过长且容量下降的电容器是解决变频器过电压的有效方法。选用较大容量的变频器的方法，是以增大变频器主电容容量的方法来换取过电压能力的提高。(6)在条件允许的情况下适当降低工频电源电压。目前变频器电源侧一般采用不可控整流桥，电源电压高，中间直流回路电压也高，电压380V、400V、450V时，直流回路电压分别为537V、565V、636V。有的变频器距离变压器很近，变频器工作在400V以上时，对变频器中间直流回路承受过电压能力影响很大，在这种情况下，如果条件允许的分接开关放置在低压档，通过适当降低电源电压的方式，达到相对提高变频器过电压能力。这在实际应用中是个不错的方法。(7)多台变频器共用直流母线的方法至少两台同时运行的变频器共用直流母线可以很好的解决变频器中间直流回路过电压。一台变频器从直流母线上取用的电流一般均大于同时间从外部馈入的多余电流，这样就可共用直流母线的电压。使用共用直流母线存在的最大的问题应是共用直流母线保护上的问题，直流母线解决过电压的问题时应注意这一点。(8)通过控制系统功能优势解决变频器过电压问题在很多工艺流程中，变频器的减速和负载的突降是受控制系统支配的，可以利用控制系统功能，在变频器的减速和负载的突降前进行控制，减少过多的能量馈入变频器中间直流回路，避免减速过电压故障，可将变频器输入侧的不可控整流桥换成半可控或全控整流桥，在减速前控制可控整流的导通角，将中间直流回路电压控制在允许的较低值，相对加大中间直流回路承受馈入能量的能力，避免产生过电压故障。处理这类故障时应注重电网电压对变频器的影响，必要时应将输入电压进行调整。当电网工作正常时，即在允许波动范围(380V20%)内时，若变频器仍出现这种保护，此时系内部的检测电路出现故障了。六、开关电源损坏六、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。七、GF接地故障七、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。八、限流运行八、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。十、其他保护类故障分析1、短路保护若变频器运行当中出现短路保护，说明是变频器内部或外部出现以下几方面的原因:十、其他保护类故障分析十、其他保护类故障分析（1）负载出现短路这种情况下如果把负载甩开，即将变频器与负载断开，空开变频器，变频器应工作正常，用兆欧表(或称摇表)测量一下电机绝缘，电机绕组将对地短路，或电机线及接线端子板绝缘查电机及附属设施。变频器内部问题如果上述检测后负载无问题，变频器空开仍出现短路保护，这是变频器内部出现问题。（2）在逆变模块当中，若IGBT的某一个结击穿，都会形成短路保护，严重的可使桥臂炸毁，前面的断路器跳闸。这种情况一般不允许再送电，以免故障扩大，造成更严重的故障。（3）变频器内部干扰或检测电路有问题有些机子内部干扰也易造成此类问题，此时变频器并无太大的问题，只是不间断的、短路保护，即所谓的误保护，这就是干扰造成的变频器短路保护而故障停机。对于干扰问题，现低压大功率的及中高压变频器都加了光电隔离，但也有出现干扰的，传感器的控制线走线不合理，可将该线单独走线，远离电源线、强电压、大电流线及其他电线，或采用屏蔽线，以增强抗干扰能力，避免出现误保护。对于检测电路出现的问题，一般是电流传感器、取样电阻或检测的门电路问题。电流器检测，其正常波形应较规则。若波形不好或出现杂乱波形甚至于无波形，即说明电流传感器有问题，有的机子使用时间长了，其电路中电阻阻值会变大，甚至于开路，用万用表可检测出来。对于检测的门电路，应检查在静态时的工作点，若状态不对应更换之。（4）对于提升机类或其他(如拉丝机、潜油电泵等)重负荷负载，需要设置低频补偿。若低频补偿过大也容易出现短路保护。一般以低频下能启动负载为宜，且越小越好，若太高了，不但会引起启动电流过大而且会使启动后整个运行过程电流过大，引起相关的故障，如IGBT栅极烧断，变频器温升高等。低频补偿，使负荷刚能正常启动为最佳。（5）在多单元并联的变频器中，若某一单元出现问题。势必使其他单元承担的电流大，造成不平衡，而出现过流或短路保护。因此对于多单元并联的变频器，应首先测其均流情况。2、主回路跳闸这种故障表现为变频器运行过程中有大的响声(俗称“放炮、炸机”)，或开机时送不上电，断路器或空气开关跳闸。这种情况一般是由于主电路(包括整流模块、电解电容或逆变桥)击穿所致，在击穿的瞬间强烈的大电流造成模块炸裂而产生巨大响声。关于模块的损坏原因，是多方面的，不好一概而论。现仅就所遇到的几类情况加以列举：(1)整流模块的损坏大多是由于电网的污染造成的。因电网的波形不是规则的正弦波，使整流模块受电网尖峰电压击穿损坏，这需要增强变频器输入端的电源吸收能力。在变频器内部一般也设计了该电路，该电路也应不断改进，以增强吸收电网尖峰电压的能力。(2)电解电容及IGBT的损坏主要是由于不均压造成的，这包括动态均压及静态均压。在使用中，由于某些电容的容量减少而导致整个电容组的不均压，分担电压高的电容肯定要炸裂；IGBT的损坏主要是由于母线尖蜂电压过高而缓冲电路吸收不力造成的。在IGBT导通与关断过程中，存在变化率，即di/dt，而加在IGBT上的电压即为:U=Ldi/dt（其中L即为母线电感），当母线设计不合理，造成母线电感过高时，即会使模块承担的电压过高，击穿的瞬间大电流造成模块炸裂，所以减小母线电感是作好变频器安全的关键。(3)参数设置不合理尤其在大惯量负载下，如离心风机、离心搅拌机等，因变频器停机过程中电机发电而使母线电压升高，超过模块所能承受的耐压值而炸裂。这种情况应将减速时间放长，一般不低于300s，或在主电路中增加泄放回路，采用耗能电阻来释放掉该能量。当然模块炸裂的原因还有很多。如主控芯片出现紊乱，信号干扰造成上下桥臂直通等炸裂，吸收电路不好也是其直接原因，应分别情况区别对待。3、延时电阻（起动电阻）烧坏这主要是由于延时控制电路出问题造成的。在变频器延时电路中，大多是用的接触器、晶闸管(可控硅)电路，当其不导通或性能不良时，延时电阻烧坏。在变频器运行过程当中，当控制电路出现问题，有的是由于主电路模块击穿，造成控制电压下降，使延时可控硅控制电路或接触器控制电路工作异常，可控硅截止或接触器不吸合使主电路电流靠延时电阻R供给而烧坏。也有的是电源切换晶体击穿，使主控板失去电压瞬间造成晶闸管工作异常或接触器不吸合，整流后的直流电压通过延时电阻直接放电，而使延时电阻烧坏。4、只有频率而无输出这种故障一般是IGBT的驱动电路受开关电源控制的电路中，当开关电源或其驱动的功率激励级故障时，即会出现这种问题。5、送电后面板无显示这主要是变频器主控板的供电电源电路故障所致，因变频器主控板用的电源为开关电源，其比较复杂，一旦损坏就致使主控板不正常而无显示。这种电源大多是其内部的电源切换晶体击穿损坏、起动电阻开路造成电源回路开路、组电压失效（次侧负载短路引起电源保护不工作）所引起的。6、参数设置类故障一般从以下几个方面进行：（1）确认电机参数。在变频器电机参数中设定电流、电压、最大频率等以免引起变频器（故障停机）不正常工作。（2）变频器控制方式的设定主要有V/F控制、无感测矢量控制、PID控制及其他控制方式。其每一种控制方式都对应于一定的参数设置方法，否则引起变频器工作不正常。（3）变频器的起动运转方式。一般出厂设置为面板操作器控制，但应根据实际情况选择用面板、外部端子、通讯方式等，否则会造成变频器无法起动。（4）频率指令给定参数的选择。一般出厂设置也为面板操作器给定，但也有外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定等，可选择一种或几种方式的组合以免变频器不工作或工作不正常。