安川变频器的常见故障

1 开关电源损坏

开关电源损坏是众多变频器最常见的故障，通常是由于开关电源的负载发生短路造成的，在众多变频器的开关电源线路设计上，安川变频器因该说是比较成功的。616G3采用了两级的开关电源，有点类似于富士G5,先由第一级开关电源将直流母线侧500多伏的直流电压转变成300多伏的直流电压。然后再通过高频脉冲变压器的次级线圈输出5V、12V、24V等较低电压供变频器的控制板，驱动电路，检测电路等做电源使用。在第二级开关电源的设计上安川变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。前几期我们谈到的LG变频器也使用了类似的控制方式。用作开关管的QM5HL-24以及TL431都是较容易损坏的器件。此外当我们在使用中如若听到刺耳的尖叫声，这是由脉冲变压器发出的，很有可能开关电源输出侧有短路现象。我们可以从输出侧查找故障。此外当发生无显示，控制端子无电压，DC12V，24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。 2 SC故障

SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏，这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上，上桥使用了驱

动光耦PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦，安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929，这是一款内部带有放大电路，及检测电路的光耦。此外电机抖动，三相电流，电压不平衡，有频率显示却无电压输出，这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种，首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路，堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真，或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。 3 OH—过热

过热是平时会碰到的一个故障。当遇到这种情况时，首先会想到散热风扇是否运转，观察机器外部就会看到风扇是否运转，此外对于30kW以上的机器在机器内部也带有一个散热风扇，此风扇的损坏也会导致OH的报警。 4 UV—欠压故障

当出现欠压故障时，首先应该检查输入电源是否缺相，假如输入电源没有问题那我们就要检查整流回路是否有问题，假如都没有问题，那就要看直流检测电路上是否有问题了。对于200V级的机器当直流母线电压低于190VDC，UV报警就要出现了;对于400V级的机器，当直流电压低于380VDC则故障报警出现。主要检测一下降压电阻是否断路。 5 GF—接地故障

接地故障也是平时会碰到的故障，在排除电机接地存在问题的原因外，最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了，霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因数的影响，工作点很容易发生飘移，导致GF报警。 6 结束语

以上是安川变频器的一些较常见的故障，但在实践中可能会碰到各种问题，希望大家能够多交流，也希望能够为客户提供更好的服务。

技 术 文 集 —〉使用变频器的注意事项 物理环境

1)工作温度。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

2)环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。

3)腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能，在这种情况下，应把控制箱制成封闭式结构，并进行换气。

4)振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。 电气环境

1)防止电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器

有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。

2)防止输入端过电压。变频器电源输入端往往有过电压保护，但是，如果输入端高电压作用时间长，会使变频器输入端损坏。因此，在实际运用中，要核实变频器的输入电压、单相还是三相和变频器使用额定电压。特别是电源电压极不稳定时要有稳压设备，否则会造成严重后果。 接地

变频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段，变频器接地端子E(G)接地电阻越小越好，接地导线截面积应不小于2mm2，长度应控制在20m以内。变频器的接地必须与动力设备接地点分开，不能共地。信号输入线的屏蔽层，应接至E(G)上，其另一端绝不能接于地端，否则会引起信号变化波动，使系统振荡不止。变频器与控制柜之间应电气连通，如果实际安装有困难，可利用铜芯导线跨接。 防雷

在变频器中，一般都设有雷电吸收网络，主要防止瞬间的雷电侵入，使变频器损坏 。但在实际工作中，特别是电源线架空引入的情况下，单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。在雷

电活跃地区，这一问题尤为重要，如果电源是架空进线，在进线处装设变频专用避雷器(选件)，或有按规范要求在离变频器20m的远处预埋钢管做专用接地保护。如果电源是电缆引入，则应做好控制室的防雷系统，以防雷电窜入破坏设备。实践表明，这一方法基本上能够有效解决雷击问题。

西门子变频器的常见故障

西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个品牌，所以有些老的产品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用户在使用，我们先就这两个系列产品的常见故障做一分析。对于MICRO MASTER系列变频器我们最常见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器，该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，从而也无法正常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。对于MIDIMASTER系列变频器我们较常见的故障主要有驱动电路的损坏，以及IGBT模块的损坏，MIDI MASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的，而这对管也是最容易损坏的元器件，损坏原因常由于IGBT模块的损坏，而导致高压大电流窜入驱动回路，导致驱动电路的元器件损坏。 对于6SE70系列变频器，由于质量较好，故障率明显降低，我们经常会碰到的故障现象有F008(直流电压低)，由于是直接通过电阻降压来取得采样信号，所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。此外我们还会碰到F025,F026,F027,关于输入相缺失的报警，故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能，输入检测电路的损坏会导致输入缺相报警，如排除此故障原因，报警信号还不能消除，那故障很有可能就是CU板的损坏了。此外F011（过电流）故障也是一个常见的故障，电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一，此外我们在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报警. 我们要特别注意由于这种原因而引起的故障报警。

对于ECO的变频器，我们碰到最多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏，引起的原因也主要是由于强电侧（功率模块）与弱电侧（驱动电路）没有隔离电路，导致强电进入了控制电路，引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏也是常见故障（30KW以上），由于限流回路设计在交流输入侧，只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的超前和滞后，都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大，而使得限流电阻和切入继电器烧毁。F231故障也是ECO变频器的一种常见故障，引起原因就是因为采样电阻的损坏。

对于MM420以及MM440变频器的故障现象应该说没有超出我们前面讨论的范围，只是变频器在内部结构上发生了一些变化，那就是采用了著名的功率器件制造商西门康公司的一体化功率模块，缩小了机器的体积，也减少了内部的连接，因为回路之间的连接都采用了直接接触的方式。应该说MM440和MM420系列变频器还是出现了较多的故障，特别是小功率的机器。

应该说西门子变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。 怎样选择变频器？

在工业中使用的变频器可以分为通用变频器和专用变频器两大类，从容量上可分为中小容量通用变频器和大容量通用变频器。 衡量通用变频器性能的主要性能指标有控制方式、起动转矩、转矩控制精度、速度控制精度、控制信号设定输入、速度反馈控制、多段速度设定、载波频率、频率跳跃功能、通信接口等。新型的通用变频器基本都具备这些功能，其功能、操作、维护及应用方面均基本相似，差别仅在于不同品牌的通用变频器有其特定的定义及独特之处，但用户不一定全用到这些性能指标，是根据需要选择主要需

满足的功能及指标，并依此作为衡量选择通用变频器的标准。随着通用变频器的功能增多，通用变频器的应用范围日益广泛，使用者可以通过通用变频器上的数字操作板进行操作，亦可以用远程操作板进行操作，还可以通过可选件的操作面板进行扩展功能的设定和调整；另外，可以使用智能端子进行数字或模拟设定，或用可编程序控制器进行控制，或通过个人计算机进行控制，或通过现场总线进行控制等。新型的通用变频器一般均备有标准通信接口，用户可以利用通信接口通过上位机监视、控制现场的通用变频器的运行状况，可控制或可操作的物理量多达百余个，可以说，基本上是用户所需要的控制功能特性，新型通用变频器都能做到 ，因此，也使如何用好通用变频器不那么容易，有人曾说，用好通用变频器的难度并不亚于用好一台个人计算机。 从实际应用上看，中小容量通用变频器的主体仍是采用 控制方式的居多，目前市场上销售的通用变频器大都将其列为通用型机型，使用相当广泛。新型矢量控制通用变频器具有参数离线检测、自整定功能，在通用变频器起动时自动地测量电机参数，并调整系统控制参数，进行跟踪控制，因此在各种条件下均可保持系统工作在最佳状态。无速度传感器矢量控制通用变频器除了用来改进通用变频器性能外，另一目的是简化矢量控制，省去速度传感器，提高系统的可靠性。无速度传感器矢量控制通用变频器的技术关键是，矢量控制需要速度信息，因此需要对磁通进行控制。由于直接检测磁通比较困难，需要选择合适的数学模型，进行精确的计算，从检测的电压、电流进行观测。无论是估算电动机的速度，还是观测电动机的磁通，均需要正确的电动机参数，因此应用时需要正确地将电动机的铭牌数据参数输入到通用变频器中，并正确地设定，以便通用变频器能够在线辨识、计算。无速度传感器矢量控制通用变频器应用领域包括各行业的传输机、给料机、搅拌机、研磨机、粉碎机、切纸机、压延机、挤压机、阀门、压缩机、冷却塔、电梯、起重机、输油管道、各种纺织机械等。 通用变频器矢量控制的基本原理

矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。 基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U / f ＝恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率 f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用 变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。 采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器，并需使用厂商指定的变频器专用电动机进行控制，否则难以达到理想的控制效果。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。除了上述的无传感器矢量控制和转矩矢量控制等，可提高异步电动机转矩控制性能的技术外，目前的新技术还包括异步电动机控制常数的调节及与机械系统匹配的适应性控制等，以提高异步电动机应用性能的技术。为了防止异步电动机转速偏差

以及在低速区域获得较理想的平滑转速，应用大规模集成电路并采用专用数字式自动电压调整（AVR）控制技术的控制方式，已实用化并取得良好的效果。 变频器常见故障现象和故障分析 一、过流（OC）

过流是变频器报警最为频繁的现象。 1.1现象

(1) 重新启动时，一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。

(2) 上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。

(3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。 1.2 实例

(1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC”

分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。

(2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。

分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。 二、 过压（OU）

过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。 (1) 实例

一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。

分析与维修:在修这台机器之前，首先要搞清楚“OU”报警的原因何在，这是因为变频器在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，在测量制动管(ET191)时发现已击穿，更换后上电运行，且快速停车都没有问题。 三、欠压（Uu）

欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。

变频器常见故障现象和故障分析 3.1 举例

(1) 一台CT 18.5kW变频器上电跳“Uu”。

分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，找一新品更换后上电工作正常。 (2) 一台DANFOSS VLT5004变频器 ，上电显示正常，但是加负载后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路

电压低)。

分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。 四、过热（OH）

过热也是一种比较常见的故障，主要原因:周围温度过高，风机堵转，温度传感器性能不良，马达过热。 举例

一台ABB ACS500 22kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。

分析与维修:因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业)，经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。五、输出不平衡

输出不平衡一般表现为马达抖动，转速不稳，主要原因:模块坏，驱动电路坏，电抗器坏等。 5.1举例

一台富士 G9S 11KW变频器，输出电压相差100V左右。

分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题，测量6路驱动电路也没发现故障，将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭，该模块已经损坏，经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。 六、过载

过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一，平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。 变频器常见故障现象和故障分析 七、开关电源损坏

这是众多变频器最常见的故障，通常是由于开关电源的负载发生短路造成的，丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整开关电源的输出，同时UC2844还带有电流检测，电压反馈等功能，当发生无显示，控制端子无电压，DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。 八、SC故障

SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏，这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上，上桥使用了驱动光耦PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦，安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929，这是一款内部带有放大电路，及检测电路的光耦。此外电机抖动，三相电流，电压不平衡，有频率显示却无电压输出，这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种，首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路，堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真，或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。 九、GF—接地故障

接地故障也是平时会碰到的故障，在排除电机接地存在问题的原因外，最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了，霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因数的影响，工作点很容易发生飘移，导致GF报警。 十、限流运行

在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。对于一般的变频器在限流报警出现时不能正常平滑的工作，电压(频率)首先要降下来，直到电流下降到允许的范围，一旦电流低于允许值，电压(频率)会再次上升，从而导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内部斜率控制，在不超过预定限流值的情况下寻找工作点，并控制电机平稳地运行在工作点，并将警告信号反馈客户，依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有

问题

变频器常见问题：

一． 为什么漏电断路器在使用变频器时易跳闸？

这是因为变频器的输出波形含有高次谐波，而电机及变频器与电机间的电缆会产生泄漏电流，该泄漏电流比工频驱动电机时大了许多，所以产生该现象。

变频器操作输出侧的漏电流大约为工频操作时的3倍多，外加电动机等漏电流，选择漏电保护器的动作电流应该大于工频时漏电流的10倍。

二． 使用变频器时，电机温升为什么比工频时高？

这是因为变频器输出电压波形不是正弦波，而是畸形波，在额定扭矩下的电机电流比工频时要多出约10%左右，所以温升比工频时略有提高。 三． 怎样调整转矩提升？

A．当转矩提升设置过高，而负载很轻时，由于产生电机铁芯的磁通饱和，电流将增加，变频器可能会产生过电流保护，所以当负载减轻时，为提高电机效率，应减小该设置。

B．而对于重负载，适当提高转矩提升设定值，可以对定子绕组和电机电缆产生的电压降损耗进行补偿。 四． 何为载波频率，如何调整？

A．SPWM变频器的输出电压是一系列的脉冲，脉冲频率等于载波频率。

B．在电动机的电流中，具有较强的载波频率的谐波分量，它将引起电动机铁芯的振动而发出噪声。如果噪声的频率与电机铁芯的固有震荡频率相等而发生谐振时，噪音将增大。为减小噪音，变频器为用户提供了可以在一定范围内调整载波频率的功能，以避开噪音的谐振频率。

C．载波频率的谐波分量具有较强的辐射能力，对外界电子设备会产生电磁干扰。

D．从改善电流波形的角度来说，载波频率越高，电流波形越平滑。但是，对外界的电磁干扰也越强。 E．载波频率设置越高，电机噪音越小，但是变频器自身功率器件开关损耗越大，变频器发热越严重。载波频率设置越低，电机噪音越大，但是变频器自身功率器件开关损耗越小。 五． DC制动

用途：（1）.用于控制某些设备的精确停车，避免出现低速“爬行”现象，在停机时启动该功能。 （2）.因为变频调速系统总是从最低频率启动，如果在启动时，电机已经有一定转速，而变频器未设置转速追踪功能，则会出现过电流或过电压现象。 六． 为什么负载电机额定频率要与电动机一致？ 本功能参数定义基频

A. 若基频设定低于电动机额定频率，则电动机电压将会增加，输出电压的增加，将引起电动机磁通的增加，使磁通饱和，励磁电流发生畸变，出现很大的尖峰电流，从而导致变频器因过流跳闸 B. 若基频设定高于电动机额定频率，则电动机电压将会减小，电动机的带负载能力下降。 七． 什么是转差补偿？

含义：根据负载电流的大小，适当提高变频器的输出频率（内部提高，实际显示不变），以补偿由于负载的增加而引起的转差增大。 八． AVR功能

当电网电压下降时，自动的适当降低基准频率，从而维持磁通K*U/F不变，以保证电动机的带负载能力不变。

九． 负载一般有哪几种？ （1）.恒转矩负载

不同的转速,负载阻转矩基本恒定。输出功率与转速成正比。如皮带输送机。 （2）.恒功率负载

不同的转速，负载功率基本恒定。输出转矩与转速成正比。如各种薄膜或薄板的卷绕装置。 （3）.平方率负载

负载阻转矩与转速的平方成正比。如风机和泵类。 十． 几种特殊电机的变频调速 A. 绕线转子异步电动机

绕线转子异步电动机的转子绕组是一组星型连接的三相绕组。三相绕组的端点分别与三个集电环相接，通过集电环与电刷和外接的电阻（启动或调速用）连接。

采用变频器调速后，转子绕组没有必要接电阻，故可以将三相绕组的端点用导线直接连接即可。 B. 电磁制动电动机

由普通电动机和电磁制动器组成。电动机与电磁制动器同时接入电源，电磁铁的衔铁被吸上，使电动机转子自由转动，切断电源后，制动器的励磁绕组失电，转子迅速停止。

采用变频器调速后，应将电磁铁的励磁绕组电路接至变频器输入侧，并且必须保证和电动机同时通电。 十一． 一台变频器带多台电动机时的容量选择 A. 几台电动机在任何情况下都同时启动时

变频器的额定电流应大于几台电动机的最大工作电流之和。 B. 几台电动机依次启动时

变频器的额定电流应大于除最大那台电动机之外的其余电动机额定电流之和加上7倍的最大电动机的额定电流的总和。

十二． 变频器的干扰方式及处理 A. 传播方式： （1）.辐射干扰 （2）.传导干扰 B. 抗干扰措施

对于通过辐射方式传播的干扰信号，主要通过布线以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。 对于通过线路传播的干扰信号，主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器，电抗器或磁环等方式来处理。 具体方法及注意事项如下：

（1）.信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。 （2）.不要采用不同金属的导线相互连接。

（3）.屏蔽管（层）应可靠接地，并保证整个长度上连续可靠接地。 （4）.信号电路中要使用双绞线屏蔽电缆。

（5）.屏蔽层接地点尽量远离变频器，并与变频器接地点分开。

（6）.磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用，具体方法为：输入线一起朝同一方向绕4圈，而输出线朝同一方向绕3圈即可。绕线时需注意，尽量将磁环靠近变频器。

（7）.一般对被干扰设备仪器，均可采取屏蔽及其它抗干扰措施，如注塑机温控的处理。 常用低压变频控制柜的设计事项 １.常用低压变频控制柜的设计事项 问题提出

众所周知，变频器已经广泛应用各行各业。但变频控制系统如何设计，变频控制柜设计与制造对实际应用具体要求，是许多电气工程师及制造商，客户想明确了解的。本章从实际设计及应用案例中，总结设计要点，写出拙见，供同行参考。 根据实际及客户要求进行设计

在变频控制系统设计前，一定要了解系统配制，工作方式，环境，控制方式，客户具体要求。具体系

统分新设计系统还是就设备改造系统。对旧设备改造，电气工程师应该确切知道如下技术参数及要求。 1． 电机具体参数，2． 出厂日期，3． 厂商（国产，4． 进口） 5． 电机的额定电压，6． 额定电流，7． 相数。 8． 电机的负载特性类型，9． 工作制式。 10． 电机起动方式。

11． 工作环境。如现场的温度，12． 防护等级，13． 电磁辐射等级，14． 防爆等级。 15． 配电具体参数。

16． 变频柜安装位置到电机位置实际距离。（变频柜到电机距离是非常重要的参数） 17． 变频柜拖动电机的数量及方式。

18． 变频柜与旧的电气系统的切19． 换关系。一般为Δ-Y启动与变频工作互为备20． 用，21． 切22． 换保护。

10.变频柜的外围传感变送器的选用参数及采样地点。

10.变频控制柜的控制方式，如手动/自动，本地/远程，控制信号的量程。是否通讯组网。 11.强电回路与弱电回路的隔离。采集及控制信号的隔离。 12．工作场合的供电质量，如防雷，浪涌，电磁辐射。

对新变频系统，电气工程师应该与机械工程师对传动机械负载特性，深入了解，才能确电机类型，容量。根据电机机械负载特性，容量，选用变频器的类型，容量。目前，机械负载与电机转矩特性有许多种类，常用有三种。

1． 恒转矩负载。如传送带，

2． 升降机等用公式表式为 P=T*N/975 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速对恒转矩，系统设计应注意： （1） 电机应选变频器专用电机 （2） 变频柜应加装专用冷却风扇

（3） 增大电机容量，（4） 降低负载特性 （5） 增大变频器的容量

（6） 变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌， （7） 一般为1.1~1.5电机的容量。 七． 什么是转差补偿？

含义：根据负载电流的大小，适当提高变频器的输出频率（内部提高，实际显示不变），以补偿由于负载的增加而引起的转差增大。 八． AVR功能

当电网电压下降时，自动的适当降低基准频率，从而维持磁通K*U/F不变，以保证电动机的带负载能力不变。

九． 负载一般有哪几种？ （1）.恒转矩负载

不同的转速,负载阻转矩基本恒定。输出功率与转速成正比。如皮带输送机。 （2）.恒功率负载

不同的转速，负载功率基本恒定。输出转矩与转速成正比。如各种薄膜或薄板的卷绕装置。 （3）.平方率负载

负载阻转矩与转速的平方成正比。如风机和泵类。 十． 几种特殊电机的变频调速 A. 绕线转子异步电动机

绕线转子异步电动机的转子绕组是一组星型连接的三相绕组。三相绕组的端点分别与三个集电环相接，通

过集电环与电刷和外接的电阻（启动或调速用）连接。

采用变频器调速后，转子绕组没有必要接电阻，故可以将三相绕组的端点用导线直接连接即可。 B. 电磁制动电动机

由普通电动机和电磁制动器组成。电动机与电磁制动器同时接入电源，电磁铁的衔铁被吸上，使电动机转子自由转动，切断电源后，制动器的励磁绕组失电，转子迅速停止。

采用变频器调速后，应将电磁铁的励磁绕组电路接至变频器输入侧，并且必须保证和电动机同时通电。 十一． 一台变频器带多台电动机时的容量选择 A. 几台电动机在任何情况下都同时启动时

变频器的额定电流应大于几台电动机的最大工作电流之和。 B. 几台电动机依次启动时

变频器的额定电流应大于除最大那台电动机之外的其余电动机额定电流之和加上7倍的最大电动机的额定电流的总和。

十二． 变频器的干扰方式及处理 A. 传播方式： （1）.辐射干扰 （2）.传导干扰 B. 抗干扰措施

对于通过辐射方式传播的干扰信号，主要通过布线以及对放射源和对被干扰的线路进行屏蔽的方式来削弱。 对于通过线路传播的干扰信号，主要通过在变频器输入输出侧加装滤波器，电抗器或磁环等方式来处理。 具体方法及注意事项如下：

（1）.信号线与动力线要垂直交叉或分槽布线。 （2）.不要采用不同金属的导线相互连接。

（3）.屏蔽管（层）应可靠接地，并保证整个长度上连续可靠接地。 （4）.信号电路中要使用双绞线屏蔽电缆。

（5）.屏蔽层接地点尽量远离变频器，并与变频器接地点分开。

（6）.磁环可以在变频器输入电源线和输出线上使用，具体方法为：输入线一起朝同一方向绕4圈，而输出线朝同一方向绕3圈即可。绕线时需注意，尽量将磁环靠近变频器。

（7）.一般对被干扰设备仪器，均可采取屏蔽及其它抗干扰措施，如注塑机温控的处理。

变频器的故障处理实例

因变频器和交流电机组成的交流调速系统具有的优良的调速性能，在其应用范围不断扩展的同时，也会使我们在工作中遇到各种原因造成的故障，借助于变频器完善的保护功能，并通过积累经验来提高处理变频器故障的能力，会明显地缩短设备的热停工时间并对在旧系统的改造、新项目的应用中应注意的事项提供有益的参考。下面对数例变频器故障原因的分

析仅代表个人意见，供大家参考。

2 变频器故障实例的处理

(1) AEG Multiverter122/150-400变频器在启动时直流回路过压跳闸

这台变频器并非每次启动都会过压跳闸。检查时发现变频器在上电但没有合闸信号时，直流回路电压即达360V，该型变频器直流回路的正极串接1台接触器，在有合闸信号时经过预

充电过程后吸合，故怀疑预充电回路IGBT性能不良，断开预充电回路IGBT，情况依旧。用万用表检查变频器输出端时其对地阻值很小，查至现场发现电机接线盒被水淋湿，干燥处理

后，变频器工作正常。

由于电机接线盒被水淋湿,直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电，这种情况合闸通常理解应该为过流跳闸而实际为过压跳闸。本人认为，启动时变频器输出电压和频率是逐渐上升的，电机被水淋湿后，会造成输出

电流的变化率很高，从而引起直流回路过压。

(2) 控制辊道电机的AEG Maxiverter-170/380变频器出现速度反馈值大于速度设定

值经观察发现:

a) 在轧钢过程中不存在这种情况，当钢离开辊道后，才出现这种情况;

b) 当速度反馈值大于速度设定值时，直流回路电压为额定电压的125%，超过115%的极

限设定值;

c) 变频器的进线电压已超过上限;

在轧钢过程中，该变频器控制的辊道电机将升速，当钢离开辊道后辊道电机速度降至原来的速度，因这台变频器未装设制动装置，减速时是通过电压调节器限制制动电流以保持直流回路电压不超过115%的极限设定值(缺省值)，因进线电压过高，直流回路电压超过了设定的极限值，在减速时电压调节器起作用，造成制动电流很小，电机转速降不下来，而在轧钢时，电网的负载加重，直流回路电压低于115%的极限设定值，制动功能恢复正常。在当时无法降低电网电压的情况下，将直流回路电压极限设定值增至127% 后，变频器工作正常。在停产检修时，我们根据电网的情况改变了变压器的档位，使变频器的进线电压在允许的范

围内，此后变频器工作正常。

(3) AEG Multiverter22/27-400变频器上电后，操作面板上的液晶显示屏显示正常，

但ready指示灯不亮，变频器不能合闸

查看变频器菜单中的故障记录时未发现有故障，而对操作面板上各按键的操作在事件记录中则有记录。检查变频器内A10主板、A22电源板上的LED指示灯均正常，用试电笔测变频器的进线电源，发现有一相显示不正常，用万用表测量三相结果为:Vab=390V，Vac=190V，

Vbc=190V。经检查系进线端子排处接触不良。

ready指示灯是变频器内各种状态信息的综合反映，当它不亮时可提示维护人员注意变频器尚未就绪 。此时在进线电源不正常时变频器的故障记录中未能反映未就绪的原因，可能与

电路的设计有关。

(4) 调试过程中西门子MIDIMASTER Vector(22kW)变频器启动后即过流跳闸 变频器供货方与被控设备的供货方因沟通上的原因，在容量上不匹配(电机功率为30kW)。将变频器的控制模式选为矢量控制，在输入电机参数时，变频器自动将电机的额定电流60A限定在45A，电机铭牌上无功率因数的大小，按变频器手册的要求，将其设定为0，在作自动辨识(P088=1)后启动电机时，变频器过流跳闸。考虑到匹配上的原因，将控制模式改为V/F控制，情况依旧。后检查电机参数时，发现功率因数为1.1，将其改为0.85后，变频器

工作正常。

因容量不匹配，变频器依据输入的电机参数进行计算时会产生不正确的结果，在遇到这种情况而暂时无法解决匹配问题时，一定要在自动辨识后检查是否存在不合适的参数。

(5) 西门子6SE70系列变频器的PMU面板液晶显示屏上显示字母“E”

出现这种情况时，变频器不能工作，按P键及重新停送电均无效，查操作手册又无相关的介

绍，在检查外接DC24V电源时，发现电压较低，解决后，变频器工作正常。

变频器操作手册上的故障对策表中介绍的皆为较常见的故障，在出现未涉及的一些的代

码时应对变频器作全面检查。

(6) 西门子MM420/MM440变频器的AOP面板仅能存储一组参数

变频器选型手册中介绍AOP面板中能存储10组参数，但在用AOP面板作第二台变频器参数

的备份时，显“存储容量不足”。解决办法如下:

a) 在菜单中选择“语言”项;

b) 在“语言”项中选择一种不使用的语言; c) 按Fn+Δ键选择删除，经提示后按P键确认;

这样，AOP面板就可存储10组参数。造成这种现象的原因可能是设计时AOP面板中的

内存不够。

(7) ABB ACS600变频器在运行时直流回路过压跳闸

该变频器配置有制动斩波器和制动电阻，但外方调试人员在调试时将电压控制器选择为ON而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回路过压跳闸后将斩波器和制动电阻投入，结果跳

闸更加频繁。变频器操作手册上对直流回路过压原因的解释通常有2点:

a) 进线电压过高; b) 减速时间太短;

因该变频器已投入运行2个月，且跳闸时进线电压在允许的范围之内，其它变频器工作正常，结合以前处理变频器故障时对直流回路过压的认识，认为在使用电压控制器调节回馈电流防止直流回路过压的情况下，负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因，到现场查看被控设备时，发现有一块物料卡在传送带的间隙中，清除后，变频器工作正常。拆开变频器外壳检查，发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置(400V、500V、690V)以适应不同的进线电压，其中短接环插在690V档上，这样就造成制动斩波器和制动电阻投入工作的门槛值过高而在进线电压为400V的ACS600变频器中未起作用，将短接环移至400V档，

通过减少减速时间试验，制动斩波器和制动电阻工作正常。

3 结束语

在变频器的常见故障中，由其外围电路引起的故障所占比例较大，在日常维护时，应注意检查电网电压，改善变频器、电机及线路的周边环境，定期清除变频器内部灰尘，通过加

强设备管理最大限度地降低变频器的故障率。