衡陽市西門子PLC維修

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變頻器的主要故障及處理：

（1)故障P.OFF

變頻器上電顯示P.OFF延時1~2s后顯示0，表示變頻器處于待機(jī)狀態(tài)。在應(yīng)用中若出現(xiàn)變頻器上電后一直顯示P.OFF而不跳0現(xiàn)象，主要原因有輸入電壓過低、輸入電源缺相及變頻器電壓檢測電路故障，處理時應(yīng)先測量電源三相輸入電壓，R、S、T端子正常電壓為三相380V，如果輸入電壓低于320V或輸入電源缺相，則應(yīng)排除外部電源故障。

如果輸入電源正?？膳袛酁樽冾l器內(nèi)部電壓檢測電路或缺相保護(hù)故障，對于G1/P1系列90kW及以上機(jī)型變頻器，故障原因主要為內(nèi)部缺相檢測電路異常，缺相檢測電路由兩個單相380V/18.5V變壓器及整流電路構(gòu)成，故障原因大多為檢測變壓器故障，處理時可測量變壓器的輸出電壓是否正常。

(2)故障ER08

變頻器出現(xiàn)ER08故障代碼表示變頻器處于欠壓故障狀態(tài)。主要原因有輸入電源過低或缺相、變頻器內(nèi)部電壓檢測電路異常、變頻器主電路異常。通用變頻器電壓輸入范圍在320V~460V，在實際應(yīng)用中變頻器滿載運(yùn)行時,當(dāng)輸入電壓低于340V時可能會出現(xiàn)欠壓保護(hù)，這時應(yīng)電網(wǎng)輸入電壓或變頻器降額使用;若輸入電壓正常,變頻器在運(yùn)行中出現(xiàn)ER08故障，則可判斷為變頻器內(nèi)部故障。當(dāng)主回路中KS器跳開，使限流電阻在變頻器運(yùn)行時串聯(lián)到主回路中，這時若變頻器帶負(fù)載運(yùn)行便會出現(xiàn)ER08故障，這時可排除是否為器損壞或器控制電路異常;若變頻器主回路正常，出現(xiàn)ER08的原因大多為電壓檢測電路故障，一般變頻器的電壓檢測電路為開關(guān)電源的一組輸出，經(jīng)過取樣、比較電路后給CPU處理器，當(dāng)過設(shè)定值時，CPU根據(jù)比較輸出故障，IGBT，同時顯示故障代碼。

(3)故障ER02/ER05

故障代碼ER02/ER05表示變頻器在減速中出現(xiàn)過流或過壓故障，主要原因為減速時間過短、負(fù)載回饋能量過大未能及時被釋放。若電機(jī)驅(qū)動慣性較大的負(fù)載時，當(dāng)變頻器(即電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速)下降時電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速可能大于同步轉(zhuǎn)速，這時電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，此部分能量將通過變頻器的逆變電路返回到直流回路，從而使變頻器出現(xiàn)過壓或過流保護(hù)?，F(xiàn)場處理時在不影響生產(chǎn)工藝的情況下可變頻器的減速時間，若負(fù)載慣性較大，又要求在一定時間內(nèi)停機(jī)時，則要加裝外部制動電阻和制動單元，G2/P2系列變頻器22kW以下的機(jī)型均內(nèi)置制動單元,只需加外部制動電阻即可，電阻選配可根據(jù)產(chǎn)品說明中選用，對于功率22kW以上的機(jī)型則要求外加制動單元和制動電阻。

ER02/ER05故障一般只在變頻器減速停機(jī)中才會出現(xiàn)，如果變頻器在其它運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)該故障，則可能是變頻器內(nèi)部的開關(guān)電源部分，如電壓檢測電路或電流檢測電路異常而引起的。

(4)故障ER17

代碼ER17表示電流檢測故障，通用變頻器電流檢測一般采用電流傳感器，通過檢測變頻器兩相輸出電流來實現(xiàn)變頻器運(yùn)行電流的檢測、顯示及保護(hù)功能，輸出電流經(jīng)電流智能傳感器輸出線性電壓，經(jīng)放大比較電路輸送給CPU處理器，CPU處理器根據(jù)不同判斷變頻器是否處于過電流狀態(tài)，如果輸出電流過保護(hù)值，則故障保護(hù)電路，IGBT脈沖，實現(xiàn)保護(hù)功能。

變頻器出現(xiàn)ER17故障主要原因為電流傳感器故障或電流檢測放大比較電路異常，前者可通過更換傳感器解決，后者大多為相關(guān)電流檢測IC電路或IC芯片工作電源異常，可通過更換相關(guān)IC或相關(guān)電源解決。

(5)故障ER15

代碼ER15表示逆變模塊IPM、IGBT故障，主要原因為輸出對地短路、變頻器至電機(jī)的電纜線過長(過50m)、逆變模塊或其保護(hù)電路故障?，F(xiàn)場處理時先拆去電機(jī)線,測量變頻器逆變模塊，觀察輸出是否存在短路，同時檢查電機(jī)是否對地短路及電機(jī)線是否過允許范圍，如上述均正常，則可能為變頻器內(nèi)部IGBT模塊驅(qū)動或保護(hù)電路異常。一般IGBT過流保護(hù)是通過檢測IGBT導(dǎo)通時的管壓降的。

當(dāng)IGBT正常導(dǎo)通時其飽和壓降很低，當(dāng)IGBT過流時管壓降VCE會隨著短路電流的而增大，增大到一定值時,檢測二極管DB將反向?qū)ǎ藭r反向電流經(jīng)IGBT驅(qū)動保護(hù)電路送給CPU處理器，CPUIGBT輸出,以達(dá)到保護(hù)作用。如果檢測二極管DB損壞，則變頻器會出現(xiàn)ER15故障，現(xiàn)場處理時可更換檢測二極管以排除故障。

(6)故障ER11

ER11故障表示變頻器過熱，可能的原因主要有:風(fēng)道阻塞、溫度過高、散熱風(fēng)扇損壞不轉(zhuǎn)及溫度檢測電路異?！，F(xiàn)場處理時先判斷變頻器是否確實存在溫度過高情況，如果溫度過高可先按以上原因排除故障;若變頻器溫度正常情況下出現(xiàn)ER11，則故障原因為溫度檢測電路故障?？滴?2kW以下機(jī)型采用的七單元逆變模塊，內(nèi)部集成有溫度元件，如果模塊內(nèi)此部分電路故障也會出現(xiàn)ER11，另一方面當(dāng)溫度檢測運(yùn)算電路異常時也會出現(xiàn)同樣故障現(xiàn)象。

變頻器常見的故障現(xiàn)象和分析處理實例：

過流是變頻器為的現(xiàn)象。

1.1現(xiàn)象

（1）重新啟動時，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??；逆變模塊損壞；電動機(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)動電路壞、電流檢測電路壞。重新啟動時并不立即跳閘而是在加速時，主要原因有：加速時間設(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實例

（1）一臺LG-IS3-43.7kW變頻器一啟動就跳“OC”

分析與：打開機(jī)蓋沒有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象，在線測量IGBT（7MBR25NF-120）基本判斷沒有問題，為進(jìn)一步判斷問題，把IGBT拆下后測量7個單元的大功率晶體管開通與關(guān)閉都很好。在測量上半橋的驅(qū)動電路時發(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BELTRO-VERT2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復(fù)位。

分析與：首先檢查逆變模塊沒有發(fā)現(xiàn)問題。其次檢查驅(qū)動電路也沒有異?，F(xiàn)象，估計問題不在這一塊，可能出在過流處理這一部位，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)載實驗一切正常。

二、過壓（OU）

過電壓一般是出現(xiàn)在停機(jī)的時候，其主要原因是減速時間太短或制動電阻及制動單元有問題。

（1）實例

一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機(jī)時跳“OU”。

分析與：在修這臺機(jī)器之前，首先要搞清楚“OU”的原因何在，這是因為變頻器在減速時，電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割磁場的速度加快，轉(zhuǎn)子的電動勢和電流增大，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)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)該著重檢查制動回路，測量放電電阻沒有問題，在測量制動管（ET191）時發(fā)現(xiàn)已擊穿，更換后上電運(yùn)行，且快速停車都沒有問題。

三、欠壓（Uu）

欠壓也是我們在使用中經(jīng)常碰到的問題。主要是因為主回路電壓太低（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欠壓故障的出現(xiàn)，其次主回路器損壞，直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能欠壓。還有就是電壓檢測電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓問題。

3.1舉例

（1）一臺CT18.5kW變頻器上電跳“Uu”

分析與：經(jīng)檢查這臺變頻器的整流橋充電電阻都是好的，但是上電后沒有聽到器，因為這臺變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠器的吸合來完成充電的，因此認(rèn)為故障可能出在器或控制回路以及電源部分，拆掉器單獨加24V直流電器工作正常。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DANFOSSVLT5004變頻器，上電顯示正常，但是加負(fù)載后跳“DCLINKUNDERVOLT”（直流回路電壓低）。

分析與：這臺變頻器從現(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，器來完成充電的，上電時沒有發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象，估計是加負(fù)載時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。

四、過熱（OH）。

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。

舉例：一臺ABBACS50022kW變頻器客戶反映在運(yùn)行半小時左右跳“OH”。

分析與：因為是在運(yùn)行一段時間后才有故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能變頻器的溫度確實太高，通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動，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)小時后沒有再跳此故障。

五、輸出不平衡

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

5.1舉例

一臺富士G9S11KW變頻器，輸出電壓相差100V左右。分析與：打開機(jī)器初步在線檢查逆變模塊（6MBI50N-120）沒發(fā)現(xiàn)問題，測量6路驅(qū)動電路也沒發(fā)現(xiàn)故障，將其模塊拆下測量發(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)動電路無故障后更換新品后一切正常。

六、過載

過載也是變頻器跳動比較的故障，平時看到過載現(xiàn)象我們其實首先應(yīng)該分析一下到底是馬達(dá)過載還是變頻器自身過載，一般來講馬達(dá)由于過載能力較強(qiáng)，只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng)，一般不大會出現(xiàn)馬達(dá)過載。而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載。我們可以檢測變頻器輸出電壓。

七、開關(guān)電源損壞

這是眾多變頻器常見的故障，通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的，變頻器采用了脈寬集成控制器UC2844來開關(guān)電源的輸出，同時 UC2844還帶有電流檢測，電壓反饋等功能，當(dāng)發(fā)生無顯示，控制端子無電壓，DC12V，24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了。

八、SC故障

SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞，這是引起SC故障的原因。此外驅(qū)動電路損壞也容易SC故障。安川在驅(qū)動電路的設(shè)計上，上橋使用了驅(qū)動光耦 PC923，這是于驅(qū)動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅(qū)動電路則是采用了光耦PC929，這是一款內(nèi)部帶有放大電路，及檢測電路的光耦。此外電機(jī)抖動，三相電流，電壓不平衡，有顯示卻無電壓輸出，這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路，堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動電路老化也有可能驅(qū)動波形失真，或驅(qū)動電壓波動太大而IGBT損壞，從而SC故障。

九、GF—接地故障

接地故障也是平時會碰到的故障，在排除電機(jī)接地存在問題的原因外，可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了，霍爾傳感器由于受溫度，濕度等因數(shù)的影響，工作點很容易發(fā)生飄移，GF。

十、限流運(yùn)行

在平時運(yùn)行中我們可能會碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變頻器在限現(xiàn)時不能正常的工作，電壓（）首先要降下來，直到電流下降到允許的范圍，一旦電流低于允許值，電壓（）會再次上升，從而的不。變頻器采用內(nèi)部斜率控制，在不過預(yù)定限流值的情況下尋找工作點，并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點，并將警告反饋客戶，依據(jù)警告信息我們再去檢查負(fù)載和電機(jī)是否有問題。