学文网摘要： 本文介绍了变频器常见的故障及维修方法，主要从主回路、控制回路、电源、冷却系统、外部电磁干扰和安装环境六方面进行了分析探讨。
关键词： 故障变频器处理
若变频器出现故障，为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析尤为重要，在上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧，线路板上有没有明显烧损的痕迹。具体方法是：用万用表的电阻1K档，黑表棒接变频器的直流端（-）极，用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。然后，反过来将红表棒接变频器的直流端（+）极，黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。否则，说明模块损坏。这时候不能盲目上电，特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电，以免造成更大的损失。如果以上测量结果表明模块基本没问题，可以上电观察。
1.主回路常见故障分析
1.1滤波电容。检查电容外壳有无爆裂和漏液现象，测量电容容量应该大于电容量标值的85%以上。否则，都需要更换。
1.2限流电阻。观察其颜色有无变黄、变黑现象，测量阻值是否在其标准的允许范围内，否则要更换。
1.3继电器。检查继电器的触点有无烧黑的迹象，有无粗糙和接触不良现象。检查继电器线包有无变色、异味现象，出现上述种种异常，都必须更换继电器，不过主要是根据故障现象做具体检查，比如西门子MDV变频器很多在IGBT炸毁后，继电器一般会坏，看起来没有坏的最好是拆下来通电检查一下，看吸合是否良好，常开触点吸合后其阻值是否为零
2.控制回路常见故障分析
2.1变频器充电起动电路故障
当变频器刚上电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，通常采用一个起动电阻来限制充电电流。充电完成后，控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路，起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏，变频器报警显示为直流母线电压故障，一般设计者在设计变频器的起动电路时，为了减少变频器的体积选择起动电阻，都选择小一些，电阻值在10～50Ω，功率为10～50W。
2.2变频器显示过流
出现这种故障显示时，首先检查加速时间参数是否太短，力矩提升参数是否太大，然后检查负载是否太重。如果无这些现象，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流检测点，复位后运行，看是否出现过流现象，如果出现的话，很可能是1PM模块出现故障，因为1PM模块内含有过压过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能，而这些故障信号都是经模块控制引脚的输出Fn引脚传送到微控器的，微控器接收到故障信息后，一方面封锁脉冲输出，另一方面将故障信息显示在面板上，一般更换1PM模块。
2.3变频器显示过压故障
变频器驱动大惯性负载，就出现过压现象，因为这种情况下，变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被变频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，就会产生所谓的“泵升现象”，变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸，对于这种故障，一是将减速时间参数设置长些或增大制动电阻或增加制动单元；二是将变频器的停止方式设置为自由停车。
3.电源异常
1、电源缺相
当变频器电源缺相后，三相整流变成二相整流，在带上负载后，致使整流后的DC电压偏低，造成欠压故障。检查变频器电源的空开或接触器触点是否接触良好，触点电阻是否太大，输入电压是否正常等。
2、电源过电压
一般变频器输入电压都允许一定程度的过电压，但此允许的过电压持续有一定的时间限制的，当过电压持续一定的时间后，变频器会过电压报警。变频器DC电压上限值一般设定在电压700V以上，相当于输入AC电源电压500V左右，比380V超过了30%以上，此种情况很少出现。对短时间的电源过电压可以靠加装AC电抗器来预防。
3、同时工作或同时起动的变频器过多
当多台变频器同时起动或工作时，会造成电网电压出现短暂的下降，当电压下降持续时间超过变频器允许的时间（一般变频器都有一个允许压降的最短时间）时，就会造成变频器的欠压故障。尽量减少同时起动或工作的变频器的台数，变频器输入侧加装AC电抗器，实在不行就增加供电变压器的容量。
4.冷却系统
冷却系统主要包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短，临近使用寿命时，风扇产生震动，噪声增大最后停转，变频器出现IPM过热跳闸。冷却风扇的寿命受陷于轴承，大约为10000～35000 h。当变频器连续运转时，需要2～3年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行。
5.外部的电磁干扰
5.1 干扰源的抗干扰
对于干扰源，一般采用屏蔽、接地等措施将干扰源的电磁干扰向外传播的可能性给切除。
5.2 传播过程的抗干扰
对于传导而言，隔离干扰源是有效的措施。当供电电源受污染后含有的谐波成分较大，可以采用电抗器及滤波器有效地抑制干扰信号，良好的接地是提高抗干扰能力的重要措施。对于辐射干扰，采用屏蔽线或穿管走线可以很好地降低辐射干扰，远离辐射源也是抗干扰的一种有效办法。耦合通过合理布线、有效屏蔽以及可靠接地等，可以大大提高抗干扰能力。
5.3 对电磁干扰敏感系统的抗干扰
对电磁干扰敏感的系统，如通讯系统、PLC等控制系统，采用屏蔽及洁净无污染的电源供电能提高其抗干扰性能。
6.安装环境
振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空气加热器等必要措施。
7.结束语
采用变频器作为异步电机的驱动器，尽管其可靠性很高，但是如果使用不当或偶然事件，也会造成变频器的损坏，要想在生产过程中使用好变频器，熟悉变频器的结构原理，了解常见故障，对于技术人员尤为重要。
参考文献：
[1]丹佛斯变频器技术手册
[2]西门子S600变频器使用手册
[3]黄威变频器的使用与节能改造北京：化学工业出版社2011
[4]陶权变频器应用技术广州：华南理工大学出版社2007
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