中心議題：

• 變頻器主回路常見故障分析
• 變頻器控製回路故障分析
• 外部的電磁感應幹擾

解決方案：

• 加裝防止衝擊電壓的吸收裝置
• 盡量縮短控製回路的配線距離
• 加大導線截麵麵積，保證線路壓降在2%以內

變頻器的故障原因及預防措施

變頻器由主回路、電源回路、IPM驅動及保護回路、冷leng卻que風feng扇shan等deng幾ji部bu分fen組zu成cheng。其qi結jie構gou多duo為wei單dan元yuan化hua或huo模mo塊kuai化hua形xing式shi。由you於yu使shi用yong方fang法fa不bu正zheng確que或huo設she置zhi環huan境jing不bu合he理li，將jiang容rong易yi造zao成cheng變bian頻pin器qi誤wu動dong作zuo及ji發fa生sheng故gu障zhang
，或huo者zhe無wu法fa滿man足zu預yu期qi的de運yun行xing效xiao果guo。為防患於未然
，事先對故障原因進行認真分析尤為重要。

1主回路常見故障分析

主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容器、濾波電容器

、IPM逆變橋、限流電阻
、接(jie)觸(chu)器(qi)等(deng)元(yuan)件(jian)組(zu)成(cheng)。其(qi)中(zhong)許(xu)多(duo)常(chang)見(jian)故(gu)障(zhang)是(shi)由(you)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)引(yin)起(qi)。電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)的(de)壽(shou)命(ming)主(zhu)要(yao)由(you)加(jia)在(zai)其(qi)兩(liang)端(duan)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)和(he)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)所(suo)決(jue)定(ding)，在(zai)回(hui)路(lu)設(she)計(ji)時(shi)已(yi)經(jing)選(xuan)定(ding)了(le)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)型(xing)號(hao)
，所(suo)以(yi)內(nei)部(bu)的(de)溫(wen)度(du)對(dui)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)壽(shou)命(ming)起(qi)決(jue)定(ding)作(zuo)用(yong)。電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)會(hui)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，一(yi)般(ban)溫(wen)度(du)每(mei)上(shang)升(sheng)10℃，壽shou命ming減jian半ban。因yin此ci一yi方fang麵mian在zai安an裝zhuang時shi要yao考kao慮lv適shi當dang的de環huan境jing溫wen度du，另ling一yi方fang麵mian可ke以yi采cai取qu措cuo施shi減jian少shao脈mai動dong電dian流liu。采cai用yong改gai善shan功gong率lv因yin數shu的de交jiao流liu或huo直zhi流liu電dian抗kang器qi可ke以yi減jian少shao脈mai動dong電dian流liu
，從cong而er延yan長chang電dian解jie電dian容rong器qi的de壽shou命ming。

在電容器維護時，通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況，當靜電容量低於額定值的80%，絕緣阻抗在5MΩ以下時，應考慮更換電解電容器。

2主回路典型故障分析
故障現象：變頻器在加速、減速或正常運行時出現過電流跳閘。

首shou先xian應ying區qu分fen是shi由you於yu負fu載zai原yuan因yin，還hai是shi變bian頻pin器qi的de原yuan因yin引yin起qi的de。如ru果guo是shi變bian頻pin器qi的de故gu障zhang，可ke通tong過guo曆li史shi記ji錄lu查zha詢xun在zai跳tiao閘zha時shi的de電dian流liu
，超chao過guo了le變bian頻pin器qi的de額e定ding電dian流liu或huo電dian子zi熱re繼ji電dian器qi的de設she定ding值zhi，而er三san相xiang電dian壓ya和he電dian流liu是shi平ping衡heng的de，則ze應ying考kao慮lv是shi否fou有you過guo載zai或huo突tu變bian
，如ru電dian機ji堵du轉zhuan等deng。在zai負fu載zai慣guan性xing較jiao大da時shi，可ke適shi當dang延yan長chang加jia速su時shi間jian
，此ci過guo程cheng對dui變bian頻pin器qi本ben身shen並bing無wu損sun壞huai。若ruo跳tiao閘zha時shi的de電dian流liu，在zai變bian頻pin器qi的de額e定ding電dian流liu或huo在zai電dian子zi熱re繼ji電dian器qi的de設she定ding範fan圍wei內nei，可ke判pan斷duan是shiIPM模塊或相關部分發生故障。

首先可以通過測量變頻器的主回路輸出端子U、V

、W，分別與直流側的P、N端子之間的正反向電阻，來判斷IPM模塊是否損壞。如模塊未損壞，則是驅動電路出了故障。如果減速時IPM模塊過流或變頻器對地短路跳閘
，一般是逆變器的上半橋的模塊或其驅動電路故障；而加速時IPM模塊過流

，則是下半橋的模塊或其驅動電路部分故障，發生這些故障的原因，多是由於外部灰塵進入變頻器內部或環境潮濕引起。

3控製回路故障分析

控製回路影響變頻器壽命的是電源部分，是平滑電容器和IPMdianlubanzhongdehuanchongdianrongqi，qiyuanliyuqianshuxiangtong
，danzhelidedianrongqizhongtongguodemaidongdianliu，shijibenbushouzhuhuilufuzaiyingxiangdedingzhi，guqishoumingzhuyaoyouwenduhetongdianshijianjueding。youyudianrongqidouhanjiezaidianlubanshang
，tongguoceliangjingdianronglianglaipanduanliehuaqingkuangbijiaokunnan
，yibangenjudianrongqihuanjingwenduyijishiyongshijian，laituisuanshifoujiejinqishiyongshouming。

電源電路板給控製回路、IPM驅動電路和表麵操作顯示板以及風扇等提供電源，這些電源一般都是從主電路輸出的直流電壓
，通過開關電源再分別整流而得到的。

因(yin)此(ci)
，某(mou)一(yi)路(lu)電(dian)源(yuan)短(duan)路(lu)，除(chu)了(le)本(ben)路(lu)的(de)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)受(shou)損(sun)外(wai)
，還(hai)可(ke)能(neng)影(ying)響(xiang)其(qi)他(ta)部(bu)分(fen)的(de)電(dian)源(yuan)，如(ru)由(you)於(yu)誤(wu)操(cao)作(zuo)而(er)使(shi)控(kong)製(zhi)電(dian)源(yuan)與(yu)公(gong)共(gong)接(jie)地(di)短(duan)接(jie)
，致(zhi)使(shi)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)部(bu)分(fen)損(sun)壞(huai)，風(feng)扇(shan)電(dian)源(yuan)的(de)短(duan)路(lu)導(dao)致(zhi)其(qi)他(ta)電(dian)源(yuan)斷(duan)電(dian)等(deng)。一(yi)般(ban)通(tong)過(guo)觀(guan)察(cha)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)板(ban)就(jiu)比(bi)較(jiao)容(rong)易(yi)發(fa)現(xian)。

邏輯控製電路板是變頻器的核心

，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大規模集成電路
，具有很高的可靠性，本身出現故障的概率很小
，但有時會因開機而使全部控製端子同時閉合，導致變頻器出現EEPROM故障，這隻要對EEPROM重新複位就可以了。

IPM電路板包含驅動和緩衝電路
，以及過電壓、缺相等保護電路。從邏輯控製板來的PWM信號，通過光耦合將電壓驅動信號輸入IPM模塊，因而在檢測模快的同時，還應測量IPM模塊上的光耦。
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4冷卻係統

冷卻係統主要包括散熱片和冷卻風扇。其中冷卻風扇壽命較短

，臨近使用壽命時，風扇產生震動，噪聲增大最後停轉
，變頻器出現IPM過熱跳閘。冷卻風扇的壽命受陷於軸承，大約為10000～35000h。當變頻器連續運轉時，需要2～3年更換一次風扇或軸承。為了延長風扇的壽命
，一些產品的風扇隻在變頻器運轉時而不是電源開啟時運行。

5外部的電磁感應幹擾

如ru果guo變bian頻pin器qi周zhou圍wei存cun在zai幹gan擾rao源yuan
，它ta們men將jiang通tong過guo輻fu射she或huo電dian源yuan線xian侵qin入ru變bian頻pin器qi的de內nei部bu
，引yin起qi控kong製zhi回hui路lu誤wu動dong作zuo，造zao成cheng工gong作zuo不bu正zheng常chang或huo停ting機ji，嚴yan重zhong時shi甚shen至zhi損sun壞huai變bian頻pin器qi。減jian少shao噪zao聲sheng幹gan擾rao的de具ju體ti方fang法fa有you：變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控製線圈上，加裝防止衝擊電壓的吸收裝置
，如RC浪湧吸收器，其接線不能超過20cm；盡量縮短控製回路的配線距離
，並使其與主回路分離
；變頻器控製回路配線絞合節距離應在15mm以上，與主回路保持10cm以上的間距
；變頻器距離電動機很遠時（超過100m），這時一方麵可加大導線截麵麵積，保證線路壓降在2%以內，同時應加裝變頻器輸出電抗器，用來補償因長距離導線產生的分布電容的充電電流。

變頻器接地端子應按規定進行接地
，必須在專用接地點可靠接地，不能同電焊、動力接地混用；變頻器輸入端安裝無線電噪聲濾波器，減少輸入高次諧波
，從而可降低從電源線到電子設備的噪聲影響
；同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器，以降低其輸出端的線路噪聲。

6安裝環境

bianpinqishuyudianziqijianzhuangzhi，zaiqishuomingshuzhongyouxiangxianzhuangshiyonghuanjingdeyaoqiu。zaiteshuqingkuangxia
，ruoqueshiwufamanzuzhexieyaoqiu
，bixujinliangcaiyongxiangyingyizhicuoshi：振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因，對於振動衝擊較大的場合，應采用橡膠等避振措施；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件鏽蝕
、接觸不良、絕緣降低而形成短路，作為防範措施，應對控製板進行防腐防塵處理，並采用封閉式結構；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，特別是半導體器件
，應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。

chushangshujidianwai
，dingqijianzhabianpinqidekongqilvqingqijilengquefengshanyeshifeichangbiyaode。duiyuteshudegaohanchanghe，weifangzhiweichuliqiyinwenduguodibunengzhengchanggongzuo，yingcaiqushezhikongqijiareqidengbiyaocuoshi。

7電源異常

電源異常大致分以下3種
，即缺相、低電壓、停電，有時也出現它們的混合形式。這些異常現象的主要原因，多半是輸電線路因風、雪、leijizaochengde

，youshiyeyinweitongyigongdianxitongneichuxianduididuanlujixiangjianduanlu。erleijiyindiyuhejijieyouhendachayi。chudianyabodongwai，youxiedianwanghuozixingfadiandedanwei，yehuichuxianpinlvbodong，bingqiezhexiexianxiangyoushizaiduanshijianneizhongfuchuxian
，weibaozhengshebeidezhengchangyunxing，duibianpinqigongdiandianyuanyetichuxiangyingyaoqiu。

ruguofujinyouzhijieqidongdediandongjihedianciludengshebei，weifangzhizhexieshebeitourushizaochengdedianyajiangdi，qidianyuanyinghebianpinqidedianyuanfenli，jianxiaoxianghuyingxiang。

duiyuyaoqiushunshitingdianhourengnengjixuyunxingdeshebei
，chuxuanzeheshijiagedebianpinqiwai，haiyingyuxiankaolvdianjifuzaidejiangsubili。dangbianpinqihewaibukongzhihuiludoucaiyongshunjiantingdianbuchangfangshishi，shiyahuifuhou，tongguocesudianjicesulaifangzhizaijiasuzhongdeguodianliu。

對dui於yu要yao求qiu必bi須xu連lian續xu運yun行xing的de設she備bei，應ying對dui變bian頻pin器qi加jia裝zhuang自zi動dong切qie換huan的de不bu停ting電dian電dian源yuan裝zhuang置zhi。像xiang帶dai有you二er極ji管guan輸shu入ru及ji使shi用yong單dan相xiang控kong製zhi電dian源yuan的de變bian頻pin器qi，雖sui然ran在zai缺que相xiang狀zhuang態tai，但dan也ye能neng繼ji續xu工gong作zuo
，但dan整zheng流liu器qi中zhong個ge別bie器qi件jian電dian流liu過guo大da，及ji電dian容rong器qi的de脈mai衝chong電dian流liu過guo大da

，若ruo長chang期qi運yun行xing將jiang對dui變bian頻pin器qi的de壽shou命ming及ji可ke靠kao性xing造zao成cheng不bu良liang影ying響xiang，應ying及ji早zao檢jian查zha處chu理li。

8雷擊、感應雷電

雷lei擊ji或huo感gan應ying雷lei擊ji形xing成cheng的de衝chong擊ji電dian壓ya
，有you時shi也ye會hui造zao成cheng變bian頻pin器qi的de損sun壞huai。此ci外wai
，當dang電dian源yuan係xi統tong一yi次ci側ce帶dai有you真zhen空kong斷duan路lu器qi時shi
，短duan路lu開kai閉bi會hui產chan生sheng較jiao高gao的de衝chong擊ji電dian壓ya。為wei防fang止zhi因yin衝chong擊ji電dian壓ya造zao成cheng過guo電dian壓ya損sun壞huai，通tong常chang需xu要yao在zai變bian頻pin器qi的de輸shu入ru端duan加jia壓ya敏min電dian阻zu等deng吸xi收shou器qi件jian。真zhen空kong斷duan路lu器qi應ying增zeng加jiaRC浪湧吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器，應在控製時序上，保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。

變頻器本身的故障自診斷及預防功能

老型號的晶體管變頻器主要有以下缺點：容易跳閘、不容易再啟動、過負載能力低。由於IGBT及CPU的迅速發展，變頻器內部增加了完善的自診斷及故障防範功能，大幅度提高了變頻器的可靠性。

如果使用矢量控製變頻器中的“全領域自動轉矩補償功能”，其中的“啟動轉矩不足”
、“環境條件變化造成出力下降”等deng故gu障zhang原yuan因yin
，將jiang得de到dao很hen好hao的de克ke服fu。該gai功gong能neng是shi利li用yong變bian頻pin器qi內nei部bu的de微wei型xing計ji算suan機ji的de高gao速su運yun算suan
，計ji算suan出chu當dang前qian時shi刻ke所suo需xu要yao的de轉zhuan矩ju，迅xun速su對dui輸shu出chu電dian壓ya進jin行xing修xiu正zheng和he補bu償chang，以yi抵di消xiao因yin外wai部bu條tiao件jian變bian化hua而er造zao成cheng的de變bian頻pin器qi輸shu出chu轉zhuan矩ju變bian化hua。

此外，由於變頻器的軟件開發更加完善，可以預先在變頻器的內部設置各種故障防止措施，並使故障化解後，仍能保持繼續運行

，例如：對自由停車過程中的電機進行再啟動；對內部故障自動複位並保持連續運行；負載轉矩過大時，能自動調整運行曲線

，能夠對機械係統的異常轉矩進行檢測。

造成變頻器故障的原因是多方麵的，隻有在實際中，不斷摸索總結，才能及時消除各種各樣的故障。