西門子變頻器維修常見故障原因分析及處理方法

1.過電壓(F0002)類故障原因分析及處理

變頻器的過電壓集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上。正常情況下，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380v線電壓計(jì)算，則平均直流電壓Ud= 1.35，U線＝513v。在過電壓發(fā)生時(shí)，直流母線的儲(chǔ)能電容將被充電，電壓升高，過電壓檢出值 800vDC，當(dāng)電壓上升至過電壓檢出值時(shí)，變頻器過電壓保護(hù)動(dòng)作。因此，對變頻器來說，都有一個(gè)正常的工作電壓范圍，當(dāng)電壓超過這個(gè)范圍時(shí)就很可能損壞變頻器。

變頻器常見的過電壓有三類：加速過電壓、減速過電壓、恒速過電壓。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)間太短或沒有安裝制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元。變頻器出現(xiàn)過電壓故障，一般是過載啟動(dòng)或者帶料啟動(dòng)時(shí)，變頻器的電源中，使變頻器直流側(cè)的電壓檢測器動(dòng)作而跳閘，在這種情況下，通常只須斷開變頻器電源 幾秒，再合上電源，即可復(fù)位；另一種情況是變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí)，其減速時(shí)間設(shè)置“較短”，因?yàn)檫@種情況下，變頻器的減速停止屬于再生制動(dòng)，在停止過程中，變頻器的輸出頻率按線性下降，而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器的輸出頻率，負(fù)載電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收，當(dāng)這種能量足夠大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象”，變頻器直流側(cè)的電壓會(huì)超過直流母線的最大電壓而跳閘，對于這種故障，一是將“減速時(shí)間”（P1121）參數(shù)設(shè)置長些；二是安裝制動(dòng)單元，增大制動(dòng)電阻；三是將變頻器的停止方式設(shè)置為“自由停車”。還有一種情況變頻器在電機(jī)空載時(shí)工作正常，但不能帶負(fù)載啟動(dòng)，這種問題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。遇到此類問題時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間(P1121)設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩功能，因而變頻器直流回路電壓升高，超過其保護(hù)值，出現(xiàn)故障。

2.欠壓(F0003)類故障原因分析及處理

欠電壓也是在使用中經(jīng)常碰到的問題。主要是因?yàn)橹骰芈冯妷禾?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.還有就是電壓檢測電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓問題。多數(shù)變頻器的母線電壓下限為400v，即是當(dāng)直流母線電壓降至400vdc以下時(shí)，變頻器才報(bào)告直流母線低電壓故障。當(dāng)兩相輸入時(shí)，直流母線電壓為380×1.2＝452v＞400v。當(dāng)變頻器不運(yùn)行時(shí)，由于平波電容的作用，直流電壓也可達(dá)到正常值，新型的變頻器都是采用pwm控制技術(shù)，調(diào)壓調(diào)頻的工作在逆變橋完成，所以在低頻段輸入缺相仍可以正常工作，但因?yàn)檩斎腚妷旱洼敵鲭妷旱?，造成異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩低，頻率上不去。

3.過流(F0001)類故障原因分析及處理

(1)過電流故障

過電流是變頻器報(bào)警最為頻繁的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種故障顯示時(shí)，首先檢查電動(dòng)機(jī)連接端u、v、w電路有無相間短路現(xiàn)象或?qū)Φ囟搪番F(xiàn)象；其次檢查負(fù)載是否太重，減少負(fù)載；最后檢查加、減速時(shí)間(P1121)參數(shù)是否太短，轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)是否太大，減少轉(zhuǎn)矩提升提升量。如果無這些現(xiàn)象，可以斷開輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流檢測點(diǎn)，復(fù)位后運(yùn)行，看是否出現(xiàn)過流現(xiàn)象，如果出現(xiàn)的話，很可能是 IPM模塊出現(xiàn)故障，因?yàn)镮PM模塊內(nèi)含有過壓過流、欠壓、過載、過熱、缺相、短路等保護(hù)功能，而這些故障信號(hào)都是經(jīng)模塊控制引腳的輸出fn引腳傳送到微控器的，微控器接收到故障信息后，一方面鎖脈沖輸出，另一方面將故障信息顯示在面板上，一般更換IPM模塊。加速或減速中過電流，這往往是由于加速或減速過快而引起的。可通過增大加(減)速時(shí)間或準(zhǔn)確預(yù)置升(降)速自處理(防失速)功能而解決。

(2)變頻器常見的三類過電流故障

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、電流檢測電路壞。

③重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘，而是在加速時(shí)跳閘

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。

4.過載故障原因分析及處理

過載也是變頻器跳動(dòng)比較頻繁的故障之一，平時(shí)看到過載現(xiàn)象，首先應(yīng)該分析一下到底是電機(jī)過載還是變頻器自身過載。一般來講電機(jī)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(huì)出現(xiàn)電機(jī)過載。而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載報(bào)警。我們可以檢測變頻器輸出電壓。其可能原因是加速時(shí)間太短，電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時(shí)間、延長制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等；負(fù)載過重，減小負(fù)載；所選的變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載，更換、增大變頻器容量；也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起，對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。

處理方法：檢查機(jī)械，機(jī)械部分盤車是否輕松，有無無堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象；參考其使用說明書，檢查變頻器的參數(shù)，設(shè)置是否正確；

5.外部條件故障原因分析及處理

外部條件故障也是一種比較常見的故障，此故障無報(bào)警代碼顯示，故障比較隱蔽，不便于查找。如變頻器運(yùn)行后，用“電位器”外部模擬輸入電壓命令值，調(diào)節(jié)頻率正常，而用“DC4～20ma” 外部模擬輸入電流命令值，無法調(diào)節(jié)頻率。其可能原因；一是“dc4～20ma” 外部模擬輸入電流命令信號(hào)弱，達(dá)不到工作要求；一是“DC4～20ma” 外部模擬輸入電流命令信號(hào)“+、-極性”顛倒，接反。

6.變頻器內(nèi)過熱(F0005)故障原因分析及處理

F005也是一種比較常見的故障，主要原因：負(fù)載是否過大； 變頻器溫度過高故障，如發(fā)生溫度過高報(bào)警，經(jīng)檢查溫度傳感器正常，則可能是干擾引起的，可以把故障屏蔽。另外還應(yīng)檢查變頻器的冷卻風(fēng)扇及散熱片通風(fēng)情況，更換堵轉(zhuǎn)冷卻風(fēng)扇，轉(zhuǎn)動(dòng)慢風(fēng)機(jī)進(jìn)行修復(fù)，清掃變頻器，消除散熱片堵塞；周圍環(huán)境溫度是否過高，降低周圍環(huán)境溫度。對于其它類型的故障，最好與廠家聯(lián)系，獲得快速可行的解決方法。

7.散熱片過熱(F0004)故障原因分析及處理

F0004也是一種比較常見的故障，主要原因：檢查檢查變頻器風(fēng)扇控制端子之間是否短路；檢查溫度傳感器檢測電路是否正常；另外還應(yīng)檢查變頻器的冷卻風(fēng)扇運(yùn)行是否正常；散熱片通風(fēng)情況，散熱片是否有堵塞現(xiàn)象；周圍環(huán)境溫度是否過高。