變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。

      變頻器選型：變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn)：

      1) 采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等。

      2) 變頻器的負(fù)載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。

      3) 變頻器與負(fù)載的匹配問題；

      I.電壓匹配；變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。

      II. 電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對(duì)于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。

      III.轉(zhuǎn)矩匹配；這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。

      4) 在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加

      1 變頻器參數(shù)設(shè)置類故障

      在使用過程中變頻器能否滿足用戶系統(tǒng)的要求，其參數(shù)設(shè)置非常重要，如果參數(shù)設(shè)置不正確，變頻器便不能正常工作。

      1.1 變頻器的參數(shù)設(shè)置

      生產(chǎn)廠在進(jìn)行變頻器出廠調(diào)試時(shí)，對(duì)變頻器的每一個(gè)參數(shù)都設(shè)有一個(gè)默認(rèn)值，這些默認(rèn)參數(shù)值一般被稱作工廠值。當(dāng)用戶使用的變頻器是在這些參數(shù)值下工作時(shí)，則用戶能以面板操作方式使變頻器正常運(yùn)行。但是，實(shí)際情況往往是面板操作并不能完全滿足大多數(shù)用戶傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。所以，用戶在正確使用變頻器之前，必須要對(duì)變頻器參數(shù)的默認(rèn)值進(jìn)行如下幾個(gè)方面的辨識(shí)和重新設(shè)置：

      1）確認(rèn)電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率等參數(shù)（這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中查得）是否與默認(rèn)值相符，如果不符時(shí)則要對(duì)默認(rèn)值進(jìn)行重新設(shè)置；

      2）確認(rèn)變頻器采取的控制方式（即速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、PID 控制或其他控制方式）后，一般還需要根據(jù)控制精度進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)；

      3）設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式，一般變頻器在出廠調(diào)試時(shí)設(shè)定為面板啟動(dòng)，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇自己的啟動(dòng)方式，可以用面板、外部端子、通訊等方式；

      4）給定信號(hào)的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式，面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定等，當(dāng)然對(duì)于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式的綜和。

當(dāng)正確設(shè)置以上參數(shù)之后，變頻器基本上能正常工作，如要獲得更好的控制效果則只能根據(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。

      1.2 變頻器參數(shù)設(shè)置類故障的處理

      一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障時(shí)，變頻器都不能正常運(yùn)行，這時(shí)可根據(jù)產(chǎn)品說明書對(duì)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行修改。如果修改后仍不行，則最好是把所有參數(shù)恢復(fù)到出廠值，然后按上述步驟重新設(shè)置，注意每一個(gè)公司的變頻器其參數(shù)恢復(fù)方式也不盡相同。

      2 過電壓故障及處理

      變頻器在運(yùn)行過程中發(fā)生的過電壓主要集中在直流母線上。正常情況下，變頻器直流母線電壓為三相全波整流電壓的平均值。當(dāng)變頻器的輸入電壓為三相380V 的市電時(shí)，則整流電壓的平均值Ud= 1.35 ?380＝513V。而變頻器在設(shè)計(jì)時(shí)都規(guī)定了其容許承受的最高直流電壓值，當(dāng)電壓超過這個(gè)值時(shí)變頻器很可能被損壞，為此變頻器都設(shè)有過電壓保護(hù)環(huán)節(jié)。例如，當(dāng)母線電壓上升至760V 左右時(shí)，過電壓保護(hù)將動(dòng)作使變頻器停機(jī)。

      直流母線過電壓主要發(fā)生在交流電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，這時(shí)電動(dòng)機(jī)短時(shí)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，其能量經(jīng)與逆變橋的開關(guān)器件反向并聯(lián)的二極管，反送到逆變器輸入側(cè)的直流母線上，使接在直流母線上的儲(chǔ)能電容充電，導(dǎo)致直流母線電壓上升。一般變頻器都設(shè)有直流母線過電壓抑制單元（如制動(dòng)電阻），以免變頻器的過電壓保護(hù)動(dòng)作而停機(jī)。

      如果發(fā)生因過電壓保護(hù)動(dòng)作而停機(jī)的情況，則要檢查過電壓抑制單元的接線是否正確、開關(guān)器件是否損壞，以及過電壓保護(hù)的整定值是否合適

      1過流

      過流是變頻器報(bào)警最為頻繁的現(xiàn)象。

      1.1現(xiàn)象

      (1) 重新啟動(dòng)時(shí)，一升速就跳閘。這是過電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有:負(fù)載短路，機(jī)械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過小等現(xiàn)象引起。

      (2) 上電就跳，這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位，主要原因有:模塊壞、驅(qū)動(dòng)電路壞、電流檢測(cè)電路壞。

      (3) 重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘而是在加速時(shí)，主要原因有:加速時(shí)間設(shè)置太短、電流上限設(shè)置太小、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(V/F)設(shè)定較高。

      1.2 實(shí)例

      (1) 一臺(tái)LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動(dòng)就跳“OC”

      分析與維修:打開機(jī)蓋沒有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象，在線測(cè)量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題，為進(jìn)一步判斷問題，把IGBT拆下后測(cè)量7個(gè)單元的大功率晶體管開通與關(guān)閉都很好。在測(cè)量上半橋的 驅(qū)動(dòng)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A(yù)3120輸出腳與電源負(fù)極短路，更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運(yùn)行一切良好。

      (2) 一臺(tái)BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復(fù)位。

      分析與維修:首先檢查逆變模塊沒有發(fā)現(xiàn)問題。其次檢查驅(qū)動(dòng)電路也沒有異?，F(xiàn)象，估計(jì)問題不在這一塊，可能出在過流信號(hào)處理這一部位，將其電路傳感器拆掉后上電，顯示一切正常，故認(rèn)為傳感器已壞，找一新品換上后帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)一切正常。

      2 過壓

      過電壓報(bào)警一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時(shí)候，其主要原因是減速時(shí)間太短或制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元有問題。

      (1) 實(shí)例

      一臺(tái)臺(tái)安N2系列3.7kW變頻器在停機(jī)時(shí)跳“OU”。

      分析與維修:在修這臺(tái)機(jī)器之前，首先要搞清楚“OU”報(bào)警的原因何在，這是因?yàn)樽冾l器在減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度加快，轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)和電流增大，使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，回饋的能量通過逆變環(huán)節(jié)中與大功率開關(guān)管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié)，使直流母線電壓升高所致，所以我們應(yīng)該著重檢查制動(dòng)回路，測(cè)量放電電阻沒有問題，在測(cè)量制動(dòng)管(ET191)時(shí)發(fā)現(xiàn)已擊穿，更換后上電運(yùn)行，且快速停車都沒有問題。

      3 欠壓

      欠壓也是我們?cè)谑褂弥薪?jīng)常碰到的問題。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導(dǎo)致欠壓故障的出現(xiàn)，其次主回路接觸器損壞，導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導(dǎo)致欠壓.還有就是電壓檢測(cè)電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓?jiǎn)栴}。

      3.1 舉例

      (1) 一臺(tái)CT 18.5kW變頻器上電跳“Uu”。

      ●分析與維修:經(jīng)檢查這臺(tái)變頻器的整流橋充電電阻都是好的，但是上電后沒有聽到接觸器動(dòng)作，因?yàn)檫@臺(tái)變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠接觸器的吸合來完成充電過程的，因此認(rèn)為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分，拆掉接觸器單獨(dú)加24V直流電接觸器工作正常。繼而檢查24V直流電源，經(jīng)仔細(xì)檢查該電壓是經(jīng)過LM7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出的，測(cè)量該穩(wěn)壓管已損壞，找一新品更換后上電工作正常。

(2) 一臺(tái)DANFOSS VLT5004變頻器 ，上電顯示正常，但是加負(fù)載后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路電壓低)。

      ● 分析與維修:這臺(tái)變頻器從現(xiàn)象上看比較特別，但是你如果仔細(xì)分析一下問題也就不是那么復(fù)雜，該變頻器同樣也是通過充電回路，接觸器來完成充電過程的，上電時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象，估計(jì)是加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降所引起，而直流回路的電壓又是通過整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的，所以應(yīng)著重檢查整流橋，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一路橋臂開路，更換新品后問題解決。

      54 過熱

      過熱也是一種比較常見的故障，主要原因:周圍溫度過高，風(fēng)機(jī)堵轉(zhuǎn)，溫度傳感器性能不良，馬達(dá)過熱。

      4.1 舉例

      一臺(tái)ABB ACS500 22kW變頻器客戶反映在運(yùn)行半小時(shí)左右跳“OH”。

      ●分析與維修:因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)間后才有故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能變頻器的溫度確實(shí)太高，通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢，防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業(yè))，經(jīng)打掃后開機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后沒有再跳此故障。

      5 輸出不平衡

      輸出不平衡一般表現(xiàn)為馬達(dá)抖動(dòng)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，主要原因:模塊壞，驅(qū)動(dòng)電路壞，電抗器壞等。

      5.1舉例

      一臺(tái)富士 G9S 11KW變頻器，輸出電壓相差100V左右。

      ●分析與維修:打開機(jī)器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒發(fā)現(xiàn)問題，測(cè)量6路驅(qū)動(dòng)電路也沒發(fā)現(xiàn)故障，將其模塊拆下測(cè)量發(fā)現(xiàn)有一路上橋大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉，該模塊已經(jīng)損壞，經(jīng)確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電路無故障后更換新品后一切正常。