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变频器常见故障及处理办法
1 引言
近年来随着电力电子技术、功率半导体器件及变频控制理论的发展,变频器作为一种智
能控制电源已被广泛应用于各行业,90 年代初期主要以进口品牌为主如富士、三菱、西门
子、ABB 等,90 年代中期国产变频器日渐出现在市场上,主要以通用型变频器为主。目前
国产变频器技术已逐渐成熟,国产变频器市场占有率也逐渐提高,作为国内变频器专业生产
厂家之一的深圳康沃电气技术有限公司,经过短短几年时间的发展,康沃变频器凭借其优越
的性能,日渐被客户所接受。康沃公司目前生产的变频器主要有通用型G1/G2 系列、风机
水泵专用型 P1/P2 系列、注塑机专用型 ZS/ZC 系列及高性能单相变频器 S1 系列,其它各类
专用变频器、更高性能的矢量型变频器也将陆续推向市场。本文主要讲述康沃变频器通用型
在应用中出现的常见故障及处理方法,以便用户参考。
2 通用型变频器主电路
目前市场上国产变频器主要以低压通用型变频器为主,为下文叙述方便,现简要介绍通
用型变频器的主电路结构,从变频器结构上分有交-交变频器与交-直-交变频器,从变频性质
分主要电压源型变频器与电流源型变频器,目前国内生产的变频器主要以电压源型交-直-交
变频器为主。
其主电路主要由整流电路、滤波电路、逆变电路及制动单元等几部分构成,其中 IGBT(绝
缘栅双极晶体管)构成了变频器主要硬件,各部分电路功能简述如下:
1 整流电路
由 VD1~VD6 组成三相桥式全波整流电路将三相交流电整流成直流电。
2 滤波电路
整流电路输出的直流电压为脉动的直流电压,因而需滤波电路滤去电压波纹,同时它还
在整流电路与逆变电路起到储能作用。
3 逆变电路
由开关管 V1~V6 构成逆变电路将直流电压逆变成三相频率、电压可调的交流电以驱动
三相电动机,是变频器实现变频的关键环节。
4 限流电路
由限流电阻 R 及开关 K 构成,由于上电瞬间滤波电容端电压为零,上电瞬间电容充电
电流较大,过大的电流可能损坏整流电路,为保护整流电路在变频器上电瞬间限流电阻串联
到直流回路中,当电容充电到一定时间后通过开关 K 将电阻短路。
5 制动电路
由制动电阻 RB 及开关管 VB 构成,主要作用是用于消耗电动机反馈回来的能量,避免
过高的泵升电压损坏变频器。
康沃通用型 G/P 系列变频器根据功率等级的不同,所选用的 IGBT 主要有欧派克、三菱、
东芝等不同品牌,变频器功率在 18.5kW 以下的机型主电路主要采用集整流、逆变、制动电
路和温度检测为一体的七单元模块构成,22kW 及以上的机型采用整流模块和三路两单元逆
变模块构成。
3 康沃变频器常见故障及处理方法
随着应用的不断推广,康沃品牌越来越受用户欢迎,为让用户进一步了解康沃变频器、
方便用户使用,现将康沃变频器在使用中常出现的故障现象及处理方法例举如下:
(1)故障 P.OFF
康沃变频器上电显示 P.OFF 延时 1~2s 后显示 0,表示变频器处于待机状态。在应用中若
出现变频器上电后一直显示 P.OFF 而不跳 0 现象,主要原因有输入电压过低、输入电源缺
相及变频器电压检测电路故障,处理时应先测量电源三相输入电压,R、S、T 端子正常电
压为三相 380V,如果输入电压低于 320V 或输入电源缺相,则应排除外部电源故障。如果
输入电源正常可判断为变频器内部电压检测电路或缺相保护故障,对于康沃G1/P1 系列
90kW 及以上机型变频器,故障原因主要为内部缺相检测电路异常,缺相检测电路由两个单
相 380V/18.5V 变压器及整流电路构成,故障原因大多为检测变压器故障,处理时可测量变
压器的输出电压是否正常。
(2)故障 ER08
康沃变频器出现 ER08 故障代码表示变频器处于欠压故障状态。主要原因有输入电源过
低或缺相、变频器内部电压检测电路异常、变频器主电路异常。通用变频器电压输入范围在
320V~460V,在实际应用中变频器满载运行时,当输入电压低于340V 时可能会出现欠压保
护,这时应提高电网输入电压或变频器降额使用;若输入电压正常,变频器在运行中出现
ER08 故障,则可判断为变频器内部故障,如图 1 示可能为主回路中 KS 接触器跳开,使限
流电阻在变频器运行时串联到主回路中,这时若变频器带负载运行便会出现 ER08 故障,这
时可排除是否为接触器损坏或接触器控制电路异常;若变频器主回路正常,出现 ER08 报警
的原因大多为电压检测电路故障,一般变频器的电压检测电路为开关电源的一组输出,经过
取样、比较电路后给 CPU 处理器,当超过设定值时,CPU 根据比较信号输出故障封锁信号,
封锁 IGBT,同时显示故障代码。
(3)故障 ER02/ER05
故障代码 ER02/ER05 表示变频器在减速中出现过流或过压故障,主要原因为减速时间过
短、负载回馈能量过大未能及时被释放。若电机驱动惯性较大的负载时,当变频器频率(即
电机的同步转速)下降时电机的实际转速可能大于同步转速,这时电机处于发电状态,此部
分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路,从而使变频器出现过压或过流保护。现场
处理时在不影响生产工艺的情况下可延长变频器的减速时间,若负载惯性较大,又要求在一
定时间内停机时,则要加装外部制动电阻和制动单元,康沃 G2/P2 系列变频器 22kW 以下的
机型均内置制动单元,只需加外部制动电阻即可,电阻选配可根据产品说明中标准选用,对
于功率 22kW 以上的机型则要求外加制动单元和制动电阻。
ER02/ER05 故障一般只在变频器减速停机过程中才会出现,如果变频器在其它运行状态
下出现该故障,则可能是变频器内部的开关电源部分,如电压检测电路或电流检测电路异常
而引起的。
(4)故障 ER17
代码 ER17 表示电流检测故障,通用变频器电流检测一般采用电流传感器,通过检测变
频器两相输出电流来实现变频器运行电流的检测、显示及保护功能,输出电流经电流传感器
(如图 2 示中 H1、H2 为电流传感器)输出线性电压信号,经放大比较电路输送给 CPU 处理
器,CPU 处理器根据不同信号判断变频器是否处于过电流状态,如果输出电流超过保护值,
则故障封锁保护电路动作,封锁 IGBT 脉冲信号,实现保护功能。
康沃变频器出现 ER17 故障主要原因为电流传感器故障或电流检测放大比较电路异常,
前者可通过更换传感器解决,后者大多为相关电流检测 IC 电路或 IC 芯片工作电源异常,可
通过更换相关 IC 或维修相关电源解决。
(5)故障 ER15
代码 ER15 表示逆变模块 IPM、IGBT 故障,主要原因为输出对地短路、变频器至
电机的电缆线过长(超过 50m)、逆变模块或其保护电路故障。现场处理时先拆去
电机线,测量变频器逆变模块,观察输出是否存在短路,同时检查电机是否对地
短路及电机线是否超过允许范围,如上述均正常,则可能为变频器内部 IGBT 模
块驱动或保护电路异常。一般 IGBT 过流保护是通过检测 IGBT 导通时的管压降动
作的。
当 IGBT 正常导通时其饱和压降很低,当 IGBT 过流时管压降 VCE 会随着短路电流
的增加而增大,增大到一定值时,检测二极管 DB 将反向导通,此时反向电流信
号经 IGBT 驱动保护电路送给 CPU 处理器,CPU 封锁 IGBT 输出,以达到保护作用。
如果检测二极管 DB 损坏,则康沃变频器会出现 ER15 故障,现场处理时可更换检
测二极管以排除故障。
(6)故障 ER11
ER11 故障表示变频器过热,可能的原因主要有:风道阻塞、环境温度过高、散
热风扇损坏不转及温度检测电路异常。现场处理时先判断变频器是否确实存在温
度过高情况,如果温度过高可先按以上原因排除故障;若变频器温度正常情况下
出现 ER11 报警,则故障原因为温度检测电路故障。康沃 22kW 以下机型采用的七
单元逆变模块,内部集成有温度元件,如果模块内此部分电路故障也会出现 ER11
报警,另一方面当温度检测运算电路异常时也会出现同样故障现象。
4 结束语
随着变频器应用范围的不断扩大,用户对变频器也越加熟悉,变频器在使用中出
现的问题大致相似,本文讲述的康沃变频器在使用中可能出现的故障和一般处理
方法,希望对于用户有所帮助,同时供业内人士交流参考。
变频电源故障分析
变频器开关电源维修
变频器开关电源故障维修总结
恒通宇桥变频器技术服务部经过维修大量变频器,总结一些变频器开关电源故障的维修
经验,供大家参考。本文主要以丹佛斯、台达变频器为例,对其开关电源的常见故障进行分
析。
丹佛斯变频器上电操作面板闪烁故障
该故障属于开关电源工作不正常,起振后又关断。损坏的可能有:
1、负载太大,以丹佛斯 VLT5000 为例,可能风机损坏、IGBT 驱动线路短路,导致开
关电源负载太重,开关电源电流过大,自动关断。
2、开关电源线路工作不正常。丹佛斯VLT5000 变频器开关电源线路有稳压、直流电压
检测等,如果有任何一方面出现问题,都有可能导致此现象发生。
丹佛斯变频器上电只有 ON 等亮,面板没有显示
该现象大多数人会认为是控制卡损坏,但是维修中心最近总结出经验。由于丹佛斯变频
器 VLT5000 的开关电源线路有 2 路+5VDC,其中一路是开关电源反馈用,另外一路+5VDC
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春哥111
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