利德华福高压变频器维修

HARSVERT-A变频器的常见故障处理

一、故障分类

二、保护定值

三、故障处理步骤

四、常见故障处理

五、更换功率模块的步骤

六、服务需求

七、返件要求

八、服务途径

（一）轻故障

1、定义：不影响变频器运行的故障。

2、轻故障出现时变频器的处理：

（1）轻故障发生时，变频器给出间歇的“音响报警”和间断的“故障指示”。报警状态下，如果用户发出“报警解除”指令，则系统撤消“音响报警”信号。

（2）对于轻故障的发生，变频器不作记忆锁存处理。故障存在时报警，如果故障自行消失，则报警自动取消。

（3）需要提醒用户注意的是，虽然轻故障不会立即导致停机，但也应及时采取处理措施，以免演变为重故障。如UPS输入掉电，必须马上处理。

3、轻故障汇总

（1）单元旁路（以下情况，功率单元可以旁路运行：功率单元输入缺相、功率单元过热、功率单元直流母线欠压、功率单元驱动故障、功率单元直流母线过压。）；

（2）UPS掉电；

（3）变压器轻度过热130℃；

（4）电机120％过载；

（5）DCS模拟给定掉线；

（6）环境温度超过40℃

（7）运行中柜门打开（可设定为重故障）

（二）重故障

1、定义：出现后变频器立即停机，并切断输入侧高压断路器。

2、重故障出现时变频器的处理：

（1）重故障发生时，变频器给出连续的“音响报警”、“高压急切”以及“紧急停机”指令。用户可以用“报警解除”按钮清除报警的音响信号，但变频器保持“高压急切”以及“紧急停机”指令。

（2）重故障发生后，系统作记忆处理。故障一旦发生，变频器报警并自动跳闸停机。如果故障自行消失，“高压急切”以及“紧急停机”等指令也都一直保持，故障原因被记录。只有故障彻底排除，并且用“系统复位”按钮将系统复位后才能重新开机。

3、重故障汇总

（1）变压器严重过热140℃；

（2）电机150％过流；

（3）系统故障（以下情况，可以引起系统故障：高压失电、旁路级数超过设定值、功率单元光纤故障）。

二、保护定值

1、过载保护：电机额定电流的120％，每十分钟允许1分钟，超过则保护停机。

2、过流保护：电机额定电流的150％，允许3秒钟，超过则立即保护停机。变频器输出电流超过电机额定电流的200％，在10微秒内保护停机。

3、过压保护：检测每个功率模块的直流母线电压，如果超过额定电压的115％，则功率模块旁路，变频器报轻故障。

4、欠压保护：检测每个功率模块的直流母线电压，如果低于设定的数值（65％Un15s，完全失电3s），则功率模块旁路，变频器报轻故障。

5、变频器柜体设置温度检测，当环境温度超过40℃时，发出报警信号。

6、在功率模块内设置了温度检测，一旦超过设定跳机温度85℃，则功率模块旁路，变频器报轻故障。

7、对整流变压器进行温度保护，130℃时发出报警信号，变频器可继续运行；140℃时发出跳闸信号，变频器停机。

三、故障处理的步骤

第一步：先按报警解除按钮，将报警声音关闭；

第二步：查看界面提示；

第三步：观察高压电是否断开；

第四步：确认高压断开；

第五步：根据界面提示，检查故障点；

第六步：故障处理时，要有条理，在整个信号传输、连接链条中查找，逐一排除。

四、常见故障的处理

第一类故障：直流母线报过压

直流母线过压保护定值：设置为超过额定电压的15％。

当出现“直流母线报过压”故障时，应进行如下工作：

1、检查高压电源正向波动是否超过允许值；

2、如果是减速时过电压，可适当加大变频器的减速时间设定值；

3、检查接线螺栓是否松动、打火；

4、检查单元控制板是否损坏。

第二类故障：直流母线欠电压

直流母线欠压保护定值：设置为于压额定电压的65％。

出现“直流母线欠电压”故障时，应进行如下工作：

1、负向波动是否低于该允许值；

2、整流变压器副边是否短路；

3、接线螺栓是否紧固和断裂；

4、检查功率模块三相进线是否松动；

5、功率模块三相进线熔断器是否完好；

6、接线螺栓的松动和打火；

7、单元控制板损坏。

第三类故障：变频器过流

变频器过流保护的设定值为：电机额定电流的120％，每十分钟允许1分钟，超过则保护停机；变频器输出电流达到电机额定电流的150％，允许3秒钟，超过则立即保护停机；变频器输出电流超过电机额定电流的200％，在10微秒内保护停机。

变频器过流保护的设定值为：电机额定电流的120％，每十分钟允许1分钟，超过则保护停机；变频器输出电流达到电机额定电流的150％，允许3秒钟，超过则立即保护停机；变频器输出电流超过电机额定电流的200％，在10微秒内保护停机。

变频器输出电流霍尔，检测电流后送入主控箱中的信号调整板上，转换为0～10V的标准信号，通过硬件比较器和软件综合判断是否过流

出现“变频器过流”故障时，应进行如下工作：

1、检查功率模块输出U、V端子是否短路；

2、检查电机绝缘是否完好；

3、检查变频器是否过载运行；

4、检查负载时否存在机械故障；

5、如果是启动时过电流，可适当增大变频器的加速时间设定值；

6、对于一些使用滑动轴承的电机，启动时机械摩擦转矩较大，可适当提高变频器“低频转矩提升”的设定值。

7、信号调整板故障、主控板故障、电流霍尔故障、或配线不当，也会产生变频器过流。

第四类故障：单元过热

保护定值：80±5℃

保护器件：散热片温度继电器

当出现“单元过热”这一故障时，可进行如下工作：

1、请检查环境温度是否超过允许值；

2、单元柜风机是否正常工作；

3、进风口和出风口是否畅通，即滤网是否干净；

4、装置是否长时间过载运行；

5、最后检查功率模块控制板和温度继电器是否正常。

提示：经过上述工作之后，还没有解决这一故障，如果用户现场当时没有备用模块，可以将该功率模块上的温度继电器检测点在单元控制板上短接，使其退出保护，继续运行。尽快更换上备用模块后，可将该故障模块运回公司后检修。

第五类故障：单元缺相

“单元缺相”故障的含义是指某一功率模块的输入侧缺相

当发生“单元缺相”故障时，应进行如下工作：

1、检查整流变压器副边是否短路；

2、检查接线螺栓是否紧固或断裂；

3、检查功率模块三相进线是否松动；

4、检查功率模块三相进线熔断器是否完好；

5、有时变频器在断电时会报出缺相，属正常现象，直接复位即可。

第六类故障：光纤故障

“光纤故障”是指单元控制板与主控板之间的通讯中断。

使用光纤的注意事项：

1、光连接头与光纤线连接部分的弯折半径不要小于30mm，这是所容许的最小弯折半径。

2、避免对光纤线施加80N(8.2kgf)或更大的拉力。哪怕是瞬间的超出范围的拉力，都可能对光纤造成永久的损坏。

3、不要扭绞光纤线。

4、在连接光纤线时，注意光连接头应垂直插入光连接插座，不要有倾斜的角度。还有，光连接头连接好时，蓝、灰色部分应全部插入光插座内。

5、在安装过程中，应避免出现可能的造成光纤线扭绞的情况。

当出现“光纤故障”时，应进行如下工作：

1、检查功率模块电源是否正常（正常时，L1绿色指示灯发光）；

2、检查功率模块以及控制器的光纤连接头是否脱落；

3、光纤是否折断、漏光；

4、光纤是否被灰尘蒙蔽；

5、功率单元输入熔断器熔断时，或者内部小变压器损坏，都会报光纤故障；

6、有时变频器在断电时会报出单元光纤通讯故障，属正常现象，直接复位即可。

第七类故障：驱动故障

“驱动故障”的含义是指IGBT在出现故障时，电路上的电流增大（达到6~7倍以上）、引起的管压降的增加（10~15V），而报出的故障。

当出现“驱动故障”时，应进行如下工作：

1、检查内部是否有短路放电痕迹；

2、IGBT是否正常——测量续流二极管；

3、电机是否有问题；

4、输出电缆是否有破损；

5、输出螺栓是否过热，虚接打火；

6、更换驱动板、单元控制板；

7、把输出铜排拆除，用万用表测量输出电压幅值。

第八类故障：控制器不就绪

主控箱中的主控板自检不能通过时会报“控制器不就绪”故障。

当出现“控制器不就绪”的故障时，应进行如下工作：

1、主控箱自检不能通过时报告该故障，可重新设定变频器参数，再次复位系统尝试；如果仍不能排除，检查电路板之间的连接是否可靠，主控箱到PLC的配线是否松动，或更换主控板。

2、正常情况下，主控箱中主控板的“RUN”指示灯应处于有规律的闪动状态，如果常明或常暗，或不规律闪动，则主控板存在问题。

3、在上高压电的初始几秒钟或断高压电后的几分钟内，由于主控箱处于被复位的状态，报告“控制器不就绪”为正常现象，过这段时间后应可以自行解除。

第九类故障：控制器无响应

主控箱故障或者出于被复位状态时，会出现“控制器无响应”的故障。

当出现“控制器无响应”的故障时，应进行如下工作：

1、检查所有控制板是否插装到位，电源板所有指示灯是否全亮，主控板POWER指示灯是否发光，RUN指示等是否处于闪烁状态，连接到主控板的RS485插头是否松动或脱落；

2、在变频器上电开始的6秒钟（该时间可以设置）之内，由于屏蔽故障需要，主控箱处于被复位状态，显示“控制器无响应”属于正常现象，但6秒之后，“控制器无响应”应消失；

3、同样，变频器断电后，由于屏蔽故障需要，在几分钟内，主控箱处于复位状态，显示“控制器无响应”属于正常现象，但几分钟之后，“控制器无响应”应消失；

4、如果不是上电或断电的初始时刻，出现主控板RUN指示灯长时间发光或长时间熄灭，或者不规律闪烁，则主控板存在问题。

第十类故障：柜门连锁报警

“柜门连锁报警”故障是指变压器柜、功率柜、旁路柜的柜门在变频器运行时开启，在主界面上会报“柜门未关严”轻故障。

当出现“柜门连锁报警”的故障时，应进行如下工作：

1、请检查柜门是否严密关闭；

2、行程开关是否完好；

3、配线是否脱落。

第十一类故障：变压器轻度过热

当移相变压器的温度超过其轻度过热保护值130℃时，在主界面上会报出“变压器过热”的轻故障。

当出现“变压器轻度过热”的故障时，应进行如下工作：

1、检查变压器副边接线绝缘是否完好；

2、检查变压器副边接线绝缘是否短路；

3、装置是否过载运行；

4、环境温度是否过高；

5、变压器的冷却风机是否正常；

6、风路是否通畅；

7、温度控制器功能是否完好；

8、温度控制器过热报警参数是否设定合理；

9、参数是否被非法复位或修改；

10、测温探头是否损坏，温控仪触点是否失效。

第十二类故障：变压器重度过热

当移相变压器的温度超过其重度过热保护值140℃时，会报出“变压器重热”的重故障。

当出现“变压器重度过热”的故障时，应进行如下工作：

1、检查变压器副边接线绝缘是否完好；

2、检查变压器副边接线绝缘是否短路；

3、装置是否过载运行；

4、环境温度是否过高；

5、变压器的冷却风机是否正常；

6、风路是否通畅；

7、温度控制器功能是否完好；

8、温度控制器过热报警参数是否设定合理；

9、参数是否被非法复位或修改；

10、测温探头是否损坏，温控仪触点是否失效。

第十三类故障：UPS输入掉电

当用户提供给变频器的控制电源出现故障时，系统在UPS的电池供电下继续运行，在主界面上会报出“UPS输入掉电”的轻故障。

当出现“UPS输入掉电”的故障时，应进行如下工作：

尽快查明控制电源掉电原因，恢复供电。

第十四类故障：有故障显示无报警

嵌入式工控机的人机界面上显示出了“轻故障”或“重故障”的信息，而没有相应的故障报警信号，被称为“有故障显示无报警”的故障。

当出现“有故障显示无报警”的故障时，应进行如下工作：

1、检查“声光报警器”是否损坏；

2、检查继电器K6是否损坏；

3、检查电源或导线是否损坏；

4、停机情况下，用户可以用“系统复位”命令将系统整体复位，恢复系统的音响报警功能。

第十五类故障：报警但界面没有指示

“声光报警器”发出了“轻故障”或“重故障”的报警信号，而在嵌入式工控机的人机界面上并没有显示出“轻故障”或“重故障”的相应信息。

当出现“报警但界面没有指示”的故障时，应进行如下工作：

1、检查PLC和人机界面的版本是否匹配；

2、检查人机界面的电源线是否正常；

3、检查人机界面是否死机；

4、瞬间通讯故障。

第十六类故障：PLC无响应

“PLC无响应”故障的含义是指PLC和嵌入式人机界面之间的通讯中断。

第十七故障：变频器无法启动

“变频器无法启动”故障是指变频器开机后，不能得到“系统待机”的指令，并且“启动”按钮处于“灰色”状态，没有被激活。

变频器“启动”的过程是这样的：

第一步：操作人员合220VAC控制电源开关，变频器控制系统上电后自动开始检测。如自检没有发现故障，向主控发出“控制器就绪”信号，同时变频器自动发出“高压合闸允许”信号。

第二步：接收到变频器的“高压合闸允许”信号后，操作人员作出判断。如果具备上高压电的条件，手动或通过各种控制系统合高压开关。变频器整流逆变部分带高压电，冷却风机开始运行。变频器检测到整流逆变部分带高压电后，延时6秒（时间可设定）自动发出一个“系统待机”命令。

第三步：人机界面上出现“系统待机”的信号，并且“启动”按钮由“灰色”状态变为“白色”状态，操作人员根据整套系统设备的状态作出判断。如果具备运行的条件，通过变频器控制面板或各种控制系统向变频器发出“启动”命令。变频器启动运行。

当出现“变频器无法启动”的故障时，应进行如下工作：

1、检查控制电源上电是否正常；

2、检查控制系统（主控箱、PLC、嵌入式人机界面）的设备是否正常；

3、检查控制系统自检软件是否正常；

4、检查远程现场的“紧急停机”按钮和控制柜门上的“紧急停机”按钮是否都处于释放（在弹出状态）；

5、检查变频器上是否存在未解决的故障；

6、功能状态是否正常；

7、高压送电是否正常。

第十八类故障：不能调整运行频率

无论采用闭环控制或开环控制，都不能达到改变运行频率的目的。这种故障现象被称为“不能调整运行频率”的故障。

运行频率的调整方式有以下几种：

第一种：本机给定、开环运行

第二种：本机给定、闭环运行

第三种：模拟给定、开环运行

第四种：模拟给定、闭环运行

当出现“不能调整运行频率”的故障时，应进行如下工作：

1、变频器运行频率给定方式由人机界面设定。如果外部的模拟电位器无法改变变频器运行频率，很可能是人机界面中将频率给定设定为计算机给定方式；如果用人机界面无法给定变频器的运行频率，则是因为人机界面的功能设定中将频率给定设为模拟给定方式。

2、如果人机界面的功能设定中将变频器设定为闭环运行模式，则变频器运行频率由PID调节器输出，不由用户直接给定，用户通过外部的模拟电位器或人机界面设定的只是被控工业变量的期望值。

3、如果变频器无法达到设定的频率值，可能是用户的设定频率超出了最高和最低频率限制值，或者设定频率落入跳转频率范围。如果每次都是自动升到很高的频率后自动停机，则是因为用户在人机界面中将运行方式设定为软启动方式。

4、有些情况下，频率给定方式和“本控/远控”状态进行了连锁，远控时只认模拟给定。有时远控情况下可能也有几种给定方式，比如DCS给定或操作台给定，需要进行选择。

5、模拟给定信号正负极性接反；

6、对电流源给定未接取样电阻短接线；

7、EM235损坏；

8、EM235到信号调整板的配线有问题；

9、信号调整板损坏或松动；

10、信号调整板跳线错误；

11、对模拟给定通道的参数设定有误；

12、主控板松动或A/D采样口损坏；

13、PLC软件程序不支持模拟给定；

14、模拟给定与某种设置所绑定；

15、模拟给定有时采用加减速按钮，而不是4-20mA。

五、故障功率单元的更换

所有功率单元模块是完全一致的，如果某一单元由于故障而不能正常工作，可以在允许设备退出的时间用备用单元将其替换。更换功率单元模块可遵照以下步骤进行：

第一步使用停机或急停按钮使变频器退出运行状态；

第二步切断输入高压电；

第三步打开单元柜门，等所有单元的L1、L2指示灯熄灭；

第四步拔掉故障单元的J1、J2两根光纤头；

第五步用扳手卸下故障单元的R、S、T、U、V五根连线；

第六步拆下故障单元与轨道的固定螺丝；

第七步将故障单元沿轨道拔出，注意轻拿轻放；

第八步按与上述拆卸相反的顺序将备用单元装上并接线；

第九步系统重新上电投入运行；

第十步与厂家联系维修故障单元。