弄清這11類故障原因，任何品牌的變頻器故障維修都很輕松！（一）

這是一張比較通用的低壓變頻器的功能框圖，它將變頻器的基本功能都表現在功能框圖上。小編也將沿著框圖的思路來給大家介紹。

變頻器過電流故障

1.變頻器起動過電流跳閘

1)負載慣性大引起過電流跳閘

因為負載的慣性較大，變頻器的加速時間設置的較短，電動機的轉速跟不上變頻器的輸出頻率，造成△n增大過電流跳閘。

(1)啟動現象。該種跳閘的現象是變頻器的輸出頻率可以上升到額定△n以上，隨后就過電流跳閘。

(2)解決方法。增加變頻器的加速時間。如下圖所示。

2)負載重引起過電流跳閘

(1)啟動現象。在啟動時，當變頻器的輸出頻率上升到電動機的額定△n時，電動機轉子有額定轉矩TL，如此時電動機的負載重，電動機不能轉動，則

Δn↑→ TM↑→I1↑→I1≥IM （跳閘）

式中I1是電動機的定子電流，IM是變頻器的過電流保護值。

負載慣性大和負載重引起啟動過電流都有一個輸出頻率從0上升到Δn的過程，這是起動過電流和負載短路過電流的區別。

(2)排除方法。設置低頻轉矩提升，如下圖所示。在設置轉矩提升時要注意不要修改變頻器的基準頻率fb。

3)頻率上升到一定值過電流跳閘

(1)過電流現象。因為負載偏心和有降速裝置，當負載轉到偏心造成的附加轉矩最大時，變頻器的電流也達到最大值，此時變頻器的輸出頻率上升到一定值，因電流超過了變頻器過電流值而跳閘。

(2)解決方法。設置低頻轉矩補償，提高起動轉矩。

電動機出現了匝間輕微短路也會在頻率上升到十幾Hz時過電流跳閘，但這種跳閘因為不是在調試中發生，所以比較好區別。

4)起動過電流跳閘和其他跳閘的區別

起動過電流跳閘一般發生在變頻器安裝完畢，初始調試的過程中。當變頻器進入日后正常工作狀態，起動跳閘現象不會再發生。如果在日后出現了起動過電流跳閘現象，就要格外加以關注，因為負載短路也會造成起動過電流跳閘，負載短路會燒變頻器模塊，千萬不能復位屢試。起動跳閘變頻器的輸出頻率有一個從0上升到Δn的過程，而負載短路跳閘起機就跳，這是區分起動跳閘和短路跳閘的界線。

2.沖擊性負載引起過電流跳閘

1)故障原因

負載不穩定，忽大忽小，即沖擊性負載。當負載大于了變頻器的最大過電流電流值，變頻器過電流跳閘。

2)故障排除

①偶爾過電流跳閘。因為沖擊負載，造成變頻器偶爾過電流跳閘，如果對工作沒有太大影響，可以復位繼續應用。如果任何跳閘都會對工作造成重大影響，就要考慮更換變頻器。

②變頻器過電流跳閘較頻繁，電動機的轉速又較低時，可以考慮增加一級減速器，利用提高轉速的方法減小電動機電流。如果沒法增加減速器，就要考慮更換高一級功率檔次的變頻器。該種跳閘的根源是變頻器的容量選的小，滿足不了沖擊負載的要求，如下圖所示。

③如果是人工喂料負載，控制喂料量，減小電動機的工作電流。如軋鋼機、提升機、礦井絞車、攪拌機、輸送帶等。

3.變頻器參數設置不當或失控過電流

1)過電流原因

變頻器參數設置不合理，如頻率控制特性線的“正向頻率偏置”設置的較大造成過電流；變頻器PID控制反饋信號丟失，速度突然上升造成過電流；PID參數設置不合適，電動機升速時造成過電流跳閘；矢量控制中因電動機參數預置或自掃描不正確（變頻器工作中進行的自掃描）造成過電流跳閘；矢量控制PI參數設置不合適，提速太快引起過電流跳閘；PG編碼器損壞，造成變頻器過電流跳閘等。

, , , 2)解決方法

一般參數設置不合理過電流跳閘，多發生在變頻器的初始調試或修改參數時，當變頻器進入正常工作，這一類跳閘較少發生。PID或矢量控制，當一向工作正常，某日出現過電流跳閘，除了檢查負載之外，要檢查變頻器的反饋環節，傳感器、PG編碼器是否正常，有故障要進行更換。

4.負載不正常造成過電流

1)過電流原因

抱閘系統的松閘抱閘時間選擇不合適，造成變頻器過電流跳閘；負載發生變化，機械系統卡住，管道堵塞，風道突然落塵等造成過電流跳閘。

2)解決方法

抱閘系統過電流跳閘一般在系統投入工作時就會發生，是松閘抱閘時間延遲造成的。可按電動機的額定轉速差計算松閘抱閘時間，也可設置變頻器的限流參數，將限流參數的限流值設置在允許的范圍內。

負載故障具有突發性，負載一向工作是正常的，只是當出現了故障才表現為變頻器過電流跳閘。要檢查排除機械故障，疏通風道，更換老化管道等加以解決。

5.外電路短路造成過電流跳閘

1)故障原因

電動機繞組短路、接線短路、接線端子短路等引起的過電流，是最危險的一種過電流。過電流的特征是：該過電流不存在Δn的上升時間，變頻器運行就過電流跳閘。

2)過電流物理現象分析

因為電動機已經短路，變頻器驅動的負載就沒有了電動機的特性，不存在電動機的頻率上升時間，運行就過電流。

短路過電流時電流的陡度di/dt很大，而開關器件的導通規律是先一點導通，逐漸向整個導通面擴大（如下圖所示）。因突然很大的短路電流會造成熱量集中，在保護電路還來不及保護時導通點已經過熱擊穿損壞。所以負載短路造成開關模塊損壞的概率非常高。

3)負載短路的預防

電動機出現短路故障多出現在應用時間較長的老電動機及工作環境比較潮濕的場合。電纜短路多出現在經常移動的場合，防護層出現硬傷使絕緣程度下降，進水氧化等。接線端子短路多出現在工作環境惡劣、多金屬粉塵、金屬切削的場合。在這些環境中要經常對強電環節進行維護。

因為負載短路具有突發性，當變頻器一向工作良好，突然報過電流跳閘，要警惕是否負載短路造成的，不要輕易復位重試，要查清情況，防止盲目復位重試損壞變頻器。

6.變頻器內部電路器件損壞過電流跳閘

1)驅動信號畸變造成變頻器輸出過電流跳閘

變頻器的驅動信號畸變，使輸出脈沖寬度發生變化，造成輸出電流增大跳閘。其特點為：變頻器過電流跳閘后能復位，復位后可重新起動。

該現象多出現在工作時間較長的舊變頻器，一般是因為驅動電路中的電解電容失效造成的。解決方法是更換驅動電路中的電解電容器。

2)模塊損壞過電流

特征為：一上電就跳閘，一般不能復位。主要原因是模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞。電流檢測電路壞變頻器并不過電流，是檢測電路壞出現的誤報。變頻器內部損壞一般不能復位，這是和外部損壞的根本區別。

變頻器過載的幾種現象

1.電動機工作過載

變頻器設置了電動機的電子熱繼電器，或將電動機的額定電流預置到變頻器，當機械負載過重電動機過載。此時變頻器報過載報的是電動機。

電動機出現了過載跳閘，首先電動機發熱，用手觸及電動機的外殼，明顯發燙；在變頻器顯示屏上讀取運行電流，與電動機的額定電流進行比較，明顯偏大。

電動機出現負載過重的原因有：

(1)在人工喂料的負載系統中，控制喂料量，使電動機工作在額定狀態。如攪拌機、打漿機、提升機等。

(2)在非人工喂料的系統中，負載的大小不可控，負載加大產生過載跳閘。解決的方法為：如果是電動機采用降速傳動，并且電動機的工作速度較低，可考慮適當加大減速箱的傳動比，以減輕電動機軸上的輸出轉矩。如果傳動比無法加大，則應加大電動機的容量，否則長期過載要燒壞電動機。如果是變頻器和電動機的容量選擇相同，電動機直接傳動，如泥漿泵、風機等，工作中出現過載，是變頻器的電流容量選的小，應換為大一級功率檔次的變頻器。

2.變頻器參數設置不合理

電動機的電子熱繼電器電流設置的小于電動機的額定電流，電動機實際上沒有過載，變頻器達到了設定的電流值，變頻器過載跳閘。這種情況可以重新設置過載電流，將過載電流設置的高一些（一般設定電流為電動機額定電流的105%~110%）。

3.變頻器沒有報過載，但電動機過載燒毀

該種現象是變頻器的容量比電動機的容量選擇的大，而變頻器的過載電流沒有改動，還是原來的默認值，當電動機過載時變頻器不跳閘，時間一長將電動機燒毀。

4.負載異常或變頻器異常引起過載跳閘

(1)三相電壓不平衡過載跳閘。變頻器內部開關電路異常，如斷相、輸出電壓不平衡引起某相的運行電流過大，導致過載跳閘。簡單有效的方法是用交流電壓表測量變頻器的三相輸出電壓，以判斷變頻器是否缺相或電壓不平衡。電壓不平衡大部分是變頻器出現了問題。

(2)誤動作。如果電動機的發熱量并不大，但變頻器的檢測電流偏大，導致變頻器過載跳閘，是變頻器的檢測電路誤動作。這種情況原則上要進行變頻器過載保護電路的維修。

變頻器接地故障

1.接地漏電流大

變頻器在工作中，由于其輸出電纜的屏蔽層和電動機的外殼接地，當因為分布參數的電抗小出現了接地漏電流，當漏電流超過了變頻器的允許值，變頻器報接地故障。

(1)絕緣不良出現漏電流。變頻器、電纜、電動機的絕緣不良，絕緣電阻下降造成漏電流上升。下圖是電纜的分布參數引起的漏電流。

(2)電纜線太長，分布電抗下降，漏電流增加，造成變頻器報接地故障。

2.實質性的接地故障

電纜對地短路、電動機繞組對地短路、逆變模塊對地短路，都會造成接地故障，變頻器報接地。輸出端出現了接地短路故障，嚴重的用萬用表的電阻檔就可以測出，輕微的用500V絕緣電阻表測量。

欠電壓故障分析

1.斷相分析

1)輸入三相電源缺相。變頻器輸入的為三相380V交流電壓，通過三相整流橋整流，直流母線上得到515V的直流平均電壓。通過濾波電容濾波，在空載時直流母線電壓可達到540V左右。變頻器滿載工作時，直流母線電壓在500V左右。如果有一相斷路或整流半橋的整流二極管壞，電路變為單相整流，變頻器便發生缺相故障。缺相時整流電壓如下圖所示，本來三相整流時在一個周期內有6個小波峰，缺相時在一個周期內變為了2個波峰，在波峰之間沒有整流電壓，通過濾波電容放電將其補平。空載時直流母線電壓很高（可達500V以上），但負載時因為電容濾波能力有限，直流母線電壓會隨著變頻器輸出頻率的上升，迅速下降。當變頻器輸出頻率上升到十幾Hz，變頻器跳欠電壓故障。

2)變頻器整流模塊斷相。如果變頻器內部的整流模塊有一個橋臂損壞，變頻器也會出現斷相故障。在下圖中，如果VD1和VD2損壞，和R相斷相的故障表現是一樣的。所以變頻器報斷相故障，我們首先要測量三相電源是否斷相，如果電源正常，就要檢查整流模塊。

2.欠電壓分析

欠電壓是指變頻器的直流母線電壓低于了下限電壓值，變頻器報欠電壓故障。變頻器報欠電壓也分外電路欠電壓和變頻器內部電路損壞欠電壓。

三相電源欠電壓主要是因為電壓低于下限值，220V系列低于200V，380V系列低于350V。

變頻器內部損壞造成的欠電壓原因有：整流模塊某一路損壞（VD1～VD6），濾波電容容量不足；主回路繼電器SL損壞或不閉合，導致直流母線始終串聯RL限流電阻，導致直流母線電壓低報欠電壓。限流電阻斷變頻器直流母線沒電壓，變頻器沒有輸出。再有就是電壓檢測電路發生故障變頻器出現欠電壓誤報。

變頻器無論出現斷相還是欠電壓報警跳閘，首先要檢查三相輸入電壓是否正常，即先區別是電源問題還是變頻器問題；然后再測量變頻器的直流母線電壓，分析問題出在那一塊電路。測量時可以分為空載測量和負載測量，根據測量值，可作出以下判斷：

①如直流母線電壓空載在500V以上，負載時在500V左右，整流濾波電路都沒問題，問題出在檢測電路（誤報）。可以結合測量相同功率的變頻器，進行比較，判斷變頻器是誤報還是別的原因。

②如空載正常（電壓在500V以上），負載時電壓明顯下降，一直下降到報警跳閘，是整流模塊損壞，造成內部斷相。

③如空載電壓較低，負載電動機不轉，電壓下降到十幾伏，是主繼電器SL不閉合。

④ 直流母線無電壓，限流電阻斷。

在大型企業，當有大型電器啟動時，會造成電壓的瞬時下降，當電壓下降到變頻器的欠電壓保護值時，變頻器便報欠電壓跳閘。遇此情況，可設置瞬時停電再啟動。

變頻器的整流模塊、濾波電容、限流電阻RL和主回路繼電器SL等損壞，如有一定的電路維修經驗，是可以自己維修的，因為這些器件在電路中的作用是獨立的，和其他器件沒有相關關系，把故障器件換掉變頻器就可以正常工作。但整流二極管損壞和變頻器工作過電流有關系，當整流二極管損壞，要檢查一下主電路是否短路。

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