工控文（wén）章

下麵91视频网址入口機電跟大家分享（xiǎng）常見變頻器故障（zhàng）診斷與處（chù）理，變頻器有交—交變頻器和（hé）交（jiāo）—直—交（jiāo）變頻器兩大類。由於電壓型（xíng）交—直—交變頻器主電路所用功率開關元件較少，電網側一般為二極管整流，功（gōng）率因數高，線路（lù）簡單，控製多（duō）樣化，故應用最為廣泛。

其（qí）中整流電（diàn）路模塊的作用是把三相交流電整流成直流電；逆變電（diàn）路模塊的作用是有規律的控製逆變器中主開關器件的（de）通與斷，得到任意頻率的三相交流電；中間直流環節（jiē）模塊用（yòng）來緩衝無功能量。控製電路模塊是變頻器的指揮中心，主要由運算電路、檢測電路、控製信號的輸入、輸出電路和驅動電路等（děng）構成，主要完成對逆變器的開關控製、對（duì）整流器的電壓控製及完（wán）成各種保護功能，也是經（jīng）常出故障的環節。

一、故障類型及產生原因

1、故障類型

當變頻器不（bú）能正常工作時就可能發生故障。按所在（zài）部位不（bú）同有以下幾種：

❶電源（yuán）故（gù）障

　　指變頻器所接電網存在的故障，如電網本身過電壓、欠電壓、三相不平衡（héng）、主開關（guān）接觸不良或損壞（huài）及（jí）熔斷器熔斷造成的缺相等（děng）。

❷內部故障

指變（biàn）頻器本身的（de）故障，可能發生在直流環節，如短路、直流過壓、欠壓等。逆變環節，如輸出過電（diàn）壓、欠電壓、不平衡和（hé）過電（diàn）流等（děng）。控（kòng）製環節，發生的故障（zhàng）較（jiào）多。

❸負（fù）載故障

　　指電動機故障，如斷相（xiàng）、過載、短路等。

　　當出現故障時，變頻器將拒絕某些操作，主要是它的保護環節起作用。

2、故障原因

　　變頻器在（zài）使用過程中，會出現各種故障現象。產生（shēng）故障的原因也很多（duō），概括（kuò）起來有兩種原因：

❶外部原因

由變頻器外部因素引（yǐn）起，如操作錯誤、參（cān）數設定不正確、負載過重、外（wài）部冷卻（què）風扇損壞、溫（wēn）度過高、外（wài）界幹擾、電網（wǎng）本身有問題等。

❷內（nèi）部原因

　　由變頻器（qì）內部因素引起，如短（duǎn）路、接（jiē）地元件損壞、絕（jué）緣破損、接插件接觸不良、模塊損壞（huài）等。在處理故障時，針對（duì）不同的（de）原因采取對應的解（jiě）決辦法。

二、故障診斷與處理

故障診斷的任務是確定故障的性質，查出產生故（gù）障的（de）原因和部位，以便迅（xùn）速處理排除故障，恢複其功能，及時投入運（yùn）行（háng）。在診斷過程（chéng）中應借助一些儀器儀表和（hé）變頻器自診斷係統綜合分析。

1、故障診斷的過程

❶詢問用戶變頻器的故障現（xiàn）象和查看（kàn）變（biàn）頻器指示等情況（kuàng），包括故障發生前（qián）後外部環境的變化。例如，電源的（de）異常波動、負載的變化等。

❷根據用戶的故障描述，分析可能造成此類故障的原因（yīn）。

❸打開（kāi）被維修的設備，確認（rèn）被損壞（huài）的部位，分析維修（xiū）恢複的可行性。

❹根據被損壞（huài）器件的工作位置，通（tōng）過閱讀電（diàn）路，分析電（diàn）路（lù）工作原理，從中找出損壞（huài）器件的原因，以及一些相（xiàng）關（guān）的（de）電子電路。

❺尋找相關的器件進行替換。

❻在確定所有（yǒu）可能造成故（gù）障，所有原因都排除的情況（kuàng）下，通電進行實驗，在做這一（yī）步檢查的時候，一般要求所有的外部條件都具備，並且不會引起故障的進一步擴大。

❼在檢修設備工（gōng）作正常的情況（kuàng）下，就可以進入係統測試（shì）。

2、診斷方法

❶故障樹診（zhěn）斷法

　　故障樹診斷法要求先列出係（xì）統或（huò）設備可能出現的故障（zhàng），再將引起每個故障（zhàng）發生（shēng）的直接原因包括硬件、環境、人（rén）為因素等，用適當的邏輯把他們與故障連接起來（lái），構成一棵故障診（zhěn）斷樹，如圖2所示。診斷時按樹由下而（ér）上逐級（jí）檢查，直到把（bǎ）故（gù）障找出（chū）為止。在故障較多（duō）時，此法診斷方便快捷。從每個枝的基部開（kāi）始檢查（chá），直到找出故障的性質、原因、部位為止。當（dāng）找到的一個故障排（pái）除（chú）後，故障（zhàng）現象仍存在，說明還有另外故障存在，必（bì）需再檢查試驗，直到故障全部查（chá）清。

❷人工與（yǔ）自（zì）診斷（duàn）結合（hé）法

　　變頻器自動診斷隻能查（chá）出故障的性質與部（bù）位，而（ér）原（yuán）因不易找出，有時自診斷還有誤導（dǎo）之（zhī）嫌，就得人（rén）工診斷。此時須根據自動診斷（duàn）信息，把可能引（yǐn）起此信息的故障列（liè）舉出來，再（zài）逐個檢查疑點，縮小範圍，最終查出原（yuán）因和部位。

❸對比診斷法

主要指現象（xiàng）的對比，如切斷某一部（bù）分電路，更換（huàn）某一元（yuán）件，比較切斷與不切（qiē）斷、更換（huàn）與不更換（huàn）現象（xiàng）是否一樣，如果（guǒ）現（xiàn）象相同說明故（gù）障仍然存在（zài），故障原（yuán）因與原電（diàn）路、元件無關。如果（guǒ）故障消失，則說明故障根源（yuán）出於此電路或元件。此（cǐ）法（fǎ）常（cháng）用在有同型號的變頻器中。

三、故障診（zhěn）斷（duàn）舉例

1、直流過電壓故障舉（jǔ）例

❶變頻器所接電網電壓超過額定範圍，因此整流後（hòu）直流電（diàn）壓高過允許值。

❷電機減速時間設（shè）定（dìng）太短，降速過快，反饋能量使濾波電容充電的電壓迅猛增加，形成高壓。

❸並聯接在濾波器旁的製（zhì）動電阻沒有接（jiē）通。不能消耗反饋電能，對（duì）抑製泵升電壓不起作用，電容上的電壓（yā）高（gāo）於允許值。　　列出（chū）疑點以後逐條檢查、試驗。在檢查時先檢查減（jiǎn）速時間設定是否正常，正常的話進入（rù）下一疑點，用電壓表測量電源電壓，正常就檢查製動電阻是否接通。按（àn）照上述步驟檢查試驗，發現與製（zhì）動電阻相接的開關不能閉合。

2、變頻器的變頻功（gōng）能失控（kòng）故障舉例

某（mǒu）廠一台拖動（dòng）潛汙（wū）泵的安川616p5變頻（pín）器，在（zài）線停機4個多月恢複運行時（shí）發現，自開機（jī）的整個運行過程中，屏顯50hz的頻率，表顯78a電流，不（bú）能更改。按照工藝要求泵機應在50hz以下範圍內運行。顯然，變（biàn）頻器的變頻功能（néng）失控（kòng）。　　現（xiàn）對（duì）故障進行分析與檢測。變頻（pín）器能運行在50hz的工頻中且輸出380v的電壓，泵機（jī）運（yùn）行。這（zhè）些現象（xiàng）表明功率模塊輸出正常，控製（zhì）電路失常。616p5是通用型變頻器（qì），它的控製電（diàn）路核心元件是一塊內含cpu的產生脈（mò）寬調製信號（hào）的專用大規（guī）模集成電路（lù）l7300526a。該（gāi）變頻器通（tōng）常處在遠程傳輸控（kòng）製中，從控（kòng）製端子接受4~20ma的電流信號（hào）。根據（jù）通用（yòng）型變頻器工作原理，“頻率設定不可調”故（gù）障現象（xiàng），可能來自兩個單元電路:

❶a/d轉換器。

❷pwm的調製信號。

本著先易後難的檢修思路，為排（pái）除a/d轉（zhuǎn）換（huàn）電路的隱患，采用排斥法（fǎ）檢測。首先卸掉控製端子（zǐ）相關電纜，改用鍵盤輸入頻率設定值, 屏顯故障現象（xiàng）依舊。

然後，采用比（bǐ）較法檢測。用model100信號發生器分別從控製端子fi-fc，fv-fc輸入4~2ma，0~10v模擬信號，結果（guǒ）屏顯故障現象依舊。

　　從鍵盤輸入數碼信號，是通過編碼掃描程（chéng）序進入cpu係統，控製端（duān）子輸入的（de）模（mó）擬信（xìn）號（hào）則是（shì）經過a/d轉換後並經邏輯電路處理進入cpu係（xì）統。通過排（pái）斥法和比較法的檢測，可以確認a/d轉換電路正常。　　

硬件完好，那隻能在軟件上存在問（wèn）題。從芯片l7300526a工作方式可知，該（gāi）芯片采用數字雙邊沿調製載波方式產（chǎn）生脈（mò）寬調製信（xìn）號，驅動晶體管功率模塊構成的三（sān）相逆變器。載波頻率（lǜ）等於輸出頻率和載波倍數的乘積。

對於載波倍數的（de）每個值，芯片（piàn）內（nèi）部的譯碼器都保存一組相應的δ值(δ值是一個可調（diào）的（de）時間間隔量，用（yòng）於（yú）調製脈（mò）衝邊沿)。每個δ值都是（shì）以數字形式存（cún）儲（chǔ），與它（tā）相應的脈衝調製寬度由對應（yīng）數值的（de）計數速率所確（què）定。譯（yì）碼器（qì）根據載波頻（pín）率和δ調製，產生3個控製信號（hào），每個輸出級分配1個，它們彼此相差（chà）120°相位角。616p5的（de）載波參數n050設（shè）定的載波變（biàn）化區間分別是（shì）[1、2、4～6]、[8]、[7～9]。根據616p5的載波參數n050的含義，重（chóng）新核查載波設置值，結果發（fā）現屏顯輸出的是一個非有效值“10”且不可（kě）調(616p5載波變化區間的有效值應為1-9)。由此可見“屏顯輸出50hz不可變（biàn）”的故障顯然與載波（bō）倍數的δ有關。載波調（diào）製功能的正常與（yǔ）否直接影響功率晶體管開關頻率（lǜ）的變化，從而影響輸出電壓(即頻率)的變化。修改該參（cān）數後故障消除。

四、綜述

變頻器的應用日趨（qū）廣泛，其日常維護（hù）管理，故（gù）障診斷（duàn）處理（lǐ）會經常遇到。本文對通用（yòng）變頻器（qì）的故障診斷方法作一（yī）介紹，以供檢修人員參考，對保障生產的順利進行提供幫助（zhù），並節約外出維修費用。

廣東91视频网址入口機電科技（jì）有限公司（原廣（guǎng）東91视频网址入口自動化（huà）設備有限公司）是一家工控自動化係（xì）統的技術服務商，作為中國工控維修行業的（de）“0家”企業，和華工等高校自動化學院（yuàn）共建了“自動化研究生聯合培養基地”，被（bèi）譽為“工控界（jiè）的黃埔軍校”。目前（qián）公司擁有各類技術人員40來名，配備（bèi）有人工智能AI專用檢修工具。從事工控技（jì）術服務20多年，變頻器維修、有工控、數控和機器人等係統開發調試的豐富（fù）經驗，對工業控製係統的維修維護有豐富的現場處理技巧，能解決各種複雜（zá）的係統性控製問題。