變頻器常見故障維修實例

今天是星期天，早上4點鐘我接到一個電話，說有一個電梯用的安川616G5-22KW變頻器有故障，顯示「UV」，要求馬上幫忙維修，因為電梯比較急用！找了很多公司都找不到人，最後才找到我們這裡！我們也急客戶所急，立即進行檢修，發現只是充電電阻斷了！馬上就修好了，所以維修電梯的如果懂一點變頻器的原理，這小問題完全可自己解決。客戶也對我們的服務態度表示讚賞，但這個是我們對客戶永遠的承諾！　　電解電容是比較容易老化的元件，老化的一個特徵是容量隆低，如果你身邊沒有電容表測量，你可用比較法測量，另拿一個容量相同（耐壓可以不同）的電容來比較，用指針萬用表的電阻檔測量電容的電阻，萬用表的指針會擺動一個角度，容量越大這角度就越大！第二次測量時要把電容放電（兩個腳短路一下）！　　關於用光耦PC929作驅動的電路特點：因為這電路帶有反饋檢測迴路，就是分別從輸出三相（Eu、Ev、Ew）取回信號與驅動信號進行比較，當檢測到變頻器輸出不正常時，則通過一個光耦向主板發出一個高電平信號，變頻器馬上切斷驅動信號並顯示「過流」或「IGBT短路」故障，這個保護相當快，有這電路的變頻器不太容易燒模塊，但問題是當這變頻器的驅動元件性能不穩定，如小電容、光耦老化、開關電源有輕微不正常而影響驅動工作時，變頻器總是誤報警（SC），由於故障不明顯，有時要檢查大半天才找出原因，所以用PC929作驅動時一定要保證驅動電路小元件的的質量，不然變頻器使用一段時間後會出現這通病！我看過有幾個牌子的變頻器就是這樣的！　　很多人打來電話，說到安川616G5（616P5）-22KW以上功率的變頻器，有時會跳「OH1」故障，變頻器不能運行，按說明書檢查了風扇及變頻器的溫度、電流都是正常的，弄不清是什麼原因！其實是位於變頻器裡面（模塊上頭）的一個三線（帶有檢測線）風扇壞了，有時這風扇能運轉但塵多也會使變頻器顯示這故障！由於變頻器散熱器的風扇是正常的，一般人又不知變頻器裡面還有這風扇！造成很多人的迷惑！所以請安川公司應在說明書裡面講清楚點，告知客戶碰到這問題應先檢查變頻器裡面（而不是外面所看到的）的風扇！　　很多人在計算變頻器（節能用）的投資回收期時，沒有把變頻器壽命成本及維修成本很好地算上去！不同品牌變頻器的使用壽命差別很大，有的使用5-6年後才第一次維修，有的剛過保修期就開始要頻繁的維修！有的性能差的變頻器一損壞就幾乎沒維修價值！變頻器有故障一般都是模塊燒壞，而這模塊價錢通常不低！維修費會使你大吃一驚！所以在選購變頻器時品牌及維修是要重點考慮的問題　　松下DV-707變頻器開關電源沒安裝保險管，一當開關管損壞短路時，經常也把開關電源變壓器初級線圈燒斷，這變壓器不容易找到，價格又高!為了保護變壓器，我們的做法是在電路板上切斷開關管與初級線圈的迴路，在切口焊上一個保險管（1A）或一個(0.6-1)Ω/0.25W的電阻,這樣如果開關管短路,變壓器也平安無事!　　維修變頻器的電路板時，由於拆裝元件，原來電路板的絕緣漆受到破壞，很多人修好變頻器後沒有在電路板上再噴一下絕緣漆，結果當電路板受潮或塵多，則其容易又出故障！特別是開關電源等強電部分！沒有絕緣漆也可用松香溶於灑精刷到電路板上，再用電吹風吹乾！　　最近又有很多變頻器被雷電光顧，損壞嚴重！大多主板也壞掉，會被雷光顧的變頻器多數是沒接地或接地不良！當老闆看到維修報價單才知道地線的重要性！檢查地線接地是否良好也很簡單，用一個100W/220V的燈泡接到相線與地線試一下，看其亮度就知道！　　剛維修一台電梯用的安川616G5-22KW變頻器，由於散熱風扇短路而燒壞380/220變壓器，這變壓器不僅難找而且要整台機拆散才能換（裝在最底層，拆下來很麻煩），變頻器也比較急用！由於這變壓器只單獨給風扇供220V電壓，我們乾脆把這變壓器取消，直接從外面供220V的電壓給風扇，這也是一個應急的辦法！　　有的變頻器防干擾能力比較差，運行一段時間後經常出現誤報警動作（如過流、過載，過壓等），有的則啟動不了或無故停車，這是由於通訊程序出錯所致！這時可把變頻器的參數恢復出廠值，「參數恢復出廠值」好象是「百靈丹」！維修變頻器經常用到！干擾有時也可使變頻器顯示通訊故障，參數都打不開，通常是寄存器壞了，如果換了寄存器還不行則可能要換主板！　　現在有很多人生產變頻器帶有一種「沉船意識」！想撈一把就走人！生產的變頻器偷工減料，能頂住一年就萬事大吉！甚至有的用舊模塊或次品模塊裝機！　　變頻器有幾個元件更換時完全沒必要找原型號的，不然有時很難買到，給自己維修變頻器帶來麻煩，如整流模塊、接觸器、充電電阻、濾波電容、快熔、散熱風扇！只要有位置安裝，參數接近都沒問題，安裝螺絲孔不同可另鑽孔，整流模塊、接觸器、充電電阻就是用國產的都可用（性能要求不高）！充電電阻的阻值可以選用比原來大點而功率小點（體形小點容易安裝）都不影響變頻器的啟動！濾波電容、快熔、散熱風扇則最好找名牌的，這樣不容易壞！　　關於用光耦PC929作驅動的變頻器啟動顯示「SC」的處理方法：　　如果換了燒壞的模塊後還有這問題，則有可能是變頻器的驅動元件有損壞或性能不穩定，如小電容、穩壓管、光耦、開關電源有不正常，但由於啟動就跳故障，沒辦法進行信號跟蹤檢查，這時可把「SC」報警光耦的輸入端短接（如安川616G5-7.5KW的光耦PS10；15KW的光耦PS4），這樣變頻器雖然可運行起來，但其失去對模塊的保護，所以一定要裝有假負載作保護！維修好以後不要忘記把「SC」報警光耦的輸入端短接去除有人為了省錢，自己買了維修過的模塊修變頻器，結果把變頻器炸到面目全非！這情況在我們這裡幾乎天天碰到，現在好的舊模塊是比較難找到，所以就是有，其價格也不會便宜！最可恨的是那些製造假模塊的人，其賺到只是一點小錢，卻令別人造成重大損失　　有的電工搞不清楚「線電壓」及「相電壓」，本來有一台380V輸入的變頻器壞了，他認為380V的相電壓是220V，所以他購貨單上寫明「三相220V輸入的變頻器」，變頻器買回來通電後發出巨響！這情況變頻器新手最易發生，我就見過三次　　「380V輸入」是指在國內（中國大陸）的線電壓!由於相電壓各國家有所不同，只要符合變頻器輸入電壓要求，在日本接 「線電壓」220V的變頻器，來到中國就只能接「相電壓」220V了！三相的電壓是指「線電壓」，而不是「相電壓」！上面我所說到的電工可不是普通電工，而是香港過來的一位高級電氣工程師，可能去的國家太多，不小心搞錯，所以有的問題在書本中看起來是小事，可在實際中可能是大事！　　快容大多數是裝在大電解電容的後面，有極少數變頻器是裝在輸入端，這樣的作用不大，因為只要大電容裡面的電能就足以使變頻器在模塊短路時發生爆炸！　　壓敏電阻很少變頻器有裝在直流迴路上（這是第一道「過壓」防線，應盡量靠輸入端裝），如果裝在直流迴路上則最好裝在快熔後面！　　維修變頻器時，經常碰到有的模塊（如7MBI25NE-120）只壞整流部分，我們的處理方法是把模塊的輸入腳R、S、T剪斷，另加裝一個整流模塊，這樣維修雖然比較麻煩，但大大節省維修成本，現在好的二手模塊7MBI25NE-120價格要在380元左右，但我們維修因壞這模塊的變頻器的維修價是400元（如三菱A044-3.7K、安川616G5-3.7K)，使我們在變頻器維修價方面有很大的競爭力!　　有一位電工在我們這裡買模塊維修富士G9-15K變頻器，修了兩次都沒修好，奇怪是每次都可以用十幾天，後來送到我們這裡修，經仔細檢查，發現驅動電路有一個小電容有漏電現象，電阻有100K左右（正常是無窮大），因為電阻還比較大，在電路板上是比較難查出，當時這一路也沒燒壞其它元件，所以這位電工就沒去注意這電容！G9系列變頻器驅動電路的小電容在模塊燒壞時是比較容易損壞，很多人也因為沒注意這問題而燒了不少模塊，我們現在的做法是把驅動電路的小電容全部拆下來測一下是否漏電及其電容量。　　IGBT模塊燒壞大多情況下會損壞驅動電路的元件，最容易壞是穩壓管，光耦；反過來，如果驅動電路的元件有問題（如小電容漏水，PC923老化），也會導致IGBT模塊燒壞或變頻器輸出電壓不平衡！檢查驅動電路是否有問題，可在沒通電時比較一下各路觸發端電阻是不是一致，通電時可比較一下開機後觸發端的電壓波形（但有的變頻器不裝模塊開不了機），這時最好裝有假負載，防止檢查時誤碰觸發端其它線路引起模塊燒毀！變頻器過壓保護只是停止輸出，不能保護本身不燒毀！當壓敏電阻燒通時，這時要求空氣開關動作，否則變頻器其它元件也會燒掉！變頻器使用時對其它電子設備的干擾是一個頭痛的問題，如果你是第一次使用，又不知道是否造成干擾，你可向代理商說明情況並請其負責給你安裝，一切正常後再付款。在使用大量變頻器後，我們總結出干擾比較小的變頻器有一個共同特點，如變頻器外殼是鐵板、內置電抗器、多層電路板、開關電源的開關管為普通三極體（非場效應管）、輸出模塊為GTR模塊（現在的新變頻器已找不到）。這些特點的代表作是丹佛斯及安川變頻器的某些型號。防干擾當然也與你的電源線及控制線的布線是否合理有關係！　　我們維修不少電梯用的變頻器，發現很多故障是因為其工作環境溫度高而使元件容易老化造成的，由於電梯變頻器安裝在大樓的最頂層的控制室，經常在廈天受太陽的暴晒，加上變頻器本身及制動電阻的發熱，使控制室內溫度非常高，工作環境溫度高會縮短電子元件的使用壽命！變頻器在這方面更明顯，所以電梯控制室在設計時除了通風問題還要注意隔熱，有可能的配空調機，安裝變頻器的電櫃在廈天如果發現其內部溫度很高時，應把電櫃門打開，我見過很多廠家的電櫃設計實在太小了！剛好可裝上變頻器！而且沒安裝散熱風扇！　　很多人打來電話，說其三菱E540-0.75KW至3.7KW變頻器顯著「E7」故障，說明書說是CPU板壞，想買這個板，但其實是模塊里的通訊電路出問題，由於這模塊是一體化模塊，不能維修，只能整個模塊換掉或換新變頻器！　　三菱A540-7.5/5.5KW換模塊時用假負載的接線方法:由於這變頻器沒裝快熔,維修時用假負載的接線比較麻煩,我們的處理方法是:緊固好模塊7MBI50-120,從P端引出一條電線,在P端貼上兩三層電工膠布,使其與電路板隔開,把驅動板裝上,這時除P端外其它都裝上螺絲,假負載(燈炮)就裝在這引出線與變頻器接線端的P1端之間.用5HZ開機,測量輸出電壓平衡後,關掉電源,濾波電容放電,松一松驅動板的螺絲,用力把引出線拉出來(不用拿掉驅動板),把P端的電工膠布弄破,直接裝上螺絲就可以!這型號變頻器不裝模塊是無法開機(跳故障),不能在裝模塊前觀察驅動電路波形,如果不是這樣做,則有時很容易燒模塊!　　經常發現有的維修新手在維修變頻器時個別螺絲忘記擰緊，如模塊的緊固螺絲、主迴路的聯接螺絲，這對變頻器是致命的！裝上模塊後最好按電流走向順序擰緊主迴路上的螺絲，並重複檢查，最後抖一下變頻器，看看是否有螺絲丟在裡面。　　關於變頻器的幾點補充說明：　　1.變頻器只會降壓,不能升壓。　　2.變頻器本身不是節能器,其節能是建立在原來不能調速造成浪費電能的基礎上。　　3.變頻器是一部電磁干擾器。　　4.變頻器IGBT模塊、主控板無法大規模國產化，價格居高不下。　　5.是否偷工減料的變頻器成本差別很大,使用壽命差別很大。　　6.變頻器要求供電電源質量要比較好。　　7.變頻器的壽命並非無限,風扇及電解電容最先老化。　　8.變頻器是強電及弱電的結合體，主板電路精密，工作環境差及保養不好則故障率高。風機類變頻器使用要注意幾個問題：　　1）減速時間不能太短，一般要3-5分鐘。　　2）不要採用「自由停車」及「自動複位」功能，除非你設置了「速度跟蹤」功能。　　3）如果沒設置「速度跟蹤」功能，就不能在風機還在慣性轉動時啟動變頻器。　　4）輸入電壓更要求穩定。　　5）電機三相電流要求比較平衡，電機軸承不能有問題。　　很多維修新手經常在拆模塊時把電路板也拆壞了，變頻器的電路板比較精細，弄壞電路板會帶來很多麻煩，有時甚至由於焊接不良而容易燒壞模塊，如果確定是模塊壞了，我們通常的做法是把模塊從電路板上鋸出來，再把模塊的焊腳逐個清理掉，這樣電路板就完好無損！　　最近又有很多人打電話來，說其恆壓供水的變頻器被雷電打壞了，大多主板也壞了，損失慘重！有條件的應多檢查避雷措施是否正常，變頻器地線是否接地良好，有可能的在打雷期間切斷變頻器電源，但這個大多人做不到！　　很多變頻器在散熱風扇壞了以後，也不會跳「過熱」保護，直到模塊燒壞，大多風扇是因為被灰塵堵塞而損壞的，所以如果能定期為變頻器清塵及檢查風扇是否正常是一項很有價值的工作，但很少工廠有這樣做，變頻器能使用則沒人理它！變頻器如果能用上有自檢測功能的散熱風扇（三線風扇），則可防止上面的問題，但很少變頻器有用到！三線風扇在有少量的灰塵卡住它而降低其轉速時，其就會發出報警信號，這樣就不致變頻器發熱而燒模塊，所以這功能在實際中是相當有用的！　　變頻器如果不用停放在車間里，往往是老鼠的活動的好去處，而且經常咬斷變頻器裡面的電線，通電後有可能發生短路而把變頻器燒毀，這也是我們經常碰到的，有可能的裝上防鼠鐵絲網。　　變頻器里用的IPM本身有短路保護功能,所以很多用IPM模塊的變頻器的電容到IPM之間就沒用到快熔，但我覺得兩者的保護功能還是不能互相代替，兩者都有比較完美，因為我們看過有的沒有快熔的變頻器有時IPM模塊炸到粉碎，發出的強電磁波也可能弄壞主控板。　　安川616G5-18.5KW(或以上）變頻器有一個輔助電源，其作用是把輸入端R、S的電壓通過一個變壓器變壓成220V供給散熱風扇及接觸器，這輔助電源的電壓要看實際輸入電壓而選檔（380V、400V、440V、460V），有很多人選取了380V檔，但其工廠的電壓有時卻超過400V，造成變頻器里的散熱風扇、接觸器及變壓器容易燒壞，我們已修過不少這樣的故障。比較安全的做法是選取400V檔，這樣當實際輸入電壓只有380V也不影響變頻器的工作！　　在論壇經常見到有人提出以前網友提過的問題，其實在發帖子前可先利用本論壇的搜索功能，網站可幫你查出以前是否有人提出相同的問題，方法是把你提出問題的主要詞語進行搜索。如「616G變頻器顯示S　　經常看到有的進口生產線由於有變頻器燒壞，沒有配件而無法及時維修，造成停產事故，進口生產線上的變頻器有的不是很常見，維修配件不好找，國內也沒有代理商，變頻器的控制線路複雜，想換成其它牌子的變頻器也不容易做到。　　變頻器是生產線中最容易損壞的部件，工廠的電工平時除了多對其保養好，還要弄清楚是否有變頻器的代理商、維修商、改用其它變頻器是否方便（如何接線及調參數）。　　生產線上的變頻器要設置的參數比較多，大多數變頻器只是壞模塊，最快捷的換變頻器方法是買一個同型號的變頻器並把原來的主板換過來，這樣就不用再設參數。　　經常有人在調試三菱變頻器時打來求助電話，說其是用4-20mA信號來控制變頻器的輸出頻率，確定沒接錯線，但變頻器沒反應，原來他們都是沒短接端子AU-SD，要使三菱變頻器的電流模擬量輸入信號有效，是必須短接端子AU-SD！三菱E系列變頻器沒這端子，則要用一個多功能端子改名為「AU」，再與「SD」短接！三菱變頻器的這個問題使很多人一開始調不好變頻器，有的人雖說調過，但下次又忘了！　　很多人維修變頻器時並沒有示波器觀測各信號波形，對於輕微的觸發信號不正常難以發現（變頻器空載正常），這時可用一部收錄機，收聽變頻器運行時發出的噪音，是比正常的噪音要尖叫點，不過這只是粗略的比較，而且要靠經驗，平時可聽聽正常變頻器的噪音，從變頻器的輸出端引一條電線靠近收音機的天線，收到的噪音會明顯點！　　一般開關電源有短路保護，所以短路處不會發熱，用手摸不出來，如果用萬用表都查不到，則要把開關電源中懷疑有短路的負載斷開（拿掉整流二極體），再看開關電源是否正常來判斷。　　如果知道+24V負載有短路但又查不出是哪個地方，這時可外接+24V電源讓短路處發熱來查出，但+24V要串一個幾歐的電阻防止過流！　　維修安川616G5變頻器的開關電源，開關管QM5HL-24H（不能用QM5HG-24H代替）及變壓器市面上是難以買到的，這時開關管可用D1433代替，變壓器雖然很多組抽頭，但每組都很少線圈，自己繞也很容易，我們都是這樣做的！注意各繞組的方向要與原來一樣！　　IGBT模塊如果廠家不同、型號不同，其觸髮腳G-E（或C-E結）電容量都不同，維修過的模塊很難用到原型號的IGBT管，所以只要比較一下模塊的G-E（或C-E結）電容量，基本可比較直觀地判斷是否是維修過的模塊，現在造假工藝比較好，已很難從外觀來辨別！　　如果大家想查某一個模塊的參數，可把模塊的型號在「http://www.diangon.com/」網站搜索。大多數模塊在百度、谷歌是可查到！　　很多人打來電話，說到自己想搞點變頻器維修，但苦於找不到三相電源，其實維修變頻器不需要三相電源，用一個單相220/380變壓器（200VA左右）就可以了，帶動空載110KW變頻器都沒事，有個別牌子變頻器（日立、丹佛斯、施耐德）有輸入缺相保護功能，可在電路板上取消這功能。維修好的變頻器也不必試滿負載（有條件當然比較好），只要試一下小電機，測量輸出電壓、電流是否平衡，聽聽電機的聲音是否正常就可以了。　　又有人把200KW變頻器「N」線接地，送電後變頻器發出巨響，空氣開關也不動作，變頻器炸黑了。燒了變頻器才來這裡看到上面的帖子。接線圖在說明書里已很清楚，這樣用戶要負全責。如果自己不太熟悉變頻器，可請代理商包安裝調試。當變頻器輸出電壓不平衡，一般沒有經驗是很難判定是哪路驅動有問題，這時可啟動變頻器3HZ，用萬用表+500V檔分別測：P-U、P-V、P-W及U-N、V-N、W-N 的電壓值，這6路電壓這時也會不一樣，那一路偏高則這一路有問題，其原理大家可自己畫圖分析一下。這裡P、N是直流迴路正、負端，U、V、W是輸出端。　　今天又見到有的人用壓縮空氣給變頻器清塵時把變頻器主板弄壞，可能是把髒東西吹到主板上引起短路而搞壞的，壓縮空氣通常帶有水份，而且風力太大，最好用電吹風，沒有經驗的就不要去清理電路板，只清理風扇及散熱鋁片的塵就可以了。　　模塊7MBI50N-120針腳的排列是：　　　 Gw Ew（空） Gv Ev（空） Gu Eu （空） Gx E Gy E Gz E Gb　　　　　Gx、Gy 、Gz 分別是U、V、W的負端觸髮腳，Gb是制動管的觸髮腳。　　　　用指針萬用表10K檔的指針去觸發Gw Ew （黑筆碰Gw ，紅筆碰Ew ），則　　P到W可導通，當Gw Ew 短路，P到W則關閉（同樣用10K檔測）　　其它各管同理。　　高價的教訓：今天深圳又有一位老兄在檢測變頻器時與上面第一條帖子的情況一樣，也是三菱A540-55K變頻器，在沒有插上模塊觸發線時給變頻器通電，三個IBGT模塊全部燒壞，造成重大損失。如果想學維修變頻器，最好先不要去修大功率的　　維修變頻器經常要把參數恢復出廠值，但很多人不知日立J300變頻器的參數恢復出廠值的操作方法，其方法是要把一個多功能端子改名為「初始化」功能（參數C0-C7），然後把這端子與公共端「CM1」（或P24）短接，再把變頻器關電後送電就可以。如要把端子「7」改為「初始化」功能，則把參數C6設為「7」。　　國內外對「N」的不同定義導致不少電工因接錯線而燒壞變頻器，國內的「N」是指三相電源的零線，有的電工也認為其就是地線，國外變頻器則把「N」定義為直流迴路的負端，這使很多太自信（沒仔細看說明書）的電工中招，如果變頻器輸入端的空氣開關跳閘不靈敏，變頻器通常燒毀嚴重，也希望變頻器廠家能把在國內使用的變頻器的「P、N」端改標為「+、-」端三線風扇的重要作用：　　我們發現很多變頻器當散熱風扇壞了也不會跳「過熱」故障，直到功率模塊燒毀，如果是三線風扇則不存在這問題，當風扇壞了變頻器會報警，但這要增加控制電路，反過來說，有三線風扇的變頻器性能會更好一點！　　變頻器燒壞模塊時驅動板通常也會損壞，維修驅動板有時要花很多時間，所以對於常用的變頻器（安川616G5、三菱A540），我們都備有其好的驅動板，如果變頻器是比較急用（如電梯用的變頻器），我們就先整個板換下來，以後有空才修好，這樣修好一台變頻器有時不用半個小時。　　檢修大功率變頻器，當其大容量的濾波電容充滿電時，對人及變頻器是相當危險的！我們的做法是把這些濾波電容斷開（斷開正負其中一端就可以），另裝小電容（幾百微法）代替，380V的變頻器要用兩個串，這時假負載裝在小電容前面都沒關係！因小電容的電量難以燒毀模塊！　　很多搞變頻器維修的都沒有耐壓表及電容表，現在大多二手IGBT模塊存在問題是耐壓不夠或是假模塊，而用這兩表基本可以檢查出來，所以維修變頻器最好擁有這兩個表，價格也不高，電子商場一般有賣！
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