原创/变频器现场调试与故障处理-经验谈 点击：21903 | 回复：340
本人从事自动化与变频行业技术支持与行业应用工作五年，积累了一些现场调试、应用、故障处理的经验， 现总结一下变频器现场调试和故障处理的一些经验供大家分享与参考。
下面先来说说变频器硬件故障如何判断 技术人员凭借数字式万用表根据上图可简单判断主回路器件是否损坏。（主要是整流桥，IGBT，IPM）
为了人身安全，必须确保机器断电，并拆除输入电源线R 、S、T和输出线U、V、W后放可操作！首先把万用表打到“二级管”档，然后通过万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测：
1、 黑色表笔接触直流母线的负极P(+),红色表笔依次接触R、S、T，记录万用表上的显示值；然后再把红色表笔接触N(-)，黑色表笔依次接触R、S、T，记录万用表的显示值；六次显示值如果基本平衡，则表明变频器二极管整流或软启电阻无问题，反之相应位置的整流模块或软启电阻损坏，现象：无显示。
2、 红色表笔接触直流母线的负极P(+),黑色表笔依次接触U、V、W，记录万用表上的显示值；然后再把黑色表笔接触N(-)，红色表笔依次接触U、V、W，记录万用表的显示值；六次显示值如果基本平衡，则表明变频器IGBT逆变模块无问题，反之相应位置的IGBT逆变模块损坏，现象：无输出或报故障。
具体的现场调试与故障处理如下:本贴主要总结我平时在一些现场处理的故障问题.
一。 到福建省泉州市去调试三台用在纺织机上的15KW变频器，原因：变频器老是跳硬件保护“OCU1”故障，赶到现场后我静态测试机器无问题，主线路、控制线路也完好。我用万用表量零线和地线是通的，问电工才知道他们工厂的零地是共用的。一般变频器接地时，如果该工厂零线与地线是共用的话，最好另处取地线，把地线取下后故障解除。 故障分析：因为该厂的零线与地线是共用的，变频器接地线也等于接了零线，零线一般会传播干扰信号。而我们的变频器报“OCU1”故障有如下几种情况：1。变频器三相输出侧有短路现象；2。逆变模块损坏；3。外部干扰信号进入变频器。 由于第一与第二种原因正常排除，就只有第三种外部干扰信号，干扰信号是从地线进入的，所以把地线拆除，就切断了干扰源。这时运行变频器恢复正常。
二。在福清市调试一台锅炉引风机55KW的机器。故障也是“OCU1”，通常我们这种“OCU1”故障是：外部干扰，三相输出有短路现象，机器内部故障问题。原因是机器一启动到运行到10HZ左右就报，（变频器是用的自由停车，风机惯性也比较大）用户要经常启停变频器。这说明机器问题不太，是干扰问题，（因为电机线放了几十M长，而且控制线和主电源线是混合在一起的）停下变频器半个小时后，观查引风机还在自转。我就把变频器参数变为“先制动，再启动”（F0-011=1 当然还有一些参数要改，这里我就不在说明了，大家可以进我们网站下载技术手册。）然后再启动变频器，故障还有是没有解除，用了几种方案后，最后我们把启动频率提高到3HZ（F0-012=3）问题就解决了。真是什么问题都有呀！
三。江门市一个人造板机械上覆铜箔板18层双幅真空热压机组通过变频改造后，油管振动声很大，发出的噪声也大，改用工频运行就正常。 本机组由二台真空斜轴泵、一台充压泵、一台加压泵，（这是改造的四台机器）。上下料架各一台、一台移动式装卸机及相应的液压系统、真空系统、电控系统组成。一共用了三台55KW，一台75KW的变频器，全部采用多段速运行。 到现场后发现是两台斜轴泵的管道发出的噪声。把下限频率提升起来到30HZ（原来20HZ）还是不行。用了好几种方案还是不能解决问题，通过观察当斜轴泵加速时就发出这种噪声，后来想到可能是多段速的加减速时间可能设置太长，把减速时间调到5HZ（原来15HZ，真空泵的负载一般不是很重），噪声也就消失了。
四。 我遇到一个难解的故障，是这样的，一个客户打电话我，说我们公司的一批机器 通过上位机控制，上位机给启动指令时能启动，但给停止指令时就不能停机。具体如下， 40台11-22KW的风机节能改造，每台变频器都用一个上位机DDC模块控制（加拿大生产）。上位机主要是监测变频器的故障报警、过滤网报警、频率、启停、温度等。其它都正常，就是启停时有麻烦。后来到现场检测，故障真是这样，然后查看上位机DDC模块的说明书，最后发现是DDC模块的干接点不接受直流24V，只接受交流24V或者是无源信号都行，所以才会出现上面这种现象。后来加一个继电器就解决了。
五。也是一台变频器与上位机联机控制的变频器，故障是上位机给运行信号，变频器不接收，其它都正常，而变频器本身就能运行起来，只要一联上位机就不行。我要用户技术员，把控制线路再好好的检查一下，那技术员硬说很好，检查了好几篇都发现什么问题。要求我们公司派技术支持. 后来我们技术员赶到现场处理，检查控制线路,就发现一条控制线与另外一条控制线调换了。难怪不接收指令.其实只有有耐心,什么问题都能查出来.
续、下面谈一些干扰问题:
1、一用户反映PLC给信号到变频器时,经常出不必要的故障,比如给假信息,或者变频器不接收信息. 由于客户比较急,也找不到好的处理方法.也没有专业的技术员.只好要求我们技术员赶到现场处理,我们检测了变频器,PLC,电源,设备均正常.初步认定是干扰引起.在PLC的电源模块及输入/输出的电源线上接入滤波器,问题还是得不到明显的改善,后来把变频器和PLC的电源线,控制线分开走线,这时故障才解除..
2、最近有一客户打电话来反映,由三台变频器组成的调速系统(装在同一个变频柜里),出现如下情况:用外接的电位器调频率时,发现异常,变频器转速产生波动.频率波动也比较大.然后就会报故障. 我们到现场后检查了也是查外围电源,负载,电位器,控制线路都正常.后上电运行变频器,在调试变频器时,当一台单独运行时,工作正常不报故障,当三台同时运行时就会出现异常.这就是干扰引起啊! 对策：将三台变频器移出变频柜,分别装在一个单独的变频柜里,电位器也分开,然后改用屏蔽线。最后干扰清除,三台都能同时运行.
3、前几天，接到一个用户电话，说给一台印刷机做节能改造，用多段速运行。（3。7KW）变频器单独运行印刷机很正常，当与印刷机的送纸机同步运行时，报软件过流故障。代理商技术员调了一天，没有调好，就认定是我们的机器有问题，不能用要退货。 后来到现场维护处理，检测了线路，变频器都无问题。看了一下设备，印刷机里有两台电机，一台主电机，（就是改造的3。7KW的），还有一台是给送纸机用的，起上下降作用。变频器单独运行印刷机正常，就是与送纸机同步运行时报故障。这些动做都是通过接触器，继电器工作。印刷机设备也没有接地，而我们变频器的接地也就是接在印刷机设备上，所以根本没有接地，认定是干扰故障。
处理对策：A,把所有控制线更换成屏蔽线，加磁环； b,把电源线加磁环； c,把设备和变频器分别接地，最后故障解除,
续、谈一谈现场遇到的线路故障
1。在福建省出差做售后服务时，我们代理商的客户有一台伦茨5.5KW的变频器老跳故障。机器发出去检修了两次都没有问题，拿回来用就是不行，维修人员到现在也没看出什么问题，刚好碰上了客户跟我一讲，引用了我的兴趣想过去看看。到现在观看了一下现场，这台机器是接上位机控制的变频器；控制线路多；现场环境温度也很高，站一会就冒汗；机器用了好几年了。跟据这几点，我怀疑是线路有短路。我把所有的控制线路去掉，不带负载；空载运行半小时正常，接上负载后也正常，后接上控制线就报故障了。这让我心里有点低了，把所有控制线拆下测量，最后发现有两根线老化短路，其它的线也有不同的老化，只是没有这么严重。把所有控制线换掉，运行变频器一切都很正常。
2。浙江省某纺织厂一台110KW变频器用在空压机上，用PID控制。最近上电就没有显示，没有24V，其它都正常。代理商的技术员到现场更换了电路板还是不行，变频器改造时又没有改旁路，客户急得很，打了好几个电话到公司。赶到现场后检测变频器正常，把控制线去掉后，单独运行变频器完好。不过24V电路被烧坏，这肯定也是短路造成的。用户控制线走线不是靠墙走，而是从地上走线，也很随便，地上也较乱。这
最近由于到了夏季，雷雨天气比较多，会有不少变频器被雷击，基本上被雷击的变频器整流桥或者逆变桥被炸，维修一台安川616G5-75KW变频器，损坏严重，快熔（保险）都损坏了，逆变桥坏了两了。该机器是安装在室外的，所以很容易被雷击中。如果变频器安装在室外建议用户加防雷单元。
没有经验的代价：浙江绍兴有一家纺织厂的用了我们公司110KW的变频器，用4~20MA的电源信号调频率，安装好后上电没有显示，开关电源有工作，电工就从另一台同功率的机器里拆下主板换在这台变频器试，结果还是没显示，然后又装回到那台变频器，发现主板已经坏了！后来检查控制电源才发现主板坏是因为电源不正常所致！最后两块板都损坏了，所以在维修变频器时最好能找出真正故障原因，这样才能减少不必要的损失！
所以建议用户在安装，调试变频器时，对环境，工况，线路都要做一个充分的考虑与检查。不怕万一，就怕不小心呀！我想这个问题不知道提了多少片了。
1 .V/f类型的选择 V/f类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等。
最高频率是变频器-电动机系统可以运行的最高频率。由于变频器自身的最高频率可能较高，当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时，应按电动机及其负载的要求进行设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线，应按电动机的额定电定电压设定。转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的V/f类型图和负载的特点，选择其中的一种类型。我们根据电机的实际情况和实际要求，最高频率设定为83.4Hz，基本频率设定为工频50Hz。负载类型：50Hz以下为恒转矩负载，50~83.4Hz为恒功率负载。
2.如何调整启动转矩
调整启动转矩是为了改善变频器启动时的低速性能,使电机输出的转矩能满足生产启动的要求。 在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂.在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略，若仍保持V/f为常数，则磁通将减小，进而减小了电机的输出转矩。为此，在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。可是，漏阻抗的影响不仅与频率有关，还和电机电流的大小有关，准确补偿是很困难的。近年来国外开发了一些能自行补偿的变频器，但所需计算量大，硬件、软件都较复杂，因此一般变频器均由用户进行人工设定补偿。针对我们所使用的变频器，转矩提升量设定为1%~5%之间比较合适。
3. 如何设定加、减速时间 电机的运行方程式：
式中：Tt为电磁转矩；T1为负载转矩 电机加速度dw/dt取决于加速转矩（Tt,T1），而变频器在启、制动过程中的频率变化率则由用户设定。若电机转动惯量J、电机负载变化按预先设定的频率变化率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过电压。因此，需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是按经验选定加、减速时间设定。若在启动过程中出现过流，则可适当延长加速时间；若在制动过程中出现过流，则适当延长减速时间；另一方面，加、减速时间不宜设定太长，时间太长将影响生产效率，特别是频繁启、制动时。我们将加速时间设定为15s,减速时间设定为5s。
4 .频率跨跳 V/f控制的变频器驱动异步电机时，在某些频率段。
电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动，在电机轻载或转动量较小时更为严重。因此变通变频器均备有频率跨跳功能，用户可以根据系统出现振荡的频率点，在V/f曲线上设置跨跳点及跨跳点宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统正常运行。
5 过负载率设置 该设置用于变频器和电动机过负载保护。
当变频器的输出电流大于过负载率设置值和电动机额定电流确定的OL设定值时，变频器则以反时限特性进行过负载保护（OL），过负载保护动作时变频器停止输出。 2.6 电机参数的输入 变频器的参数输入项目中有一些是电机基本参数的输入，如电机的功率、额定电压、额定电流、额定转速、极数等。这些参数的输入非常重要，将直接影响变频器中一些保护功能的正常发挥，一定要根据电机的实际参数正确输入，以确保变频器的正常使用。
1.手动操作变频器面板的运行停止键，观察电机运行停止过程及变频器的显示窗，看是否有异常现象。
2.如果启动.停止电机过程中变频器出现过流保护动作，应重新设定加速
、减速时间。电机在加、减速时的加速度取决于加速转矩，而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定的。若电机转动惯量或电机负载变化，按预先设定的频率变化率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过电压。因此，需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是先按经验选定加、减速时间进行设定，若在启动过程中出现过流，则可适当延长加速时间；若在制动过程中出现过流，则适当延长减速时间。另一方面，加、减速时间不宜设定太长，时间太长将影响生产效率，特别是频繁启、制动时。
3.如果变频器在限定的时间内仍然保护，应改变启动/停止的运行曲线，从直线改为S形、U形线或反S形、反U形线。电机负载惯性较大时，应该采用更长的启动停止时间，并且根据其负载特性设置运行曲线类型。
4.如果变频器仍然存在运行故障，应尝试增加最大电流的保护值，但是不能取消保护，应留有至少10%-20%的保护余量。
5.如果变频器运行故障还是发生，应更换更大一级功率的变频器。
6.如果变频器带动电机在启动过程中达不到预设速度，可能有两种情况：
（1）系统发生机电共振，可以从电机运转的声音进行判断。采用设置频率跳跃值的方法，可以避开共振点。一般变频器能设定三级跳跃点。V/f控制的变频器驱动异步电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动，在电机轻载或转动惯量较小时更为严重。普通变频器均备有频率跨跳功能，用户可以根据系统出现振荡的频率点，在V/f曲线上设置跨跳点及跨跳宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行。
（2）电机的转矩输出能力不够，不同品牌的变频器出厂参数设置不同，在相同的条件下，带载能力不同，也可能因变频器控制方法不同，造成电机的带载能力不同；或因系统的输出效率不同，造成带载能力会有所差异。对于这种情况，可以增加转矩提升量的值。如果达不到，可用手动转矩提升功能，不要设定过大，电机这时的温升会增加。如果仍然不行，应改用新的控制方法，比如日立变频器采用V/f比值恒定的方法，启动达不到要求时，改用无速度传感器空间矢量控制方法，它具有更大的转矩输出能力。对于风机和泵类负载，应减少降转矩的曲线值。
四、变频器与上位机相连进行系统调试
在手动的基本设定完成后，如果系统中有上位机，将变频器的控制线直接与上位机控制线相连，并将变频器的操作模式改为端子控制。根据上位机系统的需要，调定变频器接收频率信号端子的量程0-5V或0-10V，以及变频器对模拟频率信号采样的响应速度。如果需要另外的监视表头，应选择模拟输出的监视量，并调整变频器输出监视量端子的量程.与上位机控制时，应考虑好抗干扰问题，以及接口信号是否相符，比如是DC还是AC，如果不相符可以外加继电器解决问题。
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