利德華福高壓變頻器維修

HARSVERT-A變頻器的常見故障處理

一、故障分類

二、保護定值

三、故障處理步驟

四、常見故障處理

五、更換功率模塊的步驟

六、服務需求

七、返件要求

八、服務途徑

（一）輕故障

1、定義：不影響變頻器運行的故障。

2、輕故障出現時變頻器的處理：

（1）輕故障發生時，變頻器給出間歇的“音響報警”和間斷的“故障指示”。報警狀態下，如果用戶發出“報警解除”指令，則系統撤消“音響報警”信號。

（2）對于輕故障的發生，變頻器不作記憶鎖存處理。故障存在時報警，如果故障自行消失，則報警自動取消。

（3）需要提醒用戶注意的是，雖然輕故障不會立即導致停機，但也應及時采取處理措施，以免演變為重故障。如UPS輸入掉電，必須馬上處理。

3、輕故障匯總

（1）單元旁路（以下情況，功率單元可以旁路運行：功率單元輸入缺相、功率單元過熱、功率單元直流母線欠壓、功率單元驅動故障、功率單元直流母線過壓。）；

（2）UPS掉電；

（3）變壓器輕度過熱130℃；

（4）電機120％過載；

（5）DCS模擬給定掉線；

（6）環境溫度超過40℃

（7）運行中柜門打開（可設定為重故障）

（二）重故障

1、定義：出現后變頻器立即停機，并切斷輸入側高壓斷路器。

2、重故障出現時變頻器的處理：

（1）重故障發生時，變頻器給出連續的“音響報警”、“高壓急切”以及“緊急停機”指令。用戶可以用“報警解除”按鈕清除報警的音響信號，但變頻器保持“高壓急切”以及“緊急停機”指令。

（2）重故障發生后，系統作記憶處理。故障一旦發生，變頻器報警并自動跳閘停機。如果故障自行消失，“高壓急切”以及“緊急停機”等指令也都一直保持，故障原因被記錄。只有故障徹底排除，并且用“系統復位”按鈕將系統復位后才能重新開機。

3、重故障匯總

（1）變壓器嚴重過熱140℃；

（2）電機150％過流；

（3）系統故障（以下情況，可以引起系統故障：高壓失電、旁路級數超過設定值、功率單元光纖故障）。

二、保護定值

1、過載保護：電機額定電流的120％，每十分鐘允許1分鐘，超過則保護停機。

2、過流保護：電機額定電流的150％，允許3秒鐘，超過則立即保護停機。變頻器輸出電流超過電機額定電流的200％，在10微秒內保護停機。

3、過壓保護：檢測每個功率模塊的直流母線電壓，如果超過額定電壓的115％，則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。

4、欠壓保護：檢測每個功率模塊的直流母線電壓，如果低于設定的數值（65％Un15s，完全失電3s），則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。

5、變頻器柜體設置溫度檢測，當環境溫度超過40℃時，發出報警信號。

6、在功率模塊內設置了溫度檢測，一旦超過設定跳機溫度85℃，則功率模塊旁路，變頻器報輕故障。

7、對整流變壓器進行溫度保護，130℃時發出報警信號，變頻器可繼續運行；140℃時發出跳閘信號，變頻器停機。

三、故障處理的步驟

第一步：先按報警解除按鈕，將報警聲音關閉；

第二步：查看界面提示；

第三步：觀察高壓電是否斷開；

第四步：確認高壓斷開；

第五步：根據界面提示，檢查故障點；

第六步：故障處理時，要有條理，在整個信號傳輸、連接鏈條中查找，逐一排除。

四、常見故障的處理

第一類故障：直流母線報過壓

直流母線過壓保護定值：設置為超過額定電壓的15％。

當出現“直流母線報過壓”故障時，應進行如下工作：

1、檢查高壓電源正向波動是否超過允許值；

2、如果是減速時過電壓，可適當加大變頻器的減速時間設定值；

3、檢查接線螺栓是否松動、打火；

4、檢查單元控制板是否損壞。

第二類故障：直流母線欠電壓

直流母線欠壓保護定值：設置為于壓額定電壓的65％。

出現“直流母線欠電壓”故障時，應進行如下工作：

1、負向波動是否低于該允許值；

2、整流變壓器副邊是否短路；

3、接線螺栓是否緊固和斷裂；

4、檢查功率模塊三相進線是否松動；

5、功率模塊三相進線熔斷器是否完好；

6、接線螺栓的松動和打火；

7、單元控制板損壞。

第三類故障：變頻器過流

變頻器過流保護的設定值為：電機額定電流的120％，每十分鐘允許1分鐘，超過則保護停機；變頻器輸出電流達到電機額定電流的150％，允許3秒鐘，超過則立即保護停機；變頻器輸出電流超過電機額定電流的200％，在10微秒內保護停機。

變頻器過流保護的設定值為：電機額定電流的120％，每十分鐘允許1分鐘，超過則保護停機；變頻器輸出電流達到電機額定電流的150％，允許3秒鐘，超過則立即保護停機；變頻器輸出電流超過電機額定電流的200％，在10微秒內保護停機。

變頻器輸出電流霍爾，檢測電流后送入主控箱中的信號調整板上，轉換為0～10V的標準信號，通過硬件比較器和軟件綜合判斷是否過流

出現“變頻器過流”故障時，應進行如下工作：

1、檢查功率模塊輸出U、V端子是否短路；

2、檢查電機絕緣是否完好；

3、檢查變頻器是否過載運行；

4、檢查負載時否存在機械故障；

5、如果是啟動時過電流，可適當增大變頻器的加速時間設定值；

6、對于一些使用滑動軸承的電機，啟動時機械摩擦轉矩較大，可適當提高變頻器“低頻轉矩提升”的設定值。

7、信號調整板故障、主控板故障、電流霍爾故障、或配線不當，也會產生變頻器過流。

第四類故障：單元過熱

保護定值：80±5℃

保護器件：散熱片溫度繼電器

當出現“單元過熱”這一故障時，可進行如下工作：

1、請檢查環境溫度是否超過允許值；

2、單元柜風機是否正常工作；

3、進風口和出風口是否暢通，即濾網是否干凈；

4、裝置是否長時間過載運行；

5、最后檢查功率模塊控制板和溫度繼電器是否正常。

提示：經過上述工作之后，還沒有解決這一故障，如果用戶現場當時沒有備用模塊，可以將該功率模塊上的溫度繼電器檢測點在單元控制板上短接，使其退出保護，繼續運行。盡快更換上備用模塊后，可將該故障模塊運回公司后檢修。

第五類故障：單元缺相

“單元缺相”故障的含義是指某一功率模塊的輸入側缺相

當發生“單元缺相”故障時，應進行如下工作：

1、檢查整流變壓器副邊是否短路；

2、檢查接線螺栓是否緊固或斷裂；

3、檢查功率模塊三相進線是否松動；

4、檢查功率模塊三相進線熔斷器是否完好；

5、有時變頻器在斷電時會報出缺相，屬正?，F象，直接復位即可。

第六類故障：光纖故障

“光纖故障”是指單元控制板與主控板之間的通訊中斷。

使用光纖的注意事項：

1、光連接頭與光纖線連接部分的彎折半徑不要小于30mm，這是所容許的最小彎折半徑。

2、避免對光纖線施加80N(8.2kgf)或更大的拉力。哪怕是瞬間的超出范圍的拉力，都可能對光纖造成永久的損壞。

3、不要扭絞光纖線。

4、在連接光纖線時，注意光連接頭應垂直插入光連接插座，不要有傾斜的角度。還有，光連接頭連接好時，藍、灰色部分應全部插入光插座內。

5、在安裝過程中，應避免出現可能的造成光纖線扭絞的情況。

當出現“光纖故障”時，應進行如下工作：

1、檢查功率模塊電源是否正常（正常時，L1綠色指示燈發光）；

2、檢查功率模塊以及控制器的光纖連接頭是否脫落；

3、光纖是否折斷、漏光；

4、光纖是否被灰塵蒙蔽；

5、功率單元輸入熔斷器熔斷時，或者內部小變壓器損壞，都會報光纖故障；

6、有時變頻器在斷電時會報出單元光纖通訊故障，屬正?，F象，直接復位即可。

第七類故障：驅動故障

“驅動故障”的含義是指IGBT在出現故障時，電路上的電流增大（達到6~7倍以上）、引起的管壓降的增加（10~15V），而報出的故障。

當出現“驅動故障”時，應進行如下工作：

1、檢查內部是否有短路放電痕跡；

2、IGBT是否正?！獪y量續流二極管；

3、電機是否有問題；

4、輸出電纜是否有破損；

5、輸出螺栓是否過熱，虛接打火；

6、更換驅動板、單元控制板；

7、把輸出銅排拆除，用萬用表測量輸出電壓幅值。

第八類故障：控制器不就緒

主控箱中的主控板自檢不能通過時會報“控制器不就緒”故障。

當出現“控制器不就緒”的故障時，應進行如下工作：

1、主控箱自檢不能通過時報告該故障，可重新設定變頻器參數，再次復位系統嘗試；如果仍不能排除，檢查電路板之間的連接是否可靠，主控箱到PLC的配線是否松動，或更換主控板。

2、正常情況下，主控箱中主控板的“RUN”指示燈應處于有規律的閃動狀態，如果常明或常暗，或不規律閃動，則主控板存在問題。

3、在上高壓電的初始幾秒鐘或斷高壓電后的幾分鐘內，由于主控箱處于被復位的狀態，報告“控制器不就緒”為正?，F象，過這段時間后應可以自行解除。

第九類故障：控制器無響應

主控箱故障或者出于被復位狀態時，會出現“控制器無響應”的故障。

當出現“控制器無響應”的故障時，應進行如下工作：

1、檢查所有控制板是否插裝到位，電源板所有指示燈是否全亮，主控板POWER指示燈是否發光，RUN指示等是否處于閃爍狀態，連接到主控板的RS485插頭是否松動或脫落；

2、在變頻器上電開始的6秒鐘（該時間可以設置）之內，由于屏蔽故障需要，主控箱處于被復位狀態，顯示“控制器無響應”屬于正?，F象，但6秒之后，“控制器無響應”應消失；

3、同樣，變頻器斷電后，由于屏蔽故障需要，在幾分鐘內，主控箱處于復位狀態，顯示“控制器無響應”屬于正?，F象，但幾分鐘之后，“控制器無響應”應消失；

4、如果不是上電或斷電的初始時刻，出現主控板RUN指示燈長時間發光或長時間熄滅，或者不規律閃爍，則主控板存在問題。

第十類故障：柜門連鎖報警

“柜門連鎖報警”故障是指變壓器柜、功率柜、旁路柜的柜門在變頻器運行時開啟，在主界面上會報“柜門未關嚴”輕故障。

當出現“柜門連鎖報警”的故障時，應進行如下工作：

1、請檢查柜門是否嚴密關閉；

2、行程開關是否完好；

3、配線是否脫落。

第十一類故障：變壓器輕度過熱

當移相變壓器的溫度超過其輕度過熱保護值130℃時，在主界面上會報出“變壓器過熱”的輕故障。

當出現“變壓器輕度過熱”的故障時，應進行如下工作：

1、檢查變壓器副邊接線絕緣是否完好；

2、檢查變壓器副邊接線絕緣是否短路；

3、裝置是否過載運行；

4、環境溫度是否過高；

5、變壓器的冷卻風機是否正常；

6、風路是否通暢；

7、溫度控制器功能是否完好；

8、溫度控制器過熱報警參數是否設定合理；

9、參數是否被非法復位或修改；

10、測溫探頭是否損壞，溫控儀觸點是否失效。

第十二類故障：變壓器重度過熱

當移相變壓器的溫度超過其重度過熱保護值140℃時，會報出“變壓器重熱”的重故障。

當出現“變壓器重度過熱”的故障時，應進行如下工作：

1、檢查變壓器副邊接線絕緣是否完好；

2、檢查變壓器副邊接線絕緣是否短路；

3、裝置是否過載運行；

4、環境溫度是否過高；

5、變壓器的冷卻風機是否正常；

6、風路是否通暢；

7、溫度控制器功能是否完好；

8、溫度控制器過熱報警參數是否設定合理；

9、參數是否被非法復位或修改；

10、測溫探頭是否損壞，溫控儀觸點是否失效。

第十三類故障：UPS輸入掉電

當用戶提供給變頻器的控制電源出現故障時，系統在UPS的電池供電下繼續運行，在主界面上會報出“UPS輸入掉電”的輕故障。

當出現“UPS輸入掉電”的故障時，應進行如下工作：

盡快查明控制電源掉電原因，恢復供電。

第十四類故障：有故障顯示無報警

嵌入式工控機的人機界面上顯示出了“輕故障”或“重故障”的信息，而沒有相應的故障報警信號，被稱為“有故障顯示無報警”的故障。

當出現“有故障顯示無報警”的故障時，應進行如下工作：

1、檢查“聲光報警器”是否損壞；

2、檢查繼電器K6是否損壞；

3、檢查電源或導線是否損壞；

4、停機情況下，用戶可以用“系統復位”命令將系統整體復位，恢復系統的音響報警功能。

第十五類故障：報警但界面沒有指示

“聲光報警器”發出了“輕故障”或“重故障”的報警信號，而在嵌入式工控機的人機界面上并沒有顯示出“輕故障”或“重故障”的相應信息。

當出現“報警但界面沒有指示”的故障時，應進行如下工作：

1、檢查PLC和人機界面的版本是否匹配；

2、檢查人機界面的電源線是否正常；

3、檢查人機界面是否死機；

4、瞬間通訊故障。

第十六類故障：PLC無響應

“PLC無響應”故障的含義是指PLC和嵌入式人機界面之間的通訊中斷。

第十七故障：變頻器無法啟動

“變頻器無法啟動”故障是指變頻器開機后，不能得到“系統待機”的指令，并且“啟動”按鈕處于“灰色”狀態，沒有被激活。

變頻器“啟動”的過程是這樣的：

第一步：操作人員合220VAC控制電源開關，變頻器控制系統上電后自動開始檢測。如自檢沒有發現故障，向主控發出“控制器就緒”信號，同時變頻器自動發出“高壓合閘允許”信號。

第二步：接收到變頻器的“高壓合閘允許”信號后，操作人員作出判斷。如果具備上高壓電的條件，手動或通過各種控制系統合高壓開關。變頻器整流逆變部分帶高壓電，冷卻風機開始運行。變頻器檢測到整流逆變部分帶高壓電后，延時6秒（時間可設定）自動發出一個“系統待機”命令。

第三步：人機界面上出現“系統待機”的信號，并且“啟動”按鈕由“灰色”狀態變為“白色”狀態，操作人員根據整套系統設備的狀態作出判斷。如果具備運行的條件，通過變頻器控制面板或各種控制系統向變頻器發出“啟動”命令。變頻器啟動運行。

當出現“變頻器無法啟動”的故障時，應進行如下工作：

1、檢查控制電源上電是否正常；

2、檢查控制系統（主控箱、PLC、嵌入式人機界面）的設備是否正常；

3、檢查控制系統自檢軟件是否正常；

4、檢查遠程現場的“緊急停機”按鈕和控制柜門上的“緊急停機”按鈕是否都處于釋放（在彈出狀態）；

5、檢查變頻器上是否存在未解決的故障；

6、功能狀態是否正常；

7、高壓送電是否正常。

第十八類故障：不能調整運行頻率

無論采用閉環控制或開環控制，都不能達到改變運行頻率的目的。這種故障現象被稱為“不能調整運行頻率”的故障。

運行頻率的調整方式有以下幾種：

第一種：本機給定、開環運行

第二種：本機給定、閉環運行

第三種：模擬給定、開環運行

第四種：模擬給定、閉環運行

當出現“不能調整運行頻率”的故障時，應進行如下工作：

1、變頻器運行頻率給定方式由人機界面設定。如果外部的模擬電位器無法改變變頻器運行頻率，很可能是人機界面中將頻率給定設定為計算機給定方式；如果用人機界面無法給定變頻器的運行頻率，則是因為人機界面的功能設定中將頻率給定設為模擬給定方式。

2、如果人機界面的功能設定中將變頻器設定為閉環運行模式，則變頻器運行頻率由PID調節器輸出，不由用戶直接給定，用戶通過外部的模擬電位器或人機界面設定的只是被控工業變量的期望值。

3、如果變頻器無法達到設定的頻率值，可能是用戶的設定頻率超出了最高和最低頻率限制值，或者設定頻率落入跳轉頻率范圍。如果每次都是自動升到很高的頻率后自動停機，則是因為用戶在人機界面中將運行方式設定為軟啟動方式。

4、有些情況下，頻率給定方式和“本控/遠控”狀態進行了連鎖，遠控時只認模擬給定。有時遠控情況下可能也有幾種給定方式，比如DCS給定或操作臺給定，需要進行選擇。

5、模擬給定信號正負極性接反；

6、對電流源給定未接取樣電阻短接線；

7、EM235損壞；

8、EM235到信號調整板的配線有問題；

9、信號調整板損壞或松動；

10、信號調整板跳線錯誤；

11、對模擬給定通道的參數設定有誤；

12、主控板松動或A/D采樣口損壞；

13、PLC軟件程序不支持模擬給定；

14、模擬給定與某種設置所綁定；

15、模擬給定有時采用加減速按鈕，而不是4-20mA。

五、故障功率單元的更換

所有功率單元模塊是完全一致的，如果某一單元由于故障而不能正常工作，可以在允許設備退出的時間用備用單元將其替換。更換功率單元模塊可遵照以下步驟進行：

第一步使用停機或急停按鈕使變頻器退出運行狀態；

第二步切斷輸入高壓電；

第三步打開單元柜門，等所有單元的L1、L2指示燈熄滅；

第四步拔掉故障單元的J1、J2兩根光纖頭；

第五步用扳手卸下故障單元的R、S、T、U、V五根連線；

第六步拆下故障單元與軌道的固定螺絲；

第七步將故障單元沿軌道拔出，注意輕拿輕放；

第八步按與上述拆卸相反的順序將備用單元裝上并接線；

第九步系統重新上電投入運行；

第十步與廠家聯系維修故障單元。