丹佛斯变频器常见故障维修解读.doc

3 变频器常见故障现象和故障处理

    我公司使用的vlt5000系列变频器在运行中常见的故障有：多种故障错乱出现（报警5、6、7、8）接地故障（报警14）、电机uvw相丢失（报警31.32.33）、通讯故障等。

    3.1 开关电源损坏

    这是众多变频器常发生的故障，通常是由于开关电源的元器件损坏或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，24v风扇不运转等现象时我们首先应该考虑开关电源是否损坏（一般为uc2844或电阻损坏）。如果不能判断是否电源故障，可以外接24v电源进行测试，测试结果一切正常可以判定为电源故障。

    3.2 丹佛斯5011变频器的液晶显示屏上显示字母“14”报警

    变频器液晶显示屏上出现“alarm 14”报警，变频器不能工作，重新送电后按reset键能复位，再启动时再次报警，查操作手册为接地报警，检查电机和相关电缆并无接地故障,也就是说故障在变频器。分析电路导致接地报警的原因为霍尔传感器输出电压信号到电流取样板再送到运算放大器进行比较，结果数值过大，（见图2）查检测部分霍尔传感器正常，检测对陶瓷基薄膜集成电阻r501时测其中的一路阻值因腐蚀已变无穷大致使接地不良，造成信号过强，引起报警，无原件更换，在上面焊同阻值大功率贴片电阻，重新启动后运行正常。接地故障是平时经常遇到的故障，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和信号传输电阻，由于它们受温度、湿度、腐蚀气体等环境因素的影响较大，工作点很容易发生飘移，导致接地报警。

图2 陶瓷基薄膜集成电阻r501故障

    3.3 丹佛斯5016变频器“alarm 13”过流报警

    变频器液晶显示屏上出现“alarm 13”报警，并能手动复位，不升速时正常，加速时就报警，重新送电，没有听到内部继电器吸合的声音，怀疑为充电电阻r401并联的接触器km1短路导致电流过大引起（见图3），用万用表测km1线圈两端电压正常，停电测线圈直流电阻，为无穷大，换新线圈后上电试车，一切正常。

图3 接触器km1短路导致电流过大

    过流原因：

    （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：接触器开路，负载过重，机械部分故障；逆变模块损坏；电动机的转矩过小等。

    （2）通电后立即报警，这种现象一般不能复位。主要原因有：模块损坏、驱动电路损坏、电流检测电路损坏。

    3.4 丹佛斯5006变频器“alarm 8”低压报警

    变频器液晶显示屏上出现“alarm 8”报警不能复位，经查线排端子104（1）为电压检测点，信号经ic403输送给控制板，并在内部与参数设定电压做比较，如果低与参数下限，变频器就会停车并报警显示故障（见图4），测104（11）点无电压，正常为2.3v说明故障点在前面，测ic403（3）脚无电压，测d1负极无直流电压，测变压器有交流输出，可以判断为4r7电阻损坏，换电阻后通电，试运行正常。

图4 4r7电阻损坏引起低压报警

丹佛斯5000系列变频器保护功能
资料下载 2008-09-22 09:49:23 阅读86 评论0  字号：大中小 订阅
号码
说 明
内　　容
1
低于10V
(10 VOLT LOW)
控制卡上端子50的10V电压低于10V。由于10V供电已超载，从端子50上将部分负载去除。最大17mA/分钟，最小590Ω。
2
电流信号零点故障(LIVE ZERO ERROR)
端子60上的电流信号低于在参数315为端子60设定的最小比例率的50%。
3
无电机(NO MOTOR)
电机核查功能(见参数122)给出VLT变频器的输出端上未连接电机。
4
缺相(MANS PHASE LOSS)
供电端相位缺失或主电源不平衡过大。核查VLT变频器的主电源。
5
高电压警告(DC LINK VOLTAGE HIGH)
中间电路电压(DC)高于控制系统的高电压极限。见本页下表。VLT变频器仍工作。
6
低电压警告(DC LINK VOLTAGE LOW)
中间电路电压(DC)低于控制系统的低电压极限。见本页下表。VLT变频器仍工作。
7
过电压
(DC LINK OVERVOLT)
若中间电路电压(DC)超过逆变器过电压极限(见表)，VLT变频器将在超过参数410所设时间之后跳闸。此外，显示屏上将给出该电压。通过连接制动电阻(若VLT变频器有内装制动斩波器、EB或SB)，或通过延长参数410中选择的时间，可将该故障消除。再者，可在参数400中激活“制动功能/ 过电压控制”。
8
欠电压
(DC LINK UNDERVOLT)
如果中间电路电压（DC）降低于逆变器欠压极限（见上页的表），VLT变频器将核查24V供电是否接通。如果未连接24V供电，VLT变频器将在取决于该机级的一段给定时间后跳闸。此外，电压将在显示屏上给出核查供电压是否与VLT变频器匹配，见技术数据。
9
逆变器过载
(INVERTER TIME)
逆变器电子过热保护装置报告变频器因过载（电流过高持续过长）将被切断。逆变器电子过热保护装置的计数器在98%时给出警告并在100%时跳闸，同时报警。只有当计数器低于90%时VLT变频器才可复位。该故障是由于变频器过载高于100%的时间过长。
10
电机过载
(MOTOR TIME)
根据电子保护装置（ETR），电机过热。参数128可选择在计数器达到100%时VLT变频器是给出警告或是报警。该故障是由于电机过载100%的时间过长。核查电机参数102至106的设置是否正确。
11
电机过热(热敏电阻
(MOTOR THERMISTOR)
热敏电阻或热敏电阻的连接已被切断。参数128可选择VLT变频器是给出警告或是报警。确保热敏电阻在53或54端子（模拟电压输入）与50端子（＋10V供电）之间的连接是否正确。
12
过转矩极限
(TORQUE LIMIT)
转矩高于在参数221（电机运行方式中）中设定的数值或转矩高于参数222（再生运行方式中）中的值。
13
过电流
(OVERCURRENT)
已超过逆变器电流峰值极限（约为额定电流的200%）。警告将持续1至2秒钟，随后变频器将跳闸，同时报警。将VLT变频器关闭并核查电机轴是否可转动和电机大小是否与VLT变频器匹配。
14
接地故障
(EARTH FAULT)
输出相存在对地放电；它可能在变频器与电机之间的电缆上或在电机本身。关闭VLT变频器并排除接地故障原因。
15
载波模式故障(SWITCH MODE FAULT)
载波模式供电有故障（内部±15V供电）。与丹佛斯设备供货商联系。
16
短路(CURR.SHORT CIRCUIT)
电机接线端或电机本身有短路，关闭VLT变频器并排除短路原因。
17
标准总线无信号
(STD BUS TIMEOUT)
没有通信信号到VLT变频器。只有参数514的设置值不是“OFF”时，此警告才工作。若在参数514设定“停机和跳闸”，它将首先给出警告，然后减速直至跳闸，同时报警。参数513“总线时间间隔”有可能延长。
18
HPFB总线无信号
(HPFB TIMEOUT)
没有通信信号到VLT变频器。只有在参数804的设置值不是“OFF”时，该警告才工作。若在参数804设定“停机和跳闸”，它将首先给出警告，然后减速直至跳闸，同时报警。参数803“总线时间间隔”有可能延长。
19
电源卡EEPROM故障
(EE ERROR POWER CARD)
电源卡上的EEPROM有故障。VLT变频器将继续工作，但可能在下次接通电源时无法工作，请与丹佛斯设备供货商联系。
20
控制卡EEPROM故障
(EE ERROR CTRL.CARD)
控制卡上的EEPROM有故障。VLT变频器将继续工作，但可能在下次接通电源时无法工作，请与丹佛斯设备供货商联系。
21
自动适配正常
(AUTO MOTOR ADAPT OK)
电机自动适配正常，并且VLT变频器一切就绪，可以运行。
22
自动适配不正常
(AUTO MOT ADAPT FAIL)
电机自动适配过程中发现故障。显示屏示出的文字说明---故障信息。文字后的数字为故障代码，有关说明见参数615中的故障记录。
23
制动核查故障
(BRAKE TEST FAILED)
制动核查仅在通电后进行。如果在参数404中选择了“警告”，制动核查发现故障时即发出警告。如果在参数404中选择了“跳闸”，当制动核查发现故障时VLT变频器将跳闸。制动核查可因以下原因失败：未连接制动电阻或发生连接故障；制动电阻有缺陷或制动晶体管有缺陷。警告或报警将意味着制动功能仍有效。
25
制动电阻短路
(BRAKE RESISTOR FAULT)
运行过程中制动电阻受到监测，如果它短路，制动功能被切断并产生报警。尽管失去了制动功能，VLT变频器仍可工作。应将VLT变频器关闭并更换制动电阻。
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变频器的保养及维护

变频器的使用与维护变频器是利用电力半导体器件的通断功能，将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，具有节能和调速作用，可以实现自动控制和高精度控制的目的。鉴于变频器在烟草行业中发挥的重要作用，如何使用好、维护好变频器，特别是在变频器发生故障时，如何快速查出并解决变频器故障尤为重要。下面，笔者结合实际，对变频器的使用和维护方法进行了总结。
1.要有良好的接地线

工厂的地线很少断，但一旦断了，变频器很容易被烧坏。因为如果有一台电机漏电，又恰好工厂的地线断掉，强电就会经变频器地线反串入变频器主板，使主板接线端出现强电打火，烧坏主板。所以，要有良好的接地线。

2.防止变频器被干扰

变频器在运行时就好象一台功率较强的干扰器，干扰的源头就在输出模块的6个IGBT管上。有些变频器的开关电源也会造成一定的干扰，电源线及电机线就是干扰器的天线，如果地线接地不良，干扰信号也可通过接在外壳的地线发出去，线路越长干扰范围越大。

变频器的干扰信号不仅会干扰周围的电子设备，也会干扰变频器本身。有些变频器本身具有防止干扰信号辐射及输入的功能，有些变频器则无抗干扰功能。如果控制系统在使用变频器的同时还有一些靠模拟信号、脉冲信号通讯的电子设备，如电脑、人机界面、感应器等，选购变频器及布线时就要考虑采取防干扰措施。

防止变频器被干扰是一个复杂的问题，要结合现场情况，采取不同的方式。一是加电抗器、滤波器、控制线加磁环。二是利用屏蔽线。三是把变频器放在铁柜里。四是将进出电源线套在铁管里。五是控制线不要与电源线一起走线，布线应纵横有序。六是调低载波频率。七是有良好接地线，但要注意很多变频器控制线公共端并不能接地。

3.变频器输入端的空气开关上要加压敏电阻

有的企业供电的质量不是很高，当供电线路出现故障时，输出的高压电容易把变频器及有关电子仪器烧坏。为有效解决这一问题，可采取被动保护方法，就是在变频器或仪器输入端的空气开关上加压敏电阻（380V用821K，220V471K），当有高压电经过时，压敏就会短路，空气开关跳闸，从而保护了变频器，大大减少变频器故障率。

需要强调的是，压敏电阻不可过于靠近变频器，因为当压敏电阻短路爆炸时，产生的金属碎片会到处乱飞，爆炸时发出的强大静电及电磁波会影响变频器功能，轻则会烧断电路板的铜线，重则会烧坏整流模块、开关电源、CPU板及电容等，所以，在变频器外面另加压敏电阻比较好。

4.尽量不要把变频器装在有震动的设备上

当变频器装在有震动的烟草设备上（如振槽、滚筒等）运行一段时间后，其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松动，从而缩短变频器的使用寿命。设备震动时，变频器的模块最容易损坏，如果更换模块后没有加固其他螺丝，则模块很快又会坏掉。所以安装模块后，最好按电流走向顺序拧紧主回路上的螺丝。如果必须将变频器装在有震动的设备周围，应该定期检查回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝，防止因螺丝松动导致变频器损坏。

5.经常保养变频器模块

要定期对变频器模块进行检查，特别是散热风扇的维护，因为散热风扇功率大，转速高，在灰尘较多的工作环境中，容易导致散热器排气孔堵塞，使内部电路板变脏、散热硅脂失效、缩短变频器散热器寿命等。如果风扇坏了，并且保护温度值设置过高，变频器不会马上跳转过热保护，这时整个变频器的内部温度很高，易使驱动电路及电源电路老化，烧坏变频器模块。如果有条件，最好能把变频器安装在有空调的房间里，这样可以降低变频器发生故障的几率，延长变频器的使用寿命。 需要注意的是，应尽量避免用压缩空气吹变频器内部的灰尘，因为压缩空气一般含有水蒸气，易造成电路板短路，损坏电源，所以给变频器吹尘最好用电吹风。

6.更换变频器主板
变频器最怕的就是主板受损，引起主板损坏的原因很多，比如环境温度高、静电多、干扰大（如附近有经常动作的接触器）、模块爆炸等，强大的电磁波、开关电源故障也容易烧坏变频器主板。

当变频器出现主板故障时，有的显示通讯故障，有的显示正常但没有输出，有的一开机就是最大输出，不受控制。可将参数恢复到出厂值进行试验，如果仍然无效或参数打不开，则只能更换主板。