变频器常见故障及处理办法

1引言

近年来随着电力电子技术、功率半导体器件及变频控制理论的发展，变频器作为一种智能控制电源已被广泛应用于各行业，90年代初期主要以进口品牌为主如富士、三菱、西门子、ABB等，90年代中期国产变频器日渐出现在市场上，主要以通用型变频器为主。目前国产变频器技术已逐渐成熟，国产变频器市场占有率也逐渐提高，作为国内变频器专业生产厂家之一的深圳康沃电气技术有限公司，经过短短几年时间的发展，康沃变频器凭借其优越的性能，日渐被客户所接受。康沃公司目前生产的变频器主要有通用型G1/G2系列、风机水泵专用型P1/P2系列、注塑机专用型ZS/ZC系列及高性能单相变频器S1系列，其它各类专用变频器、更高性能的矢量型变频器也将陆续推向市场。本文主要讲述康沃变频器通用型在应用中出现的常见故障及处理方法，以便用户参考。

2通用型变频器主电路

目前市场上国产变频器主要以低压通用型变频器为主，为下文叙述方便，现简要介绍通用型变频器的主电路结构，从变频器结构上分有交-交变频器与交-直-交变频器，从变频性质分主要电压源型变频器与电流源型变频器，目前国内生产的变频器主要以电压源型交-直-交变频器为主。

其主电路主要由整流电路、滤波电路、逆变电路及制动单元等几部分构成，其中IGBT(绝缘栅双极晶体管)构成了变频器主要硬件，各部分电路功能简述如下：

1整流电路

由VD1~VD6组成三相桥式全波整流电路将三相交流电整流成直流电。

2滤波电路

整流电路输出的直流电压为脉动的直流电压，因而需滤波电路滤去电压波纹，同时它还在整流电路与逆变电路起到储能作用。

3逆变电路

由开关管V1~V6构成逆变电路将直流电压逆变成三相频率、电压可调的交流电以驱动三相电动机，是变频器实现变频的关键环节。

4限流电路

由限流电阻R及开关K构成，由于上电瞬间滤波电容端电压为零，上电瞬间电容充电电流较大，过大的电流可能损坏整流电路，为保护整流电路在变频器上电瞬间限流电阻串联到直流回路中，当电容充电到一定时间后通过开关K将电阻短路。

5制动电路

由制动电阻RB及开关管VB构成，主要作用是用于消耗电动机反馈回来的能量，避免过高的泵升电压损坏变频器。

康沃通用型G/P系列变频器根据功率等级的不同，所选用的IGBT主要有欧派克、三菱、东芝等不同品牌，变频器功率在18.5kW以下的机型主电路主要采用集整流、逆变、制动电路和温度检测为一体的七单元模块构成，22kW及以上的机型采用整流模块和三路两单元逆变模块构成。

3康沃变频器常见故障及处理方法

随着应用的不断推广，康沃品牌越来越受用户欢迎，为让用户进一步了解康沃变频器、方便用户使用，现将康沃变频器在使用中常出现的故障现象及处理方法例举如下：

(1)故障P.OFF

90kW及以上机型变频器，故障原因主要为内部缺相检测电路异常，缺相检测电路由两个单相380V/18.5V变压器及整流电路构成，故障原因大多为检测变压器故障，处理时可测量变压器的输出电压是否正常。

(2)故障ER08

康沃变频器出现ER08故障代码表示变频器处于欠压故障状态。主要原因有输入电源过低或缺相、变频器内部电压检测电路异常、变频器主电路异常。通用变频器电压输入范围在320V~460V，在实际应用中变频器满载运行时，当输入电压低于340V时可能会出现欠压保护，这时应提高电网输入电压或变频器降额使用;若输入电压正常，变频器在运行中出现ER08故障，则可判断为变频器内部故障，如图1示可能为主回路中KS接触器跳开，使限流电阻在变频器运行时串联到主回路中，这时若变频器带负载运行便会出现ER08故障，这时可排除是否为接触器损坏或接触器控制电路异常;若变频器主回路正常，出现ER08报警的原因大多为电压检测电路故障，一般变频器的电压检测电路为开关电源的一组输出，经过

取样、比较电路后给CPU处理器，当超过设定值时，CPU根据比较信号输出故障封锁信号，封锁IGBT，同时显示故障代码。

(3)故障ER02/ER05

故障代码ER02/ER05表示变频器在减速中出现过流或过压故障，主要原因为减速时间过短、负载回馈能量过大未能及时被释放。若电机驱动惯性较大的负载时，当变频器频率(即电机的同步转速)下降时电机的实际转速可能大于同步转速，这时电机处于发电状态，此部分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路，从而使变频器出现过压或过流保护。现场处理时在不影响生产工艺的情况下可延长变频器的减速时间，若负载惯性较大，又要求在一定时间内停机时，则要加装外部制动电阻和制动单元，康沃G2/P2系列变频器22kW以下的机型均内置制动单元，只需加外部制动电阻即可，电阻选配可根据产品说明中标准选用，对于功率22kW以上的机型则要求外加制动单元和制动电阻。

ER02/ER05故障一般只在变频器减速停机过程中才会出现，如果变频器在其它运行状态下出现该故障，则可能是变频器内部的开关电源部分，如电压检测电路或电流检测电路异常而引起的。

(4)故障ER17

代码ER17表示电流检测故障，通用变频器电流检测一般采用电流传感器，通过检测变频器两相输出电流来实现变频器运行电流的检测、显示及保护功能，输出电流经电流传感器(如图2示中H1、H2为电流传感器)输出线性电压信号，经放大比较电路输送给CPU处理器，CPU处理器根据不同信号判断变频器是否处于过电流状态，如果输出电流超过保护值，则故障封锁保护电路动作，封锁IGBT脉冲信号，实现保护功能。

康沃变频器出现ER17故障主要原因为电流传感器故障或电流检测放大比较电路异常，前者可通过更换传感器解决，后者大多为相关电流检测IC电路或IC芯片工作电源异常，可通过更换相关IC或维修相关电源解决。

(5)故障ER15

代码ER15表示逆变模块IPM、IGBT故障，主要原因为输出对地短路、变频器至电机的电缆线过长(超过50m)、逆变模块或其保护电路故障。现场处理时先拆去电机线，测量变频器逆变模块，观察输出是否存在短路，同时检查电机是否对地短路及电机线是否超过允许范围，如上述均正常，则可能为变频器内部IGBT模块驱动或保护电路异常。一般IGBT过流保护是通过检测IGBT导通时的管压降动作的。

当IGBT正常导通时其饱和压降很低，当IGBT过流时管压降VCE会随着短路电流的增加而增大，增大到一定值时，检测二极管DB将反向导通，此时反向电流信号经IGBT驱动保护电路送给CPU处理器，CPU封锁IGBT输出，以达到保护作用。

如果检测二极管DB损坏，则康沃变频器会出现ER15故障，现场处理时可更换检测二极管以排除故障。

(6)故障ER11

ER11故障表示变频器过热，可能的原因主要有：风道阻塞、环境温度过高、散热风扇损坏不转及温度检测电路异常。现场处理时先判断变频器是否确实存在温度过高情况，如果温度过高可先按以上原因排除故障;若变频器温度正常情况下出现ER11报警，则故障原因为温度检测电路故障。康沃22kW以下机型采用的七单元逆变模块，内部集成有温度元件，如果模块内此部分电路故障也会出现ER11报警，另一方面当温度检测运算电路异常时也会出现同样故障现象。

4结束语

随着变频器应用范围的不断扩大，用户对变频器也越加熟悉，变频器在使用中出现的问题大致相似，本文讲述的康沃变频器在使用中可能出现的故障和一般处理方法，希望对于用户有所帮助，同时供业内人士交流参考。

变频电源故障分析

变频器开关电源维修

变频器开关电源故障维修总结

恒通宇桥变频器技术服务部经过维修大量变频器，总结一些变频器开关电源故障的维修经验，供大家参考。本文主要以丹佛斯、台达变频器为例，对其开关电源的常见故障进行分析。

丹佛斯变频器上电操作面板闪烁故障

该故障属于开关电源工作不正常，起振后又关断。损坏的可能有：

1、负载太大，以丹佛斯VLT5000为例，可能风机损坏、IGBT驱动线路短路，导致开关电源负载太重，开关电源电流过大，自动关断。

2、开关电源线路工作不正常。丹佛斯VLT5000变频器开关电源线路有稳压、直流电压检测等，如果有任何一方面出现问题，都有可能导致此现象发生。

丹佛斯变频器上电只有ON等亮，面板没有显示

该现象大多数人会认为是控制卡损坏，但是维修中心最近总结出经验。由于丹佛斯变频器VLT5000的开关电源线路有2路+5VDC，其中一路是开关电源反馈用，另外一路+5VDC

是给控制卡供电，如果这路电源损坏，或者是没有电压，就会导致此现象。所以在维修时候关键还是要多测量，对整个开关电源要有全面的了解，才不会素手无策。只要把开关电源线路全部画出图纸，那么再困难的电源也好修复。

丹佛斯变频器上电没有显示

有些客户送修的变频器送点没有任何异常声音，没有异味，没有闪烁，也没有ON灯亮的状况。维修中心修复了不少此类变频器，这些变频器就是开关电源线路损坏，对于此类故障，就需要有耐心和能力去维修了。从起振线路、稳压回路，各类检测线路中逐步的检测。可以先测量逐个元件，后送弱电测试，最后可以强电测试，才可以修复。

台达变频器显示8888故障

该故障产生的原因，基本上会先更换控制卡试一下。其实有时候可能是控制卡损坏，但是大多数情况下是开关电源损坏导致。以台达变频器为例，显示8888后，可以去测量该开关电源的反馈电压，如果是+5VDC就正常，很多情况下是+5VDC工作不正常。常见的反馈线路如图：

台达变频器上电有异常声音，但是操作面板没有显示

常见就是发出吱吱的声音，但是没有显示。我们可以去测试开关电源开关频率、起振电压、以及反馈回路是否正常。但是台达有个通病，就是该故障基本上开关电源滤波电容和整流二级管有关系，要么是滤波电容漏液、要么是二极管短路导致。有时候电容漏液会导致线路板腐蚀，在维修中要特别注意，处理干净线路板后再更换滤波电容。

变频器维修过程中关于欠压故障的处理办法

在变频器维修中我们经常会听到过压故障，但欠压故障也是变频器使用中常碰到的问题。其产生原因是主回路电压低于下限引起的保护动作或整流桥某一路损坏或电网瞬时停电、输入缺相等。

变频器售后人员在变频器欠压故障处理过程中总结了欠压报警检测电压的方式方法，具体如下:

1.比较器检测

通过稳压管固定比较器一端的电压，被检测的电压取样后再与之比较，结果通过比较器输出。

2.ADC检测(模拟/数字转换器)

被检测的电压通过电阻降压取样后，落在ADC可检测的范围，可以通过程序设定电压的报警范围。

主电路中的储能电容，对运行中变频器过压、欠压影响很大。而变频器电路的各种零部件又有一定使用寿命的，所以一旦变频器零部件达到使用寿命就会带来故障的发生。像主电路中的储能电容或其它零部件的原因都有可能对主电路造成影响，从而使整个变频器发生故障。通常变频器停用时间过长，达到一年以上，则应对储能电容要做一次全面体检。

对长时间不用的变频器，如何来避免这种现象发生呢?

按照要求，停用的变频器应每隔两三个月通电—次，每次⒛～30分钟。对于长时间不用的电解电容器，通电时，先加约50%的额定电压，只要加压时间在半小时以上，它的漏电流就会降下去，也就可以正常使用了。

此外，对使用年限较长(五年以上)的变频器，也一定要对储能电容器进行容量检测。运行中频繁跳欠电压故障，多数为直流电路的电容器容量不足、有容量下降或失容现象。

变频器故障类型及分析

一、变频器轻故障

1. UPS输入掉电;直流电源掉电

1)UPS输入掉电

解释：指UPS输入侧交流220V电源消失。这种情况下电源必须及时恢复，因为单靠UPS只能维持20-30分钟，一旦UPS电能耗尽，控制系统将停止工作，变频器就会停机。

原因分析：上级电源失电，短路，电缆短路，变频器控制柜空气开关跳开，UPS或控制系统存在短路现象致使QF41跳开。

另外，如果UPS自身出现故障没有输出，控制系统将失去电源而造成停机。

2. 功率单元旁路

解释：指功率单元出现下述故障：单元欠电压，缺相，驱动故障，过热等，如果故障单元级数未超过设定级数，设备将处于功率单元旁路运行状态。

3. 变压器轻度过热

解释：当变压器的三相温度有任一相超过变压器报警温度后，就会发出变压器超温报警。温度控制器过热报警参数按如下步骤检查和设定：

原因分析：变压器柜顶风机停转;变压器冷风机故障;冷风机启动参数设置不当;温度探头断路;温控仪故障造成误报;变压器绕组接触不良。

4. 模拟给定掉线

解释：模拟给定4-20ma信号低于设定最低掉线值(一般为3mA)。

原因分析：电位器给定信号故障;接线接触不良;PLC模拟输入口故障。

5. 控制器无响应

解释：控制器与操作面板无法正常通讯。通常控制器正常工作时CPU板运行指示灯处于闪动状态;常亮或常灭皆属异常状态。

原因分析：CPU板故障;CPU板与底板插槽接触不良;控制器与操作面板通讯电缆故障或不紧固。

二、变频器重故障

1. 变压器严重过热

解释：变压器严重过热节点闭合。

原因：变压器副边接线绝缘不良，装置过载运行，环境温度是否过高，变压器的冷却风机不正常，风路不通畅，变压器温度探头接线接触不良或断路，温度控制仪故障，温度控制仪过热保护参数不合理，参数被非法复位或修改。系统缺省设定的变压器过热保护温度为130℃。

2. PLC无响应

解释：操作面板试图和PLC建立通讯没有成功。

原因分析：操作面板和PLC的通讯电缆和接头故障，确认PLC是否处于RUN位置，PLC 故障。

3.变频器过流

解释：变频器输出电流超过内部整定电流。软件整定：变频器实际电流值超过额定电流值120%并超过一分钟或过载150%超过三秒造成变频器跳闸。硬件整定：实际反馈电流值超过主控板硬件电路调整值。

原因分析：变频器主控板硬件检测回路故障或整定值漂移;模拟接口板检测回路故障;霍尔电流传感器故障;电流传感器到模拟接口板之间的接线不良;变频器软件检测参数设置不当;电机过载;功率单元存在重故障;变频器输出到电机的电缆故障或输出接线柜螺钉烧断造成缺相。

3. 功率单元重故障

解释：分为旁路和不可旁路两种类型。可旁路故障包括单元欠电压，缺相，驱动故障，过热，循检故障等。不可旁路故障包括单元直流母线过电压，光纤故障，单元过流。

1) 单元过电压

解释：功率单元检测输入侧电压超过内部整定值

原因分析：电网侧电压过高或瞬间电压波动过大;功率单元单元控制板内过压整定值漂移;功率单元控制板故障;同一级内其他功率单元故障无输出且未旁路运行，造成该功率单元直流母线电压偏高;主控箱光纤板故障或CPU板故障。

2)单元欠电压

解释：功率单元检测输入侧电压低于内部整定值

原因分析：电网侧电压偏低或瞬间网侧电压波动太大;功率单元单元控制板内过压整定值漂移;功率单元控制板故障;功率单元输入侧整流回路故障;主控箱光纤板故障或PLC板故障;电网断电。

3)缺相

解释：功率单元检测到输入侧电压低于缺相整定值

原因分析：功率单元输入侧保险故障断开;网侧输入侧电压低于额定电压的65%或缺相;变压器到功率单元的绕组出现缺相;绕组或接线柜接线不良或接线柜连接螺钉断开;

4)驱动故障

解释：功率单元检测输出回路有故障

原因分析：功率单元主回路输出部分故障(IGBT,输出整流桥，可控硅);单元驱动板故障;单元控制板故障;变频器输出到电机回路(包括相关元件)缺相或短路;主控箱光纤板故障或CPU故障;变频器运行中带载拉闸。

5)过热

解释：功率单元检测到模块温度超过内部整定值

原因分析：环境温度超过允许值;功率单元内功率元件质量不好;单元柜风机没有正常工作;进风口和出风口不畅通;装置长时间过载运行;功率单元温度继电器故障。

6)光纤故障

解释：主控板检测不到从功率单元传来的信息

原因分析：功率单元控制电源故障;主控箱光纤板故障;功率单元输入回路整流桥炸毁;功率单元单元控制板故障;功率单元以及控制器的光纤连接头脱落;光纤折断;光纤头脏;

7)单元过电流

解释：功率单元检测到输出电流超过内部整定值

原因分析：功率单元输出回路故障;电机绝缘不好;装置过载运行;负载存在机械故障;启动时过电流;功率单元主控板故障。

三.如何更换故障单元模块

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。

四、特殊故障现象分析及处理

1. 远程无法调节频率

远程调节变频器频率的信号通路为：

电位器给定4-20MA信号—PLC模拟输入模块(EM232)—PCL模拟输出模块(EM235)输出4-20MA信号—主控箱模拟接口板—CPU板—功率单元

检查方法：先检查PLC的模拟输入信号是否与电位器给定是否相对应;再检查PLC的模拟输出是否与模拟输入相对应;再检查到模拟接口板的信号是否正确;如果上述都正常，再更换模拟接口板;仍不正常，则更换主控板。

2. 变频器一启动或运行不到10HZ时即报故障跳闸

通常出现这种情况有以下几种可能

1) 变频器输出到电机回路出现短路，缺相等故障

需要检查电机是否正常，工频运转电流是否正常;输出电缆绝缘是否良好;旁路柜输出刀闸接触是否良好;接线柜三颗输出螺栓是否有烧断现象;输出电压互感器绝缘是否良好等。

2) 功率单元内部存在局部短路现象或因驱动板故障造成输出波形不良

如果界面显示有功率单元报警，可先更换故障报警模块或其中的板件;如果此方法没有效果，则可进行下面操作

确认高压电源已经断开，并做好保护措施

拆开A、B、C三相功率单元所有输出连接铜排及输出电缆

合上高压电，确认变频器处于待机状态

将万用表或示波器夹到某一功率单元输出铜牌上

设定固定的频率，起动变频器，观察输出电压值或波形

停止运行，将万用表或示波器夹到另一功率单元输出铜牌上

设定同一运行频率，起动变频器，观察输出电压值或波形是否正常，电压值应与前一功率单元相近

依次方法，重复测量每个功率单元，找出故障功率单元

3) 主控板控制信号输出不良

更换主控板即可。

3.利用光纤判断故障的技巧

光纤在控制系统中用来传输CPU的频率给定信号并采集功率单元的状态信息反馈到CPU。所以到每个功率的光纤线分为两根线：指令线与状态线。

1) 光纤故障的判断方法

当故障界面显示某一功率单元报光纤故障时，仍不能进行准确的故障定位，利用光纤判断是一种很好的方法。

将报警故障功率单元的光纤状态线在功率柜处与相邻单元的对换，如果报警转移到相邻的功率单元，则说明功率单元存在故障;如果仍报此单元故障，则说明故障在光纤回路或光纤板。

将报警故障功率单元的光纤状态线在光纤板处与相邻单元的对换, 如果报警转移到相邻的功率单元，则说明光纤线或光纤头存在故障;如果仍报此单元故障，则说明故障在光纤板。

注:更换光纤线的前提是相邻功率单元正常.

2) 协助进行故障模块的定位

如果某一功率单元有报警存在,但又不能十分确定此单元确实存在报警,则可将报警功率单元的状态线与相邻未报故障的单元互换,如果报警转移,则可证明此单元确实存在故障;否则,需进行进一步判断.

常用变频器控制方法解析

北极星电力软件网讯:频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心-变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。

本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。

1变频器简介

1.1变频器的基本结构变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其结构如图1所示，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。

1.2变频器的分类变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。

2变频器中常用的控制方式

2.1非智能控制方式

在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

(1)V/f控制

V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。

(2)转差频率控制

转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，

这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。

(3)矢量控制

矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM 波以减少开关损耗[3]。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。

基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致，但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制，使之满足一定的条件，以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此，基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是，这种控制方式属于闭环控制方式，需要在电动机上安装速度传感器，因此，应用范围受到限制。无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制，然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽，启动转矩大，工作可靠，操作方便[4]，但计算比较复杂，一般需要专门的处理器来进行计算，因此，实时性不是太理想，控制精度受到计算精度的影响。

(4)直接转矩控制

直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩，通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的，因此省去了矢量控制等复杂的变换计算，系统直观、简洁，计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在开环的状态下，也能输出100%的额定转矩，对于多拖动具有负荷平衡功能[5]。

(5)最优控制

最优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同，可以根据最优控制的理论对某一个控制要求进行个别参数的最优化。例如在高压变频器的控制应用中，就成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略，以实现一定条件下的电压最优波形。

(6)其他非智能控制方式

在实际应用中，还有一些非智能控制方式在变频器的控制中得以实现，例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等，限于篇幅，这里不再累述，有兴趣的读者可自行参阅有关文献。

2.2智能控制方式

智能控制方式主要有神经网络控制、模糊控制、专家系统、学习控制等。在变频器的控制中采用智能控制方式在具体应用中有一些成功的范例。

(1)神经网络控制

神经网络控制方式应用在变频器的控制中，一般是进行比较复杂的系统控制，这时对于系统的模型了解甚少，因此神经网络既要完成系统辨识的功能，又要进行控制。而且神经网络控制方式可以同时控制多个变频器，因此在多个变频器级联时进行控制比较适合。但是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具体应用中带来不少实际困难。

(2)模糊控制

模糊控制算法用于控制变频器的电压和频率，使电动机的升速时间得到控制，以避免升速过快对电机使用寿命的影响以及升速过慢影响工作效率。模糊控制的关键在于论域、隶属度以及模糊级别的划分，这种控制方式尤其适用于多输入单输出的控制系统。

(3)专家系统

专家系统是利用所谓“专家”的经验进行控制的一种控制方式，因此，专家系统中一般要建立一个专家库，存放一定的专家信息，另外还要有推理机制，以便于根据已知信息寻求理想的控制结果。专家库与推理机制的设计是尤为重要的，关系着专家系统控制的优劣。应用专家系统既可以控制变频器的电压，又可以控制其电流。

(4)学习控制

学习控制主要是用于重复性的输入，而规则的PWM信号(例如中心调制PWM)恰好满足这个条件，因此学习控制也可用于变频器的控制中。学习控制不需要了解太多的系统信息，但是需要1~2个学习周期，因此快速性相对较差，而且，学习控制的算法中有时需要实现超前环节，这用模拟器件是无法实现的，同时，学习控制还涉及到一个稳定性的问题，在应用时要特别注意。

3变频器控制的展望

随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的发展，变频器的控制方式今后将向以下几个方面发展。

(1)数字控制变频器的实现现在，变频器的控制方式用数字处理器可以实现比较复杂的运算，变频器数字化将是一个重要的发展方向，目前进行变频器数字化主要采用单片机MCS51或80C196MC等，辅助以SLE4520或EPLD液晶显示器等来实现更加完善的控制性能。

(2)多种控制方式的结合单一的控制方式有着各自的优缺点，并没有"万能"的控制方式，在有些控制场合，需要将一些控制方式结合起来，例如将学习控制与神经网络控制相结合，自适应控制与模糊控制相结合，直接转矩控制与神经网络控制相结合，或者称之为”混合控制"，这样取长补短，控制效果将会更好。

(3)远程控制的实现计算机网络的发展，使"天涯若咫尺"，依靠计算机网络对变频器进行远程控制也是一个发展方向。通过RS485[35][36]接口及一些网络协议对变频器进行远程控制，这样在有些不适合于人类进行现场操作的场合，也可以很容易的实现控制目标[37][38]。

(4)绿色变频器随着可持续发展战略的提出，对于环境的保护越来越受到人们的重视。变频器产生的高次谐波对电网会带来污染，而且降低变频器工作时的噪声以及增强其工作的可靠性、安全性等等这些问题，都试图通过采取合适的控制方式来解决，设计出绿色变频器。

4结束语

变频器的控制方式是一个值得研究的问题，依靠致力于这项工作的有识之士的共同努力，使国产变频器早日走向世界市场并且成为一流的产品。

浅谈高压变频器操作及日常维护工作要点(1)

摘要：近年来随着科学技术的发展，国外变频技术被我国引进吸收，已形成了中国变频技术市场，并在电力、化工、冶金等行业推广应用，收到了很好的节能效果。但高压变频器的操作及日常维护工作未做好，将会给设备的安全运行带很多不利因素。

近年来，高压变频器采用先进的电力电子器件IGBT，结合了现代电力电子学和自动控制领域的多项最新科技成果，以高可靠性，高效率，易操作为设计理念，满足现代工业对大中型风机水泵类通用机械的调速、节能以及工艺改善的需要，是一种采用单元串联多电平电压源型的高性能高压电机传动控制装置。具有电压波形完美、控制精度高等特点，最具小型化、占地空间小的特色，适用于各种三相异步及同步高压电机，是一种适合中国国情的实用型产品，是广泛应用于电力、建材、冶金、矿山、石化、市政等行业的高效节能产品，是大型电机传动控制的更新换代产品。并在电力、化工、冶金等行业推广应用，收到了很好的节能效果。但高压变频器的操作及日常维护工作未做好，将会给设备的安全运行带很多不利因素，根据本人的多年来的维护经验，高压变频器操作及日常维护工作要点如下：

高压变频器的结构主要特点：

目前国内高压变频器调速系统大部分都属于“高一高”电压源型高压变频器，采用单元串联多电平拓扑结构，主要有移相变压器，功率模块和控制器组成。

移相变压器为干式，绝缘等级为H级，高于普通的F级，可靠性高，维护简单。

功率模块采用近期低功耗lGBT管，高性能进口电解电容，保证设备的可靠性。

中文图文操作界面，给操作带来方便，人机界面为嵌入式系统，不存在普通工控机使用的风扇、硬盘等易损件。软件基于嵌入式操作系统，不会死机，不会遭受病毒感染，能确保系统的安全稳定。

操作：

1变频运行

1.1上高压电前的检查：

①变频器的移相变压器接线正确，各项电气试验合格。

②变频器二次电源工作正常。

③变频器无故障信号，变频器处于高压不就绪状态。若有故障信号应排除故障后，并按系统复位键恢复到正常状态。

1.2 正常开机：

先给旁路柜及变频器送上220V控制电源，将旁路柜的刀闸开关置于变频运行位置(旁路柜变频运行指示灯亮)，再合上高压开关柜给变频器送上高压，待DCS界面上的高压指示灯亮以后，将给定频率调节到需要的频率，然后按变频器启动按钮启动变频器，变频启动完毕。

1.3 正常停机(紧急停机)：

①按ST0P停止变频器，但不停高压(只有在控制方式为‘本地控制’才有效)，按变频柜的‘高压分断’按钮能实现设备的连锁停机。

②在DCS上按操作界面的停机按钮停机(在远程控制方式下才有效)。

2工频旁路运行

先将旁路柜刀闸置于旁路运行位置(旁路柜上旁路运行指示灯亮)，合上高压开关柜的高压开关，通过调节出口阀门开度调节到所需要的压力或流量，工频启动完毕(工频停机同以前没上变频停机方法一样)。

3人机界面基本操作(详细操作及功能解释见变频器用户手册)

整个人机界面显示共分四个主屏(系统状态、功能设置、参数设置、故障记录)，四个主屏可以通过PRG键轮流切换。在每个主屏里有很多子菜单，子菜单的显示切换通过ATL+与ALT一来切换，当切换到需要设置的子菜单时再按上下箭头来切换，切换到所需的参数后然后按SET键将所设置的数据保存(若没有按SET保存则数据保持原来不变)，设置完成后再按PRG键回到系统状态主屏。

举例一(将变频器本地给定、本地控制设定为DCS控制、DCS给定)：

按PRG到‘功能设置’主屏，再按ATL+或ALT一键切换到给定方式’子菜单，在‘给定方式’子菜单中按上下箭头到‘模拟给定’，然后按SET保存，再按ATL+或ALT一找到‘控制方式’子菜单，在‘控制方式’子菜单中按上下箭头到‘远程控制’，再按SET键保存，设定完毕按PRG回到主运行界面。

举例二(将加速时间由50S改为60S)

按PRG到‘参数设置主屏，再按ATL+或ALT一键切换到‘加速时间’子菜单在‘加速时间’子菜单中按上下箭头调整时间至60S，然后按SET保存，设定完毕按PRG回到主运行界面。

4 日常维护及注意事项

4.1保持室内通风畅通，经常清洗或更换备用过滤网，(变频器运行时，用一张A4的纸张放在滤网通风处检查变压器柜与变频器柜的通风情况，看是否能将纸张牢牢吸住)。

4.2保持室内干燥，检查室内是否有漏雨和漏水的地方。北方地区不要将汽暖和水暧通入到变频器室内，以防漏气漏水损坏设备。

4.3 室内要保持清洁，地面不要有灰尘和杂物。室内进风口的百叶窗外部不要堆放东西，以免堵塞进风通道，百叶窗要定期清理。冬季可将百叶窗关闭一部分，来保持室内温度。

4.4夏天时经常检查室内温度，注意室内温度不要超过40℃：检查变频器的强制冷却风机工作是否正常。冬季时可以根据室外温度将冷却风道改为内循环，来维持变频器室内的温度。

4.5设备停运检修时，要检查各功率柜上的强制通风风机运行的状况，定期加油或更换风机。

4.6功率模块是变频器的主要发热元件，停机检修时，在有条件的情况下应使用压缩空气或吹风机将每个模块的散热板内进行吹扫。

4.7测绝缘时不要用高压摇表测量变频器的输出绝缘，这样会使功率单元的开关器件损坏，做变压器耐压试验时必须将温控仪ABC三相的温度探头取出，将变频器到功率单元之间连接的高压电缆拆开，并短接变压器所有副绕组。

4.8 在变频器投运一两个月内，将变频器内所有进出线电缆、功率单元进出线及控制电缆等螺丝紧固一遍，停电检修时必须将旁路柜刀闸置于旁路位置以保安全，必要时可以将开关柜接地刀闸置于接地位置。

4.9更换功率单元或紧固带电器件螺丝时必须等单元上指示灯完全熄灭以后方可进行操作，更换功率单元时尤其要注意保护好光纤，千万不要弯折、拉扯及挤压光纤。

4.10 更换功率单元应使用厂家提供的同型号和同容量的相同批次的，经过厂家检测合格的产品。

4.11 旁路柜及变频器的高压出线室柜门有电磁锁控制(旁路柜刀闸是机械连锁与电气连锁相结合)，高压带电时请勿强行开锁。

4.12变频器长期停机检修时应注意环境的湿度和温度，以防变频器的功率单元内部短路。以上是我从几年维护工作中总结的一些经验，遵照以上要点进行操作及维护工作，将能使所用的设备更好的发挥节能作用。

变频器常见故障及处理办法

来源：博世力士乐电子传动与控制(深圳作者：佚名2010年07月14日12:18

[导读]1引言近年来随着电力电子技术、功率半导体器件及变频控制理论的发展，变频器作为一种智能控制电源已被广泛应用于各行业，90年代初期主要以进口品牌为主如富关键词：故障处理变频器

1引言

2通用型变频器主电路

目前市场上国产变频器主要以低压通用型变频器为主，为下文叙述方便，现简要介绍通用型变频器的主电路结构，从变频器结构上分有交-交变频器与交-直-交变频器，从变频性质

分主要电压源型变频器与电流源型变频器，目前国内生产的变频器主要以电压源型交-直-交变频器为主。

其主电路主要由整流电路、滤波电路、逆变电路及制动单元等几部分构成，其中IGBT （绝缘栅双极晶体管）构成了变频器主要硬件，各部分电路功能简述如下：1整流电路

由VD1~VD6组成三相桥式全波整流电路将三相交流电整流成直流电。

2滤波电路

整流电路输出的直流电压为脉动的直流电压，因而需滤波电路滤去电压波纹，同时它还在整流电路与逆变电路起到储能作用。

3逆变电路

由开关管V1~V6构成逆变电路将直流电压逆变成三相频率、电压可调的交流电以驱动三相电动机，是变频器实现变频的关键环节。

4限流电路

5制动电路

由制动电阻RB及开关管VB构成，主要作用是用于消耗电动机反馈回来的能量，避免过高的泵升电压损坏变频器。

3康沃变频器常见故障及处理方法

随着应用的不断推广，康沃品牌越来越受用户欢迎，为让用户进一步了解康沃变频器、方便用户使用，现将康沃变频器在使用中常出现的故障现象及处理方法例举如下：（1）故障P.OFF

康沃变频器上电显示P.OFF延时1~2s后显示0，表示变频器处于待机状态。在应用中若出现变频器上电后一直显示P.OFF而不跳0现象，主要原因有输入电压过低、输入电源缺相及变频器电压检测电路故障，处理时应先测量电源三相输入电压，R、S、T端子正常电压为三相380V，如果输入电压低于320V或输入电源缺相，则应排除外部电源故障。如果输入电源正常可判断为变频器内部电压检测电路或缺相保护故障，对于康沃G1/P1系列90kW及以上机型变频器，故障原因主要为内部缺相检测电路异常，缺相检测电路由两个单相380V/18.5V变压器及整流电路构成，故障原因大多为检测变压器故障，处理时可测量变压器的输出电压是否正常。

（2）故障ER08

康沃变频器出现ER08故障代码表示变频器处于欠压故障状态。主要原因有输入电源过低或缺相、变频器内部电压检测电路异常、变频器主电路异常。通用变频器电压输入范围在320V~460V，在实际应用中变频器满载运行时，当输入电压低于340V时可能会出现欠压保护，这时应提高电网输入电压或变频器降额使用；若输入电压正常，变频器在运行中出现ER08故障，则可判断为变频器内部故障，如图1示可能为主回路中KS接触器跳开，使限流电阻在变频器运行时串联到主回路中，这时若变频器带负载运行便会出现ER08故障，这时可排除是否为接触器损坏或接触器控制电路异常；若变频器主回路正常，出现ER08报警的原因大多为电压检测电路故障，一般变频器的电压检测电路为开关电源的一组输出，经过

取样、比较电路后给CPU处理器，当超过设定值时，CPU根据比较信号输出故障封锁信号，封锁IGBT，同时显示故障代码。

（3）故障ER02/ER05

故障代码ER02/ER05表示变频器在减速中出现过流或过压故障，主要原因为减速时间过短、负载回馈能量过大未能及时被释放。若电机驱动惯性较大的负载时，当变频器频率（即电机的同步转速）下降时电机的实际转速可能大于同步转速，这时电机处于发电状态，此部分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路，从而使变频器出现过压或过流保护。现场处理时在不影响生产工艺的情况下可延长变频器的减速时间，若负载惯性较大，又要求在一定时间内停机时，则要加装外部制动电阻和制动单元，康沃G2/P2系列变频器22kW以下的机型均内置制动单元，只需加外部制动电阻即可，电阻选配可根据产品说明中标准选用，对于功率22kW以上的机型则要求外加制动单元和制动电阻。

（4）故障ER17

代码ER17表示电流检测故障，通用变频器电流检测一般采用电流传感器，通过检测变频器两相输出电流来实现变频器运行电流的检测、显示及保护功能，输出电流经电流传感器（如图2示中H1、H2为电流传感器）输出线性电压信号，经放大比较电路输送给CPU处理器，CPU处理器根据不同信号判断变频器是否处于过电流状态，如果输出电流超过保护值，则故障封锁保护电路动作，封锁IGBT脉冲信号，实现保护功能。

康沃变频器出现ER17故障主要原因为电流传感器故障或电流检测放大比较电路异常，前者可通过更换传感器解决，后者大多为相关电流检测IC电路或IC芯片工作电源异常，可通过更换相关IC或维修相关电源解决

（5）故障ER15

代码ER15表示逆变模块IPM、IGBT故障，主要原因为输出对地短路、变频器至电机的电缆线过长（超过50m）、逆变模块或其保护电路故障。现场处理时先拆去电机线，测量变频器逆变模块，观察输出是否存在短路，同时检查电机是否对地短路及电机线是否超过允许范围，如上述均正常，则可能为变频器内部IGBT模块驱动或保护电路异常。一般IGBT 过流保护是通过检测IGBT导通时的管压降动作的。

当IGBT正常导通时其饱和压降很低，当IGBT过流时管压降VCE会随着短路电流的增加而增大，增大到一定值时，检测二极管DB将反向导通，此时反向电流信号经IGBT驱动保护电路送给CPU处理器，CPU封锁IGBT输出，以达到保护作用。如果检测二极管DB 损坏，则康沃变频器会出现ER15故障，现场处理时可更换检测二极管以排除故障。

（6）故障ER11

ER11故障表示变频器过热，可能的原因主要有：风道阻塞、环境温度过高、散热风扇损坏不转及温度检测电路异常。现场处理时先判断变频器是否确实存在温度过高情况，如果温度过高可先按以上原因排除故障；若变频器温度正常情况下出现ER11报警，则故障原因为温度检测电路故障。康沃22kW以下机型采用的七单元逆变模块，内部集成有温度元件，如果模块内此部分电路故障也会出现ER11报警，另一方面当温度检测运算电路异常时也会出现同样故障现象。

4结束语

随着变频器应用范围的不断扩大，用户对变频器也越加熟悉，变频器在使用中出现的问题大致相似，本文讲述的康沃变频器在使用中可能出现的故障和一般处理方法，希望对于用