变频器的常见故障及维修对策

[第11讲] 三菱变频器的常见故障及维修对策
三菱变频器的常见故障及维修对策
The Normal Malfunction and Maintenance Countermeasure of Mitsubishi Inverter
摘要：介绍三菱变频器的发展及相应的故障处理
关键词：大功率晶体管  智能化一体模块  开关电源
Abstract:Introduce the development of mitsubishi inverter ,and how to deal with the malfunction.
Key words:GTR   IPM   Switch power
三菱，在自动化领域应该是个相当有声誉的品牌，PLC,人机界面，变频器，伺服产品，以及自动化仪表等等都是三菱公司的优势产品，在各行业中也都赢得了良好的口碑。
三菱变频器以其稳定的性能，丰富的功能，良好的力矩特性，以及较高的性价比，在变频器市场占据着重要的地位。并以其强大的品牌效应，在中国的市场份额逐年增长。
三菱变频器经过近20年的发展，产品质量和功能都相当稳定与完善。特别是随着功率器件以及IC芯片的不断改进，变频器产品也是不断地推陈出新，从早期使用分立元件的K系列，Z系列，到现在使用IPM,PIM模块的A系列，三菱变频器应该说又上了一个新台阶。我们应该提到的是在大功率模块的应用上，三菱变频器可能更有优势，因为三菱公司本身就是一个著名的半导体生产厂家，在功率器件的开发上更是走在了前端，特别是三菱公司的IPM模块，以其卓越的性能被众多变频器厂家所采用。现在的三菱变频器从应用来说主要可以分为以下几大类：1.通用型的A系列，较早有A200系列，以及经济型的A024,A044系列。2.风机水泵专用型的F系列，包括早期的F400系列，以及现在广泛使用的F500系列，3.经济型的E系列，和简易型的S系列。为了满足市场的需要，三菱变频器还开发了，应用于多种场合的选件卡，主要包括要求精确转速的PG反馈卡，用于精确定位的定位控制卡，用于压力控制的PI控制卡，以及用于扩展输出点的继电器和晶体管输出卡。对变频器功能的不断加强，和对选件卡的开发，使得三菱变频器更好地满足了不同用户的需要，也成为三菱变频器能够迅速壮大的动力。
以下我们就三菱变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨：
由于三菱变频器进入中国市场较早，所以有些老的产品仍在使用，我们先就这些产品的故障做一分析。早期我们能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器，小功率Z024系列变频器我们常见的故障现象有OC，ERR,无显示等，OC引起的原因主要有以下两种可能：1.驱动电路老化，由于较长年限的使用，必然导致元器件的老化，从而引起驱动波形发生畸变，输出电压也就不稳定了，所以经常一运行就出现OC报警。2.IPM模块的损坏也会引起OC报警，Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流，欠压等检测电路，而且还包含有放大驱动电路，所以不管是检测电路的损坏，驱动电路的损坏，以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。ERR故障是一个欠压故障，通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生，而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的，它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路，这给维修带来了一定的困难，其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。此外我们还会碰到一些LV故障，欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障，三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障，由于开关电源输出负载的短路，或母线电压的突变而导致脉冲变压器初，次级绕组的损坏。
目前市场上正在推广使用的就是A500系列，E500系列，和F500系列，以及S120系列。以下我们就A500和E500系列的常见故障和大家做一分析。对于A500系列我们有时会碰到UV(欠压)故障，我们可以检查一下整流回路，A500系列7。5KW以下变频器的整流桥内置一个可控硅，变频器在正常运行时用于切断充电电阻，内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障，而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片，此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。此外，在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6,E7,而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片，以及一些接口芯片上。对于E500系列变频器，我们碰到的常见故障有Fn故障，此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不封锁输出。
应该说三菱变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。
关于三菱变频器的发展以及一些常见故障的分析和处理，在以前的文章中已经有一些介绍,在国内市场上,三菱因为其稳定的质量,强大的品牌影响,有着相当广阔的市场,并已深入了各个领域的应用.对于我们广大用户来说,所碰到的问题也是各种各样,以下就近期上海三信变频器维修中心在维修三菱变频器的过程中所碰到的一些新的故障损坏点及相应的处理办法和广大用户做一个探讨.
三菱变频器目前在市场上用量最多的就是A500系列,以及E500系列了,A500系列为通用型变频器,适合高启动转矩和高动态响应场合的使用.而E500系列则适合功能要求简单,对动态性能要求较低的场合使用,且价格较有优势.以下我们就三菱变频器在市场上使用最广的两款型号的一些新的故障及相应处理办法做一些简单介绍:
OC1,OC3故障
在以前我们介绍三菱变频器出现OC(过电流故障)很多时候会是以下几方面原因造成的(我们以A500系列变频器为例):1.参数设置问题不当引起的,如时间设置过短.2.外部因素引起的,如电机绕组短路,包括(相间短路,对地短路等)3.变频器硬件故障,如霍尔传感器损坏,IGBT模块损坏等.在现在的维修中,我们有时排除以上这些原因可能还是解决不了问题,OC故障仍然存在,当然更换控制板也不是解决问题的办法.这时我们可以考虑一下驱动电路是否存在问题.三菱A500变频器的检测电路做的相当强大,以上这些检测点只要有任何一处有问题都可能会报警,无法正常运行.除了一般性驱动电路所包括的驱动电源,驱动光耦隔离,驱动信号放大电路,还包括输出信号回馈电路等.在以前我们介绍的检测手段无法解决问题的情况下,我们要特别注意驱动电路是否正常,检测方向主要包括刚才介绍的三菱驱动电路的几个组成部分.
UVT故障
UVT为欠压故障,相信很多客户在使用中还是会碰到这样的问题,我们常见的欠压检测点都是直流母线侧的电压,经大阻值电阻分压后采样一个低电压值,与标准电压值比较后输出电压正常信号,过压信号或是欠压信号.对于三菱A500系列变频器电压信号的采样值则是从开关电源侧取得的,并经过光电耦合器隔离,在我们的维修过程中,我们发现光耦的损坏在造成欠压故障的原因中占有了很大的比重.这种现象在以前的变频器维修中还是不多见的.
E6,E7故障
E6,E7故障对于广大用户来说一定不陌生,这是一个比较常见的三菱变频器典型故障.当然损坏原因也是多方面的:1.集成电路1302    H02损坏,这是一块集成了驱动波形转换,以及多路检测信号于一体的IC集成电路,并有多路信号和CPU板关联,在很多情况下,此集成电路的任何一路信号出现问题都有可能引起E6,E7报警.2.信号隔离光耦损坏.在IC集成电路1302H02与CPU板之间有多路强弱信号需要隔离,隔离光耦的损坏在元器件的损坏比例中还是相对较高的,所以在出现E6,E7报警时,我们也要考虑到是否为此类因素造成的.3.接插件损坏或接插件接触不良.由于CPU板和电源板之间的连接电缆经过几次弯曲后容易出现折断,虚焊等现象,在插头侧如果使用不当也易出现插脚弯曲折断等现象.以上一些原因也都可能造成E6,E7故障的出现.
开关电源损坏
开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障，排除掉以前我们经常提到的脉冲变压器损坏,开关场效应管损坏,启振电阻损坏,整流两极管损坏等一些因素外,常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片了，这是一块带有导通关断时间调整,输出电压调节,电压反馈调节等多种保护于一体的控制芯片.较容易出现问题的地方主要有芯片14脚的电源. 调整电压基准值的7脚,反馈检测的5脚.以及波形输出的2脚等.
功率模块损坏
功率模块的损坏,主要出现在E500系列变频器.对于小功率的变频器,由于是集成了功率器件,检测电路于一体的智能模块,当模块损坏时只能更换,但维修成本较高,已无维修价值.而对于5.5KW,7.5KW的E500系列变频器,选用了7MBR系列的PIM功率模块,更换的成本相对较低,对此类变频器的损坏可以做一些维修.
应该说三菱变频器在使用中还会不断有新的故障出现，在以后的维修对策中我们还会继续就各个品牌的新的故障原因,故障现象进行分析.同时也希望能有更多的人加入变频器维修的讨论中，切实为广大用户解决一些难题。

[第13讲] 松下变频器的常见故障及维修对策
松下变频器的常见故障及维修对策
The Normal Malfunction and Maintenance Countermeasure of Panasonic/Nais Inverter
摘要：介绍松下电器和松下电工变频器的发展及相应的故障处理
关键词：大功率晶体管  一体模块  开关电源
Abstract:Introduce the development of Panasonic/Nais inverter ,and how to deal with the malfunction.
Key words:GTR  PIM  Switch power
松下，这个在家电领域有着显赫声名的品牌，在工控行业还是不为太多的人了解，在松下电器(Panasonic)旗下我们平时能看到的产品主要是变频器，而松下电工（NAIS）旗下的产品相对来说比较丰富一些，除了变频器产品外，伺服驱动器也是松下电工的产品之一。松下电工还生产多个系列的PLC产品，小型一体机的FP1系列，插槽结构，运算功能强大的中大型PLC---FP10SH系列，堪称是同类产品中安装面积最小的超小型PLC---FPO系列，此外工业用触摸屏也是松下电工的主打产品。不管是松下电器还是松下电工，旗下生产的变频器都以中小功率为主，如松下电器出产的变频器最大功率不超过22KW,松下电工出产的变频器最大也不超过37KW，使用场合主要为一些使用要求并不高的地方，包括食品机械制造行业，纺织行业，化工行业等等。在功能应用上松下变频器主要还是一些基本功能的使用，包括启/停，正反转，多端速度等。象松下电工VF—8X系列变频器RS485通讯功能是作为选件功能，这与现在把RS485通讯功能内置还是有所区别。松下变频器的定位也应该是简单，实用，经济。这使得该品牌变频器在竞争激烈的市场上还是取得了一席之地。
从内部结构上看，其实松下电器和松下电工在变频器的设计上是完全不一样。从产品划分上看，松下电器和松下电工变频器在产品的分类上也不像其它品牌的变频器按功能和行业划分的很详细，松下电工主要有紧凑型220V小功率的VF0系列，经济型的VF—7F系列。中等功率的VF-8X/8Z系列，松下电器主要有DV700系列，M1D系列,M1X系列，MIS系列等。
松下变频器的市场定位也是在中小功率范围，凭借品牌效应和相对低廉的价格，松下变频器还是赢得了一定的市场。但相对于变频器市场主打的几个品牌如ABB,SIEMENS,MITSUBISHI,FUJI等松下变频器可能还有很多工作要做。正是由于较低的使用范围，使得我们在松下变频器维修中的总结相对较少，以下我们就松下变频器的一些常见故障和大家做一探讨：
上电无显示
在DV707系列变频器维修中，我们经常会碰到的故障就是上电无显示，排除外部电源，显示器等因素，多数情况下是开关电源的损坏，在维修中我们可以注意到DV707系列变频器的脉冲变压器是较易损坏的器件，由于受到高频导磁材料，带负载能力，开关电源短路过流保护电路设计等一些因素的影响，在脉冲变压器的初级绕组侧易出现烧坏现象，由于脉冲变压器的骨架设计不同于一般的升/降压变压器，不易拆开，往往在拆开后也会出现导磁材料裂开，连接处闭合磁场出现间隙，脉冲变压器不能正常工作。一般情况下更换脉冲变压器。
此外，DV707系列变频器开关电源的设计还是有区别与其它变频器的地方。它采用了一块型号为MA2810的集成块，它集成了开关功率管，以及钳位稳压管等一些元器件于一体，使得开关电源的外围电路减少了，但我们在维修中MA2810的损坏几率还是比较高的。
逆变模块损坏
在VF—7F系列变频器中，我们有时也会碰到逆变模块的损坏。较常见的现象就是变频器在正常运行中突然失电，导致变频器在重新上电后无法启动电机。经检查逆变模块损坏，究其原因主要是由于停电后变频器还在运行指令的控制下，而此时由于电机所带负载的消耗及变频器自身的消耗导致中间直流电压急剧下降，容易引起PWM调制波信号发生变化，导致功率模块的损坏，一般在这种情况下，驱动电路是不容易损坏的。更换逆变模块，变频器就能恢复正常运行。碰到此类情况最好能够在控制电路上采取措施，停电瞬间封锁变频器输出。
驱动电路损坏
在DV707系列变频器的维修中我们经常也会碰到逆变模块损坏的同时驱动电路也已损坏。驱动电路无负压是驱动电路损坏的常见现象。DV707系列变频器在功率器件上选用的是富士的PIM模块，属于IGBT类型的。我们知道IGBT大功率晶体管是电压导通型的，在无负压的情况下将导致IGBT无法有效关断，产生误导通。负压一般是由稳压两极管产生的，这也是一个最常见的损坏部位，更换之，驱动波形就应该恢复正常。
LV故障
LV故障也是我们在维修中经常能够碰到的现象之一。特别是在DV700系列变频器。在排除外部电源问题的因素后，问题比较多的应该是检测电路故障，通过降压电阻取样，经光耦隔离后光耦信号送至主控制板处理。降压电阻，隔离光耦都可能出现损坏。更换后，机器应能恢复正常。
松下变频器结构相对简单，由于维修数量的相对有限，比较有特点的维修实例并不是很多。但松下变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。

[第14讲] 通用变频器的维护方法
通用变频器的维护方法
引言
随着自动化领域的不断发展变频器的应用也深入到各行各业，变频器的发展也在不断地推陈出新，功能越来越强大，可靠性也相应地提高。但是如果使用不当，操作有误，维护不及时，仍会发生故障或运行状况改变缩短设备的使用寿命。因此，日常的维护与检修工作显得尤为重要。

一．    注意事项
操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点，具有电工操作基本知识。在对变频器检查及保养之前，必须在设备总电源全部切断；并且等变频器Chang灯完全熄灭的情况下进行。

二．    日常检查事项
变频器上电之前应先检查周围环境的温度及湿度，温度过高会导致变频器过热报警，严重的会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路；空气过于潮湿会导致变频器内部直接短路。在变频器运行时要注意其冷却系统是否正常，如：风道排风是否流畅，风机是否有异常声音。一般防护等级比较高的变频器如：IP20以上的变频器可直接敞开安装，IP20以下的变频器一般应是柜式安装，所以变频柜散热效果如何将直接影响变频器的正常运行，变频器的排风系统如风扇旋转是否流畅，进风口是否有灰尘及堵塞物都是我们日常检查不可忽略的地方。电动机电抗器、变压器等是否过热，有异味；变频器及马达是否有异常响声；变频器面板电流显示是否偏大或电流变化幅度太大，输出UVW三相电压与电流是否平衡。

三．    定期保养
清扫空气过滤器冷却风道及内部灰尘。检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动，输入输出电抗器的对地及相间电阻是否有短路现象，正常应大于几十兆欧。导体及绝缘体是否有腐蚀现象，如有要及时用酒精擦试干净。如条件允许的情况下，要用示波器测量开关电源输出各路电压的平稳性，如：5V、12V、15V、24V等电压。测量驱动电路各路波形的方波是否有畸变。UVW相间波形是否为正弦波。接触器的触点是否有打火痕迹，严重的要跟换同型号或大于原容量的新品；确认控制电压的正确性，进行顺序保护动作试验；确认保护显示回路无异常；确认变频器在单独运行时输出电压的平衡度。
建议定期检查，应一年进行一次。

四．    备件的更换
变频器由多种部件组成，其中一些部件经长期工作后其性能会逐渐降低、老化，这也是变频器发生故障的主要原因，为了保证设备长期的正常运转，下列器件应定期更换：
1．    冷却风扇
       变频器的功率模块是发热最严重的器件，其连续工作所产生的热量必须要及时排出，一般风扇的寿命大约为10Kh—40Kh。按变频器连续运行折算为2—3年就要更换一次风扇，直接冷却风扇有二线和三线之分，二线风扇其中一线为正极，另一线为负极，更换时不要接错；三线风扇除了正、负极外还有一根检测线，更换时千万注意，否则会引起变频器过热报警。交流风扇一般为220V、380V之分，更换时电压等级不要搞错。
2．    滤波电容
           中间电路滤波电容：又称电解电容，其主要作用就是平滑直流电压，吸收直流中的低频谐波，它的连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加快其电解液的干涸，直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次，一般其容量减少20%以上应更换。

结束语
为保证你的设备能安全稳定的工作，请大家多花一些时间与精力来保养你的变频器。

摘要：变频器的工作状况如何直接影响设备的运转，为确保变频器的正常工作，本文就变频器维护保养的方法向大家介绍。

[第15讲] 西门子变频器的常见故障及维修对策
西门子变频器的常见故障及维修对策
The Normal Malfunction and Maintenance Countermeasure of Siemens Inverter
摘要：介绍西门子变频器的发展及相应的故障处理
关键词：大功率晶体管  智能化一体模块  开关电源
Abstract:Introduce the development of mitsubishi inverter ,and how to deal with the malfunction.
Key words:GTR   IPM   Switch power
西门子，在自动化领域应该是个享有盛誉的品牌，PLC,人机界面，变频器，伺服产品，自动化仪表等等，几乎涉及了自动化控制的所有领域，在各行业中也都赢得了良好的口碑。
西门子变频器以其稳定的性能，丰富的组合功能，良好的力矩特性，在变频器市场占据着重要的地位。并以其强大的品牌效应，打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位，据有关专业市场调研机构的统计，西门子的高低压变频器在中国市场上已位居第一。
西门子变频器在中国市场的使用最早是在钢铁行业，然而在当时电机调速还是以直流调速为主，变频器的应用还是一个新兴的市场，但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟，变频调速已逐步取代了直流调速，成为驱动产品的主流，西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展，西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的完美结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P，这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场，目前仍有少量的使用，而其后在中国市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西门子变频器最为成功的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC---AC变频器，也提供了在造纸，化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的ECO变频器，在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率，市场上的成功主要是因为它超越了富士变频器成为中国市场的第一品牌。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420，MM440.6SE70系列。
由于西门子变频器在中国市场的一个庞大的销售量，在使用中必然会碰到许多问题，以下我们就西门子变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨：
西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个品牌，所以有些老的产品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用户在使用，我们先就这两个系列产品的常见故障做一分析。对于MICRO MASTER系列变频器我们最常见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器，该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，从而也无法正常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。对于MIDI MASTER系列变频器我们较常见的故障主要有驱动电路的损坏，以及IGBT模块的损坏，MIDI MASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的，而这对管也是最容易损坏的元器件，损坏原因常由于IGBT模块的损坏，而导致高压大电流窜入驱动回路，导致驱动电路的元器件损坏。
对于6SE70系列变频器，由于质量较好，故障率明显降低，我们经常会碰到的故障现象有F008(直流电压低)，由于是直接通过电阻降压来取得采样信号，所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。此外我们还会碰到F025,F026,F027,关于输入相缺失的报警，故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能，输入检测电路的损坏会导致输入缺相报警，如排除此故障原因，报警信号还不能消除，那故障很有可能就是CU板的损坏了。此外F011（过电流）故障也是一个常见的故障，电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一，此外我们在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报警. 我们要特别注意由于这种原因而引起的故障报警。
对于ECO的变频器，我们碰到最多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏，引起的原因也主要是由于强电侧（功率模块）与弱电侧（驱动电路）没有隔离电路，导致强电进入了控制电路，引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏也是常见故障（30KW以上），由于限流回路设计在交流输入侧，只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的超前和滞后，都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大，而使得限流电阻和切入继电器烧毁。F231故障也是ECO变频器的一种常见故障，引起原因就是因为采样电阻的损坏。
对于MM420以及MM440变频器的故障现象应该说没有超出我们前面讨论的范围，只是变频器在内部结构上发生了一些变化，那就是采用了著名的功率器件制造商西门康公司的一体化功率模块，缩小了机器的体积，也减少了内部的连接，因为回路之间的连接都采用了直接接触的方式。应该说MM440和MM420系列变频器还是出现了较多的故障，特别是小功率的机器。
应该说西门子变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。

请问下 西门子变频器6SE70 和MM440 同三菱的那款变频器类似呢

好是好，怎么就是分成了那么多快啊，钱贵阿