浅谈变频器的保护功能与维修
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，在工业自动化中应用非常广泛。有关安装与使用说明在操作说明书中已作详细的介绍，这里不作赘述，但在实际工作中会碰到变频器起保护及维护维修的问题，在这里作简单的总结。
变频器的保护可以分为以下几类：
一、变频器检测到时内部产生再生过电流或再生过电压，从而产生保护停止输出。例如：我公司引进的T8生产线在正常生产的时候要求封口机、排气机、穿线机以及它们中间的两条输送带接续1、接续2五台机同步运转。其控制电路为五台机主轴分别带动五台同步仪，控制总柜由一可调速电机带动五台基准同步仪，两者信号送入相位控制器MCA进行信号比较，其差值控制变频器进行速度调整以达到五台机同步。变频器用三菱。在开机的时候，有时会出现某台机的变频器进行保护，其显示为E.OC1或者E.OU1,其原因是机台由静止要达到同步运转,变频器频率由0要加速至60HZ,短时间急剧加速导致产生再生过电流或者再生过电压,从而变频器产生保护。解决的办法是延长加速时间；另一种情况是机台在正常运转中，变频器突然保护停机，其显示E.OC2或者E.OU2,其原因往往是外部机器发生故障,如齿轮松动、轴承坏甚至是机台铰进扫把或手套，这样导致负荷急速，变频器进行保护。解决的办法是排除外部故障。
二、变频器内部发生故障，检测异常，停止输出保护。如我车间灰尘较多，经常导致散热风扇堵住或者过电流，其显示错误为FAN，解决的办法是更换散热风扇同时彻底清除电柜灰尘。又 如上电就跳，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。该种清况须拆下变频器进行维修，详细情况在后面维修中介绍。
三、变频器外部负载的马达发生故障导致变频器保护停机。例如车间一台排气机突然停转，其变频器显示E.GF。在变频器输出端拆掉负载线，用万用表进行测量却没有发现异常，后用500伏摇表进行测量，另外用手拨动马达，发现某一瞬间摇表所测量的绝缘值迅速降低，说明该马达绝缘有问题导致了变频器保护，解决的办法是维修好该马达。
如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。
一、静态测试
1、测试整流电路
找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P 端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
2、测试逆变电路
将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障
二、动态测试
在静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:
1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。
2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。
3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。
4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障
5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试。
三、故障判断
1、整流模块损坏
一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。
2、逆变模块损坏
一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。
3、上电无显示
一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，也有可能是面板损坏。
4、上电后显示过电压或欠电压
一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点。过电压：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。
更换损坏的器件。 欠电压：主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。（1） 一台CT 18.5kW变频器上电跳“Uu”。
分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，找一新品更换后上电工作正常。
(2) 一台DANFOSS VLT5004变频器 ，上电显示正常，但是加负载后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路电压低)。分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别，仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。
5、上电后显示过电流或接地短路
一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。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。接地故障也是平时会碰到的故障，在排除电机接地存在问题的原因外，最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了，霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因数的影响，工作点很容易发生飘移，导致GF报警。
6、启动显示过电流
一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。
7、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流
该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起。
