变频器常见故障原因及处理方法资料

电动机知识保护功能

异常原因

对策

欠电压保护

主电路

电压不足；

瞬时停电

保护，控

制电路电

压不足

电源容量不足；线路压降过大造成电源电压过低；变频器电源电压选择不当（11kW以上）；处于同一电源系统的大容量电动机起动；用发电机供电的电源进行急速加速；切断电源的情况下，执行运转操作，电源端电磁接触器发生故障或接触不良

检测电源电压；检测电源容量及电源系统过电流保护

加减速时间太短；变频器输出端直接接通电动机电源；变频器输出端发生短路或接地现象；额定值大于变频器容量的电动机起动；驱动的电动机是高速电动机、脉冲电动机或其他特殊电动机

由于可能引起晶体管故障，须认真检查，排除故障后再起动

对地短路保护

Domain:https://www.wendangku.net/doc/d18041598.html, 直流减速电机More:2saffa 电动机的绝缘劣化；负载侧接线不良

检查电动机或负载侧接线是否与地线之间

有短路

过电压保护

减速时间太短；出现负负载（由负载带

动旋转）；电源电压过高

制动力矩不足时，延长减速时间，或选用

附加的制动单元、制动电阻器单元等；适当

延长减速时间，如仍不能解决问题时，选用

制动电阻或制动电阻单元

熔丝熔断

过电流保护重复动作；过载保护的电源

排除故障，确定主电路晶体管无损坏后，

复位重复动作；过励磁状态下急速加减速

更换熔丝后再运行

(U/f特性不适)；外来干扰

散热片过热

冷却风扇故障，周围温度太高，过滤网

更换冷却风扇或清理过滤网；将周围温度

控制在40℃以下（封闭悬挂式）或50℃以下

堵塞

（柜内安装式）

过载保护

电动机

变频器过

转矩

查找过负载的原因，核对运转状况U/f特过负载；低速长时间运转；U/f、特性不性、电动机及变频器的容量（变频器过载保当等；电动机额定电流设定错误；生产机护动作后须找出原因并排除后方可重新通械异常或由于过载使电动机电源超过设定电，否则有可能损坏变频器）；将额定电流值；因机械设备异常或过载等原因使电动设定在指定范围内；检查生产机械的使用状机中电流超过设定值

况，并排出不良因素，或者将没定值上调到最大允许值

制动晶体管异常

调动电阻器的阻值太小；制动电阻被短

检查制动电阻的阻值或抱闸的使用率，更路或接地

换制动电阻或考虑加大变频器容量

制动电阻过热

频繁起动、停止；连续长时间再生回馈

缩短减速时间，或使用附加的制动电阻及运转；减速时间过短

制动单元

冷却风扇异常

冷却风扇故障

更换冷却风扇

外部异常信号输入

外部异常条件成立

排除外部异常

控制电路故障，选件

接触不良，选件故障，

参数写入出错

重新确认系统参数，记下全部数据后进行

外来干扰；过强的振动、冲击

初始化，忉断电源后，再投入电源，如仍异

常，则需与厂家联系

通信错误

外来干扰；过强的振动、冲击；通信电

重新确认系统参数，记下全部数据后进行

初始化；切断电源后再投入电源，如仍出现

缆接触不良

异常，则需与厂家联系；检查通信电缆线

随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调速装置中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，

它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动

向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。

1DTC控制技术

DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度

。直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应（不大于5ms）。

2防止溜钩控制

作为起重用变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（"回馈"是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能），尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下

滑的现象。

电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电）

需要的时间大约为016s（视起重机型号和起重量大小而定），变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生"过流"而跳闸的误动作。

防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流制动励磁功能。零速全转矩功能，即变频器可以在速度为零的状态下，保持电动机有足够大的转矩，从而保证起重设备在速度为零时，电动机能够使重物在空中停止，直到电磁制动器将轴抱住为止，以防止溜钩的发生。直流制动励磁功能，即变频器在起动之前自动进行直流强励磁，使电动机有足够大的起动转矩，维持重物在空中的停止状态，以保证电磁制动器在释放过程中不会发生溜钩。

3系统硬件配置

梅钢冷轧桥式起重机上应用的ACS800变频器调速系统由电控柜，大小车变频控制柜，起升变频控制柜，联动控制台等组成。主起升采用1台ACC800变频器驱动1台起升专用电动机，并在电动机轴尾安装1台速度编码器，做速度反馈用。

该速度编码器用来提高低速状态下电动机模型的速度和转矩计算精度，保证转矩验证，开闭闸等功能。主起升采用斩波器加制动电阻实现制动功能，斩波器与制动电阻串联后接入变频器整桥与逆变桥之间的直流回路中，并由变频器根据中间直流回路电压高低控制斩波器接通与否（即控制制动电阻的投切）。变频器配有RPBA201接口卡件，提供标准的Profibus2DP 现场总线接口，用于与PLC通信控制，并接收PLC发来的开，停车命令和速度设定值等控制参数。

4起升变频器功能参数设置

ABB变频器在出厂时，所有功能码都已设置。

但是，起重机变频调速系统的要求与工厂设定值不尽相同，所以，ACC800中一些重要的功能参数需要重新设定。

（1）起动数据（参数组99）

参数99102（用于提升类传动，但不包括主/从总线通信功能）：CRANE；参数99104（电动机控制模式）：DTC（直接转矩控制）；参数99105～99109（电动机常规铭牌参数）：按照电动机的铭牌参数输入。

（2）数字输入（参数组10）

参数10101～10113（数字输入接口预置参数）：按照变频器外围接口定义进行设置，限于篇幅，不再赘述。

（3）限幅（参数组20）

参数20101（运行范围的最小速度）：-1000 r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20102（运行范围的最大速度）：1000r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20103（最大输出电流）：120%；参数20104（最大正输出转矩）：150%；参数20104（最大负输出转矩）：-150%；参数20106（直流过压控制器参数）：OFF（本例中ACC800变频器使用了动力制动方式，此参数设为OFF后，制动斩波器才能投入运行）。

（4）脉冲编码器（参数组50）

参数50101（脉冲编码器每转脉冲数）：1024；参数50103（编码器故障）：FAULT（如果监测到编码器故障或编码器通信失败时，ACC800变频器显示故障并停机）。

（5）提升机（参数组64）

参数64101（独立运行选择）：FALSE；64103（高速值1）：98%；64106（给定曲线形状）：0（直线）；参数64110（控制类

型选择）：FBJOYSTICK.（6）逻辑处理器（参数组65）参数65101（电动机停止后是否保持电动机磁场选择）：TRUE（在电动机停止后保持电动机磁场为"ON"）；参数65102（ON脉冲延时时间）：5s.（7）转矩验证（参数组66）参数66101（转矩验证选择）：TRUE（转矩验证有效，要求有脉冲编码器）。

（8）机械制动控制（参数组67）

参数67106（相对零速值）：3%；参数67109（起动转矩选择器）：AUTOTQMEM（自动转矩记忆）。

（9）给定处理器（参数组69）

参数69101（对应100%给定设置电动机速度）：980r/min （根据实际电动机参数进行设定）；参数69102（正向加速时间）：3s；参数69103（反向加速时间）：3s；参数69104（正向减速时间）：3s；参数69105（反向减速时间）：3s.（10）可选模块（参数组98）

参数98101（脉冲编码器模块选择）：RTAC2 SLOT2（脉冲编码器模块类型为RTAC，连接接口为传动控制单元的选件插槽2）；参数98102（通信模块选择）：FIELDBUS（激活外部串行通信并选择外部串行通信接口）。

5试运行

变频调速系统的功能参数设定完后，就可进行系统试运行。应先在变频器操作盘上进行速度给定，手动起动变频器，让起升电动机空载运转一段时间，并且这种试运行可以在5，10，15，20，25，35，50Hz等几个频率点进行，注意观察电动机的运转方向是否正确，转速是否平稳，显示数据是否正确，温升是否正常，加减速是否平滑等

。单台变频器试运行正确后，再接入脉冲编码器模块进行

速度闭环调试，试运行起升机构变频调速系统。

起升变频器手动运行无误后，就可接入PLC控制系统，进行整机联调。整机联调中，关键要注意观察变频器起动与停止时，主起升机械制动器的开闭反应是否快速，钩头是否存在溜钩现象等。

其次还要注意观察钩头在下降过程中，制动单元和制动电阻投运后，其温升是否正常。在重物下放过程中，重物的势能会释放出来，此时电动机将工作在反向发电状态。在钩头下降过程中，电动机通过逆变桥向变频器中间直流回路充电，当直流回路的电压高于变频器系统设定值时，变频器控制斩波器接通，进而使制动电阻投入工作，以消耗变频器中间直流回路多余的电能，确保变频器中间直流回路电压稳定在一个特定电压范围内。

随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调速装置中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，

它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升

变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。

1DTC控制技术

DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度

。直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应（不大于5ms）。

2防止溜钩控制

作为起重用变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（"回馈"是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能），尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下滑的现象。

电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电）

需要的时间大约为016s（视起重机型号和起重量大小而定），变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生"过流"而跳闸的误动作。

防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流制动励磁功能。零速全转矩功能，即变频器可以在速度为零的状态下，保持电动机有足够大的转矩，从而保证起重设备在速度为零时，电动机能够使重物在空中停止，直到电磁制动器将轴抱住为止，以防止溜钩的发生。直流制动励磁功能，即变频器在起动之前自动进行直流强励磁，使电动机有足够大的起动转矩，维持重物在空中的停止状态，以保证电磁制动器在释放过程中不会发生溜钩。

3系统硬件配置

梅钢冷轧桥式起重机上应用的ACS800变频器调速系统由电控柜，大小车变频控制柜，起升变频控制柜，联动控制台等组成。主起升采用1台ACC800变频器驱动1台起升专用电动机，并在电动机轴尾安装1台速度编码器，做速度反馈用。

该速度编码器用来提高低速状态下电动机模型的速度和转矩计算精度，保证转矩验证，开闭闸等功能。主起升采用斩波器加制动电阻实现制动功能，斩波器与制动电阻串联后接入变频器整桥与逆变桥之间的直流回路中，并由变频器根据中间直流回路电压高低控制斩波器接通与否（即控制制动电阻的投切）。变频器配有RPBA201接口卡件，提供标准的Profibus2DP 现场总线接口，用于与PLC通信控制，并接收PLC发来的开，停车命令和速度设定值等控制参数。

4起升变频器功能参数设置

ABB变频器在出厂时，所有功能码都已设置。

但是，起重机变频调速系统的要求与工厂设定值不尽相同，所以，ACC800中一些重要的功能参数需要重新设定。

（1）起动数据（参数组99）

参数99102（用于提升类传动，但不包括主/从总线通信功能）：CRANE；参数99104（电动机控制模式）：DTC（直接转矩控制）；参数99105～99109（电动机常规铭牌参数）：按照电动机的铭牌参数输入。

（2）数字输入（参数组10）

参数10101～10113（数字输入接口预置参数）：按照变频器外围接口定义进行设置，限于篇幅，不再赘述。

（3）限幅（参数组20）

参数20101（运行范围的最小速度）：-1000 r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20102（运行范围的最大速度）：1000r/min（根据实际电动机参数进行设定）；参数20103（最大输出电流）：120%；参数20104（最大正输出转矩）：150%；参数20104（最大负输出转矩）：-150%；参数20106（直流过压控制器参数）：OFF（本例中ACC800变频器使用了动力制动方式，此参数设为OFF后，制动斩波器才能投入运行）。

（4）脉冲编码器（参数组50）

参数50101（脉冲编码器每转脉冲数）：1024；参数50103（编码器故障）：FAULT（如果监测到编码器故障或编码器通信失败时，ACC800变频器显示故障并停机）。

（5）提升机（参数组64）

参数64101（独立运行选择）：FALSE；64103（高速值1）：98%；64106（给定曲线形状）：0（直线）；参数64110（控制类型选择）：FBJOYSTICK.（6）逻辑处理器（参数组65）

参数65101（电动机停止后是否保持电动机磁场选择）：TRUE（在电动机停止后保持电动机磁场为"ON"）；参数65102（ON脉冲延时时间）：5s.（7）转矩验证（参数组66）参数66101（转矩验证选择）：TRUE（转矩验证有效，要求有脉冲编码器）。

（8）机械制动控制（参数组67）

参数67106（相对零速值）：3%；参数67109（起动转矩选择器）：AUTOTQMEM（自动转矩记忆）。

（9）给定处理器（参数组69）

参数69101（对应100%给定设置电动机速度）：980r/min （根据实际电动机参数进行设定）；参数69102（正向加速时间）：3s；参数69103（反向加速时间）：3s；参数69104（正向减速时间）：3s；参数69105（反向减速时间）：3s.（10）可选模块（参数组98）

参数98101（脉冲编码器模块选择）：RTAC2 SLOT2（脉冲编码器模块类型为RTAC，连接接口为传动控制单元的选件插槽2）；参数98102（通信模块选择）：FIELDBUS（激活外部串行通信并选择外部串行通信接口）。

5试运行

变频调速系统的功能参数设定完后，就可进行系统试运行。应先在变频器操作盘上进行速度给定，手动起动变频器，让起升电动机空载运转一段时间，并且这种试运行可以在5，10，15，20，25，35，50Hz等几个频率点进行，注意观察电动机的运转方向是否正确，转速是否平稳，显示数据是否正确，温升是否正常，加减速是否平滑等

。单台变频器试运行正确后，再接入脉冲编码器模块进行速度闭环调试，试运行起升机构变频调速系统。

起升变频器手动运行无误后，就可接入PLC控制系统，进行整机联调。整机联调中，关键要注意观察变频器起动与停止时，主起升机械制动器的开闭反应是否快速，钩头是否存在溜钩现象等。

其次还要注意观察钩头在下降过程中，制动单元和制动电阻投运后，其温升是否正常。在重物下放过程中，重物的势能会释放出来，此时电动机将工作在反向发电状态。在钩头下降过程中，电动机通过逆变桥向变频器中间直流回路充电，当直流回路的电压高于变频器系统设定值时，变频器控制斩波器接通，进而使制动电阻投入工作，以消耗变频器中间直流回路多余的电能，确保变频器中间直流回路电压稳定在一个特定电压范围内。

变频器故障及处理方法

1、如何区分重故障和轻故障？ 轻故障时，系统发出报警信号，故障指示灯闪烁。重故障发生时，系统发出故障指示，故障指示灯常亮。同时发出指令去分断高压、合闸 禁止，并对故障信息、高压分断指令作记忆处理。重故障状态不消除， 故障指示、高压分断指令依然有效。 2、轻故障都有哪些？ 轻故障包括：变压器超温报警、柜温超温报警、柜门打开、单元旁路，系统对轻故障不作记忆处理，仅有故障指示，故障消失后报警自动 消除。变频器运行中出现轻故障报警，系统不会停机。停机时出现轻故 障报警，变频器可以继续启动运行。 3、重故障具体都有哪些？ 系统发生下列故障时,按照重故障处理，并在监视器左上角显示重故障类型：外部故障、变压器过热、柜温过热、单元故障、变频器过流、 高压失电、接口板故障、控制器不通讯、接口板不通讯、电机过载、参 数错误、主控板故障。单元故障包括：熔断器故障、单元过热、驱动故障、光纤故障、单元过压。外部故障必须先解除高压分断（柜门按钮或 外部接点）状态再系统复位，才能使系统恢复到正常状态；除外部故障 以外的重故障发生后，直接系统复位即可使系统恢复到正常状态，但在 再次上电前一定要找出故障原因。单元故障发生后，只有再次上高压电源方能检测到单元状态。若故障较难分析且无法确定能否二次上高压时，请向厂商咨询。注意：切忌在未查明故障原因前贸然二次上电，否则可 能严重损坏变频器！ 4、变压器超温报警当变压器温控仪测量温度大于其设置的报警温度（默 认设置为100℃）时，温控仪超温报警触点闭合。 检查变压器柜顶风机或柜底风机是否工作正常（如果柜底风机工作不正常，可能出现三相温度相差较大）；测温电阻是否正常（有无断线、线路插头接触不良，如果接触不良，温度值将偏高）；过滤网是否堵塞（拿一张A4纸置于过滤网上，看是否能吸附，否则需要清洁过滤网）；变频器是否长期工作于过载状态；环境温度是否过高（环境温度应低于45℃，否则需要加强通风）；安装于变压器柜内正面底部的风机开关和接触器是否断开；变压器柜风机控制和保护电路是否正常。 5、柜温超温报警单元柜测温点的温度大于55℃时，系统会发出柜温超温轻故障报警。 检查单元柜柜顶风机是否工作正常，安装于二次室内的风机开关是否跳闸；过滤网是否堵塞（拿一张A4纸置于过滤网上，看是否能吸附，否则需要清洁过滤网）；变频器是否长期工作于过载状态；环境温度是 否过高（环境温度应低于45℃，否则需要加强通风（墙上安装通风机或柜顶安装风道）或安装制冷设备）；变压器柜风机控制和保护电路是否 正常。

变频器过温问题的一般处理方法

变频器过温问题的一般处理方法 随着夏天温度的升高，工厂里的各种设备又要经受一次高温的考验。变频器作为一个发热的设备，也可能会出现温度过高而造成停机的现象。分析一下它的原理和原因，过温故障也不难处理。 现在常用的低压变频器属于交－直－交变频器，三相电源经过整流器得到直流电，通过直流母线向逆变器供电。一般情况下，功率器件发热量大是造成变频器过温故障的罪魁祸首。 功率器件包括整流器里的二极管和逆变器里的IGBT。对于二极管，由于工作比较稳定，通断频率低，自然换向，发热量小一点（整流器温度典型值：小于75摄氏度）。对于IGBT，由于频繁通断，开关损耗直接决定了发热量，工作电流越大，开关频率越高，发热量越大（逆变器温度典型值：小于140度）。 现在变频器内的整流器和逆变器都已模块化，为了便于整流器和逆变器散热，都会将两者可靠的连接到散热片上，导热硅胶与接合面要紧密接触。散热片里有通风管，变频器的风扇就在通风管下端，向上吹气，把热量带走。 在变频器的整流器、逆变器、散热片、IGBT等部位都安装有温度传感器，如果测量值超过报警温度就报警（Alarm），如果超过跳闸温度就跳闸（Fault Trip）。 西门子变频器对环境温度要求一般在0 ~ 40度。具体温度值，可以参考相应的样本。大功率变频器对环境温度要求更苛刻一些。另外，对于装在柜子里的变频器，对其安装位置和环境通风量也有严格要求。其主要目的，也是为了散热。这些数据都是在工程设计时必须要考虑的。 所以，如果变频器出现过温故障，那么相应的处理方法有： （1）检查环境温度是否在变频器工作范围内。环境温度过高，变频器需要降容使用，参考样本降容曲线。可以使用大型通风机或工业空调，控制环境温度。 （2）检查柜内安装空间是否足够，检查柜内风扇是否正常，检查通风量能否满足变频器的要求。变频器允许的通风量，可以参考样本数据。通风量越大超好。 （3）检查参数设置，尽可能降低IGBT的开关频率，即脉冲频率。这可能会使电机工作噪声变大。 （4）限制变频器输出电流，或者降低电流。与电流相关的因素就是电机的输出力矩。电机不能长期处于过载状态，可试图减小电机负载以减小电流。 （5）除尘。变频器长期使用后，内部如果灰尘太多，会降低散热效果。在断电情况下，吹出灰尘。 （6）如果完成以上工作，还报过温故障，建议报修。可能是内部温度传感器故障，也可能是CPU运行故障。

变频空调电子散热仿真优化设计

变频空调电子散热仿真优化设计 发表时间：2019-09-10T09:56:03.813Z 来源：《当代电力文化》2019年第09期作者：李军 [导读] 以某款变频空调室外机为研究对象，在不改变室外机的整体结构前提下，利用CFD模拟手段进行电子散热仿真分析并进行优化设计，经实验方案验证，最终找到优化计算办法。 广东美的制冷设备有限公司广东佛山 528311 摘要：为节约开发成本，缩短开发周期，更好满足市场需求，本文以某款变频空调室外机为研究对象，在不改变室外机的整体结构前提下，利用CFD模拟手段进行电子散热仿真分析并进行优化设计，经实验方案验证，最终找到优化计算办法。 关键词：变频空调；电子散热；CFD；优化 1 变频空调的工作原理及特点 1.1 变频空调的工作原理。变频空调以其高性能、高技术获得空调行业和用户的认知，众所周知的传统空调一定频空调是在220V、50Hz的条件下工作的，而变频空调是根据变频器改变压缩机的供电频率。变频空调的启动电压较小，可在低电压和低温度条件下启动，可根据室内环境温度，来调节压缩机的转速进而调节制冷量，达到人们所要求的舒适环境。针对一些电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的地区情况，变频模式有一定的改善作用。通过压缩机的无级变速，可满足更大面积的制热、制冷需要。变频空调还分为交流变 频和直流变频之分，交流变频就是根据室内温度和自己所设定的温度差值通过控制器处理产生频率信号，控制电路产生电压加载到压缩机的电机上，改变压缩机的转速，来达到调整压缩机的制冷量实现最终目的。直流变频是改变电压提高永久磁铁转子的转速，通过调节压缩机转子的转速以实现制冷、制热。 1.2 变频空调的特点。空调耗电量一直是人们关注的问题，从理论上讲变频空调较省电，可根据室内温度的变化进行压缩机转速的调整，但实际看来，当变频空调与普通空调开启时未达到室内要求温度时，两者皆会以最大功率运行，然而变频空调的电路较复杂，可能会更浪费电。变频空调采用新技术与传统空调相结合，进一步提高空调性能，具有更强的舒适性，可以及时进行负荷变化的调整，同时具有高效节能的特点。对于人们所关注的噪音问题，变频空调采用双转子压缩机，降低了回旋的不平衡度，使震动减小，从而解决了噪声的问题。同时变频空调对电压环境要求低，具有良好的温控精度，调温速度快，制冷能力好等优点。缺点是价格比较昂贵，由于变频空调的系统较复杂，对元件要求高，所以发生故障的几率也较大，技术还不够完整，可靠性不够。不同于国外，国内用户对变频空调的使用习惯有所不同，国内较少时间的使用空调，并且电费也比较昂贵，然而欧美国家的电费相对便宜，他们可以长时间使用变频空调，使变频的性能达到最好状态。 2 ＣＦＤ仿真计算及验证 本文以某款分体式变频空调室外机的主要电子散热元件及与之相关的散热器为研究对象，运用先进的CFD方法，并结合相关实验测试的方法，进行计算及详细的对比，验证仿真计算的准确性，并对散热器方案进行仿真优化设计。 2.1 仿真模型建立。首先通过ＣＦＤ仿真软件进行三维定常数值模拟计算，本文主要仿真对象是变频控制上的四款发热量较大的发热元件，为简化及统一，在此用发热元件１、发热元件２、发热元件３、发热元件４表示。而控制器上的其他热损耗小的电子元件则忽略不计，强制对流散热的风道也做了相应简化设计， 在进口给定环境边界条件及风速、出口仅给定环境边界条件。图１是仿真计算建立的三维模型，图２是该款变频室外机的散热片示意图。

变频器常见故障及处理

变频器常见故障 (1) 变频器驱动电机抖动 在接修一台安川616PC5-5、5kW变频器时,客户送修時标明电机行抖动,此时第一反应就是输出电压不平衡、在检查功率器件后发现无损坏,给变频器通电显示正常,运行变频器,测量三相输出电压确实不平衡,测试六路数出波形,发现W相下桥波形不正常,依次测量该路电阻,二极管,光耦。发现提供反压的一二极管击穿,更换后,重新上电运行,三相输出电压平衡,修复。 (2) 变频器频率上不去 在接修一台普传220V,单相,1、5kW变频器时,客户标明频率上不去,只能上到20Hz,此时第一想到的就是有可能参数设置不当,依次检查参数,发现最高频率,上限频率都为60Hz,可见不就是参数问题,又怀疑就是频率给定方式不对,后改成面板给定频率,变频器最高可运行到60Hz,由此瞧来,问提出在模拟量输入电路上,检查此电路时,发现一贴片电容损坏,更换后,变频器正常。 (3) 变频器跳过流 在接修一台台安N2系列,400V,3、7kW变频器时,客户标明在起动时显示过电流。在检查模块确认完好后,给变频器通电,在不带电机的情况下,启动一瞬间显示OC2,首先想到的就是电流检测电路损坏,依次更换检测电路,发现故障依然无法消除。于就是扩大检测范围,检查驱动电路,在检查驱动波形时发现有一路波形不正常,检查其周边器件,发现一贴片电容有短路,更换后,变频器运行良好。 (4) 变频器整流桥二次损坏 在接修一台LG SV030IH-4变频器时,检查时发现整流桥损坏,无其它不良之处,更换后,带负载运行良好。不到一个月,客户再次拿来。检查时发现整流桥再次损坏,此时怀疑变频器某处绝缘不好,单独检查电容,正常。单独检查逆变模块,无不良症状,检查各个端子与地之间也未发现绝缘不良问题,再仔细检查,发现直流母线回路端子P-P1与N之间的塑料绝缘端子有炭化迹象,拆开端子查瞧,果然发现端子碳化已相当严重,从安全角度考虑,更换损坏端子,变频器恢复正常运行,正常运行已有半年多。 (5) 变频器小电容炸裂 在接修一台三肯SVF7、5kW变频器时,检测时发现逆变模块损坏,更换模块后,变频器正常运行。由于该台机器运行环境较差,机器内部灰尘堆积严重,且该台机器使用年限较长,决定对它进行除尘及更换老化器件的维护。以提高其使用寿命,器件更换后,给变频器通电,上电一瞬

关于变频器的电动机与变压器噪声方面的问题

关于变频器的电动机与变压器噪声方面的问题 由于交流异步电动机主磁极的磁通是按照正弦规律来设计和运行的。为了使电动机的运行性能优良，电动机变频调速技术通常采用正弦波脉冲宽度调制的方法，简称SPWM方法。 由于在SPWM电压脉冲序列中，各个脉冲的幅度相等而脉冲的宽度不相等。宽度的变化取决于两个比较电压Ura（正弦波参考电压）和Ut（三角波电压。即所谓的载波频率电压）的交点及交点间的时间距离。在这个脉冲序列中，占空比按照正弦规律变化，因此脉冲序列的瞬时电压平均值是按正弦规律变化的。所谓SPWM就是用幅值相等而宽度不等的矩形脉冲序列去逼近和等效我们所需的正弦交流信号。 要想获得好的SPWM波形，正弦波参考信号Ura的大小与载波信号Ut的大小存在一定的关联，参考信号的频率与载波信号的频率关系决定着半个周期内SPWM的脉冲数目。 为表征这种关系，调制度M和载波比N的定义如下： M=Urm/Utm N=ft/fr 式中 Urm是参考信号的最大值。 Utm是载波信号的最大值。 Ft是载波信号的频率。 Fr是参考信号的频率。 通常，M的值在0.1~0.9之间比较合适。

N的值在理论上是越大越好，但实际受到大功率开关器件的开关频率的限制。所以，开关器件的性能如何对变频器的调速性能有较大影响。 实际应用时，变频器是采用双极性脉宽调制的方法。特征是参考信号和载波信号均为有正有负的双极性信号。 变频器输出的交流电的电压大小的调节是由改变参考信号的电压大小来实现的，输出交流电的频率调节则是由改变参考控制波的频率来实现的，并且这两个频率同样大小。 由于在SPWM方式下，当需要调节频率进行变频调速时，如果只调节参考控制信号的频率，就会带来谐波增大影响系统正常工作的问题；在低频低速时，半个周期内的脉冲数目或载波比不增加的话，就会带来转矩脉动等问题。 为了解决以上的问题，变频器电路则采用了不同的调制方式： 1.同步调制方式。 2.异步调制方式。 3.分段同步调制方式。 三种方式，各有利弊： 同步调制方式：在调制时，保持载波比N=ft/fr不变，即在参考控制信号的频率Fr改变时，同步地改变三角波载波频率Ft。这种方式在变频器输出电压每个周期内的三角波数目是固定的，因此所产生的SPWM 脉冲数也是固定不变的。 优点是：在变频器输出频率变化的整个范围内，可以保持输出波形的正负半周对称，半周内波形左右对称，有利于谐波的消除。并能够严格做到变频器输出三相波形之间具有相差120°电角度的对称关系。 缺点是：在变频器低频输出时，由于一个周期内的脉冲数（载波比N）太少，低次谐波分量比较大，电机会产生转矩脉动和噪声。频率越低，转矩脉动和转速脉动就越严重。

变频器的常见故障及处理方法介绍

变频器的常见故障及处理方法介绍 在变频器维修时我们需要根据变频器的故障来判断，一般发生的故障和损坏的特征一般可分为：一种是在运行中频繁出现的自动停机现象，并伴随着一定的故障显示代码，其处理措施可根据随机说明书上提供的指导方法，进行处理和解决。这类故障一般是由于变频器运行参数设定不合适，或外部工况、条件不满足变频器使用要求所产生的一种保护动作现象。另一类是由于使用环境恶劣，高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障（严重时，会出现打火、爆炸等异常现象）。这类故障发生后，一般会使变频器无任何显示，其处理方法是先对变频器解体检查，重点查找损坏件，根据故障发生区，进行清理、测量、更换，然后全面测试，再恢复系统，空载试运行，观察触发回路输出侧的波形，当6组波形大小、相位差相等后，再加载运行，达到解决故障的目的。 关于变频器的常见故障以及维修方法详解 1．维修变频器整流块损坏 变频器整流桥的损坏也是变频器的常见故障之一，早期生产的变频器整流块均以二极管整流为主，目前部分整流块采用晶闸管的整流方式（调压调频型变频器）。 中、大功率普通变频器整流模块一般为三相全波整流，承担着变频器所有输出电能的整流，易过热，也易击穿，其损坏后一般会出现变频器不能送电、保险熔断等现象，三相输入或输出端呈低阻值（正常时其阻值达到兆欧以上）或短路。 在更换整流块时，要求其在与散热片接触面上均匀地涂上一层传热性能良好的硅导热膏，再紧固螺丝。如果没有同型号整流块时，可用同容量的其它类型的整流块替代，其固定螺丝孔，必须重新钻孔、攻丝，再安装、接线。 2．变频器充电电阻易损坏维修 导致变频器充电电阻损坏原因一般是：如主回路接触器吸合不好时，造成通流时间过长而烧坏；或充电电流太大而烧坏电阻；或由于重载启动时，主回路通电和RUN信号同时接通，使充电电阻既要通过充电电流，同时又要通过负载逆变电流，故易被烧坏。 其损坏的特征，一般表现为烧毁、外壳变黑、炸裂等损坏痕迹。也可根据万用表测量其电阻（不同容量的机器，其阻值不同，可参考同一种机型的阻值大小确定）判断。

热设计汇总

逆变器IGBT损耗计算及冷却装置设计_白保东

逆变器中IGBT模块的损耗计算及其散热系统设计_杜毅

逆变焊机中IGBT散热及过热保护技术的研究_任志远 IGBT满负荷工作时,将产生较高的功率损耗密度。散热器设计要求将IGBT功耗转化的热量迅速而可靠地从基板传送到散热器上散掉,确保IGBT的最高工作结温Tj不超过最高允许温度125℃。散热能力越强,器件所能承受的功率就越大,而器件的散热能力取决于它的热传导特性。为了更清楚地说明IGBT散热器的设计,介绍以下几个表达式。 根据逆变焊机长时间大电流工作的情况,选定最恶劣情况时的环境温度TA和IGBT额定功耗P,从上式可求得所设计的散热器到周围空气的热阻QαA,而Qjc和Qcs都是确定的。从散热器手册中根据求得的热阻QαA选定散热器的尺寸和散热面积。为减小热阻,通常在IGBT模块基板与散热器界面之间涂上导热硅脂,外加轴流风机来帮助散热,提高IGBT的耗散功率。

变频器中的IGBT模块损耗计算及散热系统设计_胡建辉 变频器散热系统的设计包括三个方面，首先根据负载情况求取功率器件的损耗，并预取散热器热阻，然后通过热阻等效电路求取散热器与功率器件各点的温度，最后根据各点的温升，以及实际环境条件，确定最终的散热方案 3.1 散热系统的热阻等效电路 本文采用热阻等效电路的形式分析散热系统热阻，将散热系统的损耗功率等效为电流源，热阻产生的温差等效为电压，热阻等效为电阻，如图1 所示。

目前技术条件下，常规的IGBT散热方式主要有3种：肋片散热、热管散热和液冷散热，其中肋片散热和热管散热主要采用强迫风冷的方法，而液冷散热主要采用液体（水与乙二醇的混合物）循环系统冷却。肋片散热器结构紧凑，体积适中，导热稳定，但需要附带辅助风道，对风机性能要求较高，且风机在运行时容易产生严重的噪声污染；而热管散热器体积较大，结构笨重，安装和拆卸困难，但散热能力较肋片散热器要好。相比之下，液冷散热器的散热能力最强，但需要附带复杂的冷却液循环系统，同时对系统密封性要求甚高，一旦散热器或者管道出现冷却液泄漏将会造成主变流器电气短路等严重后果。一般对于单个IGBT模块 而言，在发热量小于900 W时可选用肋片散热，900～1 200 W时可选用热管散热，大于1 200 W时应选用液冷散热。 以铝肋片散热器为例建立工程传热学模型，取散热器基板厚度b=18 mm，设肋片表面风速v=10 m/s，肋片长度l=0.14 m，IGBT的最高结温为125℃，为了保证IGBT 正常工作，其基 板温度应控制在85℃以下，故设

变频器故障及处理方法

变频器故障及处理方法 在各种工业控制系统中，随着变频器等电力电子装置的广泛使用，系统的电磁干扰（EMI）日益严重，相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏，有时虽不能损坏系统的硬件，但常使微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，从而造成设备和生产事故。因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容，也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题，首先要了解干扰的来源、传播方式，然后再针对这些干扰采取不同的措施。 一、变频器干扰的来源 首先是来自外部电网的干扰。电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备，非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变，从而对电网中其它设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后若不加处理，电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源的干扰对变频器主要有(1)过压、欠压、瞬时掉电(2)浪涌、跌落 (3)尖峰电压脉冲 (4)射频干扰。 1、晶闸管换流设备对变频器的干扰

当供电网络内有容量较大的晶闸管换流设备时，由于晶闸管总是在每相半周期内的部分时间内导通，容易使网络电压出现凹口，波形严重失真。它使变频器输入侧的整流电路有可能因出现较大的反向回复电压而受到损害，从而导致输入回路击穿而烧毁。 2、电力补偿电容对变频器的干扰 电力部门对用电单位的功率因数有一定的要求，为此，许多用户都在变电所采用集中电容补偿的方法来提高功率因数。在补偿电容投入或切出的暂态过程中，网络电压有可能出现很高的峰值，其结果是可能使变频器的整流二极管因承受过高的反向电压而击穿。 其次是变频器自身对外部的干扰。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术，当工作于开关模式且作高速切换时，产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是一电磁干扰源。 变频器的输入和输出电流中，都含有很多高次谐波成分。除了能构成电源无功损耗的较低次谐波外，还有许多频率很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去，形成对变频器本身和其它设备的干扰信号。 （1）输入电流的波形变频器的输入侧是二极管整流和电容滤波电路。显然只有电源的线电压UL大于电容器两端的直流电压UD时，整流桥中才有充电电流。因此，充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近，呈不连续的冲击波形式。它具有很强的高次谐波成分。有关资料表明，输入电流中的5次谐波和7次谐波的谐波分量是最大的，分别是50HZ基波的80％和70％。 （2）输出电压与电流的波形绝大多数变频器的逆变桥都采用SPWM调制方式，其输出电压为占空比按正弦规律分布的系列矩形式形波；由于电动机定子绕组的电感性质，定子的电流十分接近于正弦波。但其中与载波频率相等的谐波分量仍是较大的。 二、干扰信号的传播方式 变频器能产生功率较大的谐波，由于功率较大，对系统其它设备干扰性较强，其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其它设备;最后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。 （1）电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波，当变频器的容量较大时，将使网络电压产生畸变，影响其他设备工工作，同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加，影响了电机的运转特性。显然，这是变频器输入电流干扰信号的主要传

艾默生变频器故障及处理方法

艾默生变频器故障及处理方法 艾默生变频器故障及处理方法故障代码故障类型 故障代码故障类型 POFF 输入欠压E008 输入缺相 E001 加速过流E009 输出缺相 E002 减速过流E010 模块保护 E003 恒速过流E011 逆变过热 E004 加速过压E012 整流过热 E005 减速过压E016 读写故障 E006 恒速过压E018 接触器未吸合 E007 控制电源过压E019 电流检测电路 故障 1、电流检测故障 (如报E019，E001)： (1)控制板Q1(15050026)坏。 (2)7840坏：在变频器通电时，用直流档，黑接5脚，红分别接6，7，8脚，值为 2.5，2.5，5为正常，否则7840坏。 (3)小板坏：在变频器通电时，用直流档，黑接7840的5脚，红分别接小板的脚从左到右应为 2.5，2.5，2.5，3.4 1.5 ，0，1.6。

如值不对，小板坏：此时可更换小板坏中的三个小 IC(39030024 LMV393),如还不好，更换小板。 2、显示POFF: 驱动板上电POFF，测CVD电压正常应为 2.6-2.7，如测得1.9，可能R51,R52,C36,C37,排线中的某一个坏，其中的电解电容坏的最多。只在带电机运行时报POFF,驱动板变压器也有可能坏。 3、缓冲电阻坏： 缓冲电阻和滤波大电容是成对的。如果其一坏，另一个 很可能也坏。缓冲电阻坏也有可能是继电器不吸合(继电器坏或控制板坏，或与二者相连的电路上元件坏)引起。单相输入(220V)的变频器， 特别要注意：如果无显示或炸机，很可能是用户接入了 三相电(380V)引起的(可察控制板的故障记录：母线电压是否由310变为了540)。此时不断IPM的整流桥已坏，滤波大电容也坏(或炸裂或顶面凸起变硬)。如果只更换IPM后就上电，会听到“啪，啪”的响声(电容内的声音)，应立即掉电，否则IPM的整流桥又会坏。发现一个大电容坏，最 好都换新的。因电容是易坏易老化的器件。 4、显示不稳： 先有显示，然后没有，风扇停下，电压只有12，此种现

散热器尺寸设计计算方法(20200521132117)

散热器尺寸设计计算方法 判断依据：() Q h A T T h a 其中Q：散热器换热量，W h：散热器与空气的表面对流换热系数，W/(m2*K) A：散热器表面积，m2 T：散热器平均温度，℃ h T：空气温度，℃ a 一．自然冷却 对流换热量 1．散热器与空气的表面对流换热系数h的计算： 自然冷却，h可以近似取 5 W/(m2*K) 2．散热器表面积A的计算： 散热器的表面积可近似为翅片的表面积 A d h n 2 其中 L：散热器长度 d：翅片高度 n：翅片个数 3．空气温度a T取45℃。 4．散热器平均温度h T的计算 自然冷却时，散热器均稳性能较好，在环境温度为45℃时，我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃，此时散热器的平均温升约40℃，,取5℃的安全余量，散热器平均温度75℃。 则散热器的对流换热量5235 Q L d n

辐射换热量 对于表面未做处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的25%。 则散热器的总换热量为 1.255235437.5 Q L d n L d n 对于表面做镀黑处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的40%。 则散热器的总换热量为 1.45235490 Q L d n L d n 5．模块功耗Q的计算：可近似用变频器功率*%作为模块的功耗。 结论：通过计算的Q与实际模块的损耗值P进行对比，如果超出很多说明散热器的设计冗余较大。 二．强迫风冷 1.散热器与空气的表面对流换热系数h的计算： 对于直径120mm以下尺寸轴流风机h可近似取30 W/(m2*K) 对于直径120mm以上尺寸轴流风机h可近似取45 W/(m2*K) 对于大型离心风机，h可近似取60 W/(m2*K) 2.散热器表面积A的计算： 散热器的表面积可近似为翅片的表面积 2 A L d n 其中L：散热器长度 d：翅片高度 n：翅片个数 3.空气温度a T取45℃。 4.散热器平均温度h T的计算 强迫风冷时，散热器均稳性能较差，在环境温度为45℃时，我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃，此时散热器的平均温升约30℃，取5℃的安全余量，散热器平均温度升25℃，此时散热器温度为70℃。

变频器常见故障分析与处理

变频器常见故障分析与处理 本系列变频器具有过流、过热、过载、欠压多种保护功能。当发生故障时，变频器就会立即报警跳开，LED监视器上显示相应的故障类型，并且电动机自动停止转动。当排除故障后，按“STOP”键或输入控制电路端子复位命令，即能解除报警跳开状态。 故障代码表： 一过压：分别为加速时过电压（E002）、定速时过电压（E003）、停止时过电压（E00A）、减速时过电压（E00B） 分析：E002、E003、E00A、E00B故障出现的直接原因就是变频器本身检测到的电压过高。

而出现E002、E003、E00A根本原因有三个：1）外部实际电网电压过高，处理方法：降低电网电压（可采用稳压电源）。2）变频器检测到的电压（U）比外部实际的高，处理方法：重新检测电压（进入内部参数b123）。3）能量反馈，电机实际转速高于变频器输出（即电机被拖动）；处理方法：去除电机拖动现象或加能耗电阻。4）变频器内部电压检测电路有故障，与办事处联系维修。 出现E00B则与下列几个因素有关：减速时间、制动器（制动电阻或制动单元）、负载惯性 减速时间过短会使变频器在减速过程中产生反馈电压（减速时间越短同样的负载产生的反馈电压越大），如果没有制动器或制动器过小，那就无法消耗这部分多余的电压，当电压高到一定值时（460）就会跳E00B报警，而负载惯性越大同样的减速时间产生的反馈电压就越高。所以，应适当的加长减速时间。 二欠压：E001 出现E001故障报警的原因有： 1）外部电网电压异常（缺相、三相不平衡、电压过低）； 2）有大容量负载在同一线运行，处理方法：另选电源； 3）变频器检测到的电压（U）比实际低，处理方法：重新检测电压（进入内部参数b123）； 4）变频器内部故障，继电器没吸合（现象是带负载时跳）。处理方法：检查继电器接口是否接触良好；否，则为变频器内部电压检测电路故障，与办事处联系。 三过流：分别为加速时过电流（E004）、定速时过电流（E005）、减速时过电流（E006）出现这三类故障的原因有： 1）电机连接端子相间短路，处理方法：检查输出线路及负载； 2）负载突变或过重，处理方法：减小线路负载，检查变频器与电机搭配是否适当； 3）加速时间过短，处理方法：加长加速时间；

广州容济变频器维修培训资料

第五章变频器常见故障及修复 广州容济变频器维修培训资料https://www.wendangku.net/doc/d18041598.html, 一、变频器故障监测划分 故障监测划分为如下几类 1、状态故障监测：如直流过/久压、直流过流、交流过流、速度偏差过大、接地故障、缺相等。 2、硬件故障检测：如电流板故障、触发板故障、IGBT故障、脉冲发生器故障等。 3、系统故障监测：如Watchdog故障、系统参数异常、时钟故障等。 4、通讯故障监测：如TIMEOUT、OVERRUN等。 5、电源故障监测：当控制电源过高/过低时报警。 二、变频器的保护及处理方法 （一）、过电流保护功能 变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今 为止,已发展得十分完善. 1过电流的原因 过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查等方法进行处理。如果断开负载变频器还是过流故障，很可能变频器逆变电路已环，需要更换或维修变频器。 （1）工作中过电流,即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面: ①电动机遇到冲击负载,或传动机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加. ②变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等. ③变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作 过程中出现异常。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。 （2）升速时过电流：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:负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作频率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。 （3）降速中的过电流：当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。 （4）上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。 ①（实例）一台LG-IS3-43.7kW变频器一启动就跳“OC” 分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关

变频器干扰的解决方法,如何解决变频器的电磁干扰

变频器干扰的解决方法，如何解决变频器的电磁干扰 变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。在工业现场，变频器的干扰问题出现得比较多，且比较严重，甚至导致控制系统无法正常投入使用。比如使得PLC通讯控制变得不稳定，比如使得现场控制柜的指示灯常亮，让人误解。用户都非常苦恼因为变频器干扰带来的困扰。然而，变频器的工作原理注定其会产生强电磁干扰。 在各种工业控制系统中，随着变频器等电力电子装置的广泛使用，系统的电磁干扰（EMI）日益严重，相应的抗干扰设计技术（即电磁兼容EMC）已经变得越来越重要。变频器系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏，有时虽不能损坏系统的硬件，但常使微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，从而造成设备和生产事故。因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容，也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。谈到变频器的抗干扰问题，首先要了解干扰的来源、传播方式，然后再针对这些干扰采取不同的措施。 变频器包括整流电路和逆变电路，输入的交流电经过整流电路和平波回路，转换成直流电压，再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压（称为脉宽调制电压，PWM）。用这个PWM电压驱动电机，就可以起到调整电机力矩和速度的目的。这种工作原理导致以下三种电磁干扰： （1）射频辐射干扰：射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射干扰的情形中，变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时，由于电缆相当于天线，必然会产生电磁波辐射，产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压，同样包含丰富的高频的成分，会产生电磁波辐射，形成辐射干扰。辐射干扰的特征是，当其他电子设备靠近变频器时，干扰现象变得严重。 （2）谐波干扰：整流电路会产生谐波电流，这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降，导致电压波型发生畸变，这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰（因为大部分电

(整理)高压变频器散热与通风的设计

高压变频器散热与通风的设计 硬件2009-06-02 10:56 阅读52 评论1 字号：大中小 1、引言 在电力、化工、煤矿、冶金等工业生产领域要求高压变频器有极高的可靠性。影响高压变频器的可靠性指标有多项，其中在设计过程中其散热与通风是一个至关重要的环节。目前高压变频器有高-低-高式、元件直接串联式、中点箝位多电平式、单元级联式等多种方式，一般来讲，上述各种方式的高压变频器，其效率一般可达95～97%;但由于设备功率大，一般为mw级，在正常工作时，仍要产生大量的热量。为保证设备的正常工作，把大量的热量散发出去，优化散热与通风方案，进行合理的设计与计算，实现设备的高效散热，对于提高设备的可靠性是十分必要的。 高压变频器在正常工作时，热量来源主要是隔离变压器、电抗器、功率单元、控制系统等，其中作为主电路电子开关的功率器件的散热、功率单元的散热设计、及功率柜的散热与通风设计最 为重要。 2、功率器件的散热设计

通常对igbt或igct模块来说，其pn结不得超过125℃，封装外壳为85℃。有研究表明，元器件温度波动超过±20℃，其失效率会增大8倍。功率器件散热设计关乎整个设备的运行安全。 2.1 在进行功率器件散热设计时应注意的事项 （1）选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料，以 提高其允许的工作温度; （2）减小设备（器件）内部的发热量。为此，应多选用微功耗器件，如低耗损型igbt，并在电路设计中尽量减少发热元器件的数量，同时要优化器件的开关频率以减少发热量; （3）采用适当的散热方式与用适当的冷却方法，降 低环境温度，加快散热速度。 以目前最常见的单元级联式高压变频器为例，对其中一个功率单元为例进行热设计。功率器件采用igbt，其电路如图1所示。 2.2 损耗功率的估算 在设备稳态运行时，功率单元内整流二极管、igbt、续流二极管总的功率损耗即为散热器的耗散功率。因此热设计的第一步就是对上述器件的总功耗进行估算。

AB变频器常见故障的原因及处理方法

AB变频器常见故障一、电动机不能启动 原因：没有输出电压送给电动机。 补救措施：检查电源电路，如电源电压、所有熔断器以及断路装置，检查电动机票，核查电动机连接是否正确，控制输入信号，起动信号是否存在。I/O端子01是否激活，核查P036与组态是否匹配。核查A095是否没有禁止转动。 AB变频器常见故障二、变频器不能从端子排连接线所送入的启动或运行输入启动 原因： 变频器存在故障。这类原因补救措施主要是清除故障，按停止键，重新上点，将A100设置为选项1“清除故障”。若A051—A052被设置为选项7“清除故障”，则重新送入数字量输入信号。 编程不正确。补救措施为检查参数设置。 输入接线不正确。补救措施：正确接线并/或安装跳线。 AB变频器常见故障三、变频器不能从集成式键盘启动 原因： 集成式键盘没被使能。将参数P036设置为选项0，将参数A051—A052设置为选项5，并激活输入。 I/O端子01的“停止”输入信号不存在。正确接线并/或安装跳线。 AB变频器常见故障四、变频器对速度命令不作响应 原因： 速度命令源中没有给定速度。检查参数D012，看控制信号来源是否正确。如果是模拟量输入，则检查接线并用表计检查信号是否存在。检查参数D002，核查命令是否正确。 通过远程设备或数字量输入选择了不正确的基准信号源。检查参数D012，检查参数D014，看输入是否选择交流电源。核查A051—A052的设置。检查P038中的速度基准来源。如果有必要就重新编程。

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变频器维修技术方案

变频器维修技术方案 一、设备维修明细表及具体要求 1、设备维修明细表 2、总体要求 （1）运行过程中，需要相应的防护措施，保护变频器可能带电，裸露甚至活动或转动的部件及高温表面的危险。（2）所有与运输，入库，安装/装配，接线，调试，维修和维护有关的作业须由具备资质的专业人员进行。 （2.1）机械工作，所有机械工作只可由经过培训的专业人员执行。熟悉安装位置，机械安装，产品的故障排除与维护，并具备以下资质： a.接受过机械专业的培训（如机械工程师或机电工程师） 并通过结业考试。 b.了解ABB变频器操作，熟悉操作手册。 c.通过ABB现场，或电话，视频等有效途径指导并已熟 悉操作的机电类行业从业人员。

（2.2）电气工作，所有电气工作只可由经过培训的专业人员执行。熟悉电气安装，调试，产品的故障排除与维护，并具备以下资质： a.接受过电气专业的培训（如电气工程师或机电工程师） 并通过结业考试。 b.了解ABB变频器操作，熟悉操作手册。 c.通过ABB现场，或电话，视频等有效途径指导并已熟 悉操作的机电类行业从业人员。 （二）维护保养技术要求。 1、总体要求 （1）运行过程中，需要相应的防护措施，保护变频器可能带电，裸露甚至活动的部件及高温表面的危险。 （2）所有与运输，入库，安装/装配，接线，调试，维修和维护有关的作业须由具备资质的专业人员进行。 （2.1）电气工作，所有电气工作只可由经过培训的专业人员执行。熟悉电气安装，调试，产品的故障排除与维护，并具备以下资质： a.接受过电气专业的培训（如电气工程师或机电工程师） 并通过结业考试。 b.了解西门子变频器的操作与维护保养，熟悉操作手册。（ 2.2）动态测试，在表态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点：

变频器常见故障代码及处理实例

一、过流（OC） 令狐采学 过流是变频器报警最为频繁的现象。 1.1现象 (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:负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。 (2) 上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。 (3) 重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。 1.2 实例 (1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC” 分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，

更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。 (2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。 分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。二、过压（OU） 过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。 2.1 实例 一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。 分析与维修:在修这台机器之前，首先要搞清楚“OU”报警的原因何在，这是因为变频器在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，在测量制动管(ET191)时发现已击穿，更换后上电运行，且快速停车都没有问题。三、欠压（Uu）

变频器维修基础知识

变频器维修基础知识 要想做好变频器维修，当然了解一些电子基础知识是相当重要的，也是迫不及待的。下面 我们就来分享一下变频器维修基础知识。大家看完后，如果有不妥当的地方，望您指正， 如果觉得还行支持一下，给我一些鼓动！欢迎大家转载。 变频器工作原理 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电 路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制 变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。这是变频器修理中最变频器的定义。 变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流 型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和 矢量控制变频器等；在变频器修理中，按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用 变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速 的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控 制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。在变频器修理中，转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道 异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流 的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作 用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。直接转矩控制是利用空间 矢量坐标的概念，在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩，通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的，因此省去了矢量控制等复杂的变换计算， 系统直观、简洁，计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。 一、模电和数电的区别