ABB ACS510系列变频器常见故障分析

ABB ACS510系列变频器常见故障分析？？

提问者:唐喜锐2013-10-26 满意回答

一、变频器的常见报警分析

1.1变频器充电起动电路报警

ACS510系列变频器一般为电压型变频器，采用交—直—交工作方式。当变频器刚上电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，通常采用一个起动电阻来限制充电电流。充电完成后，控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路。起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏，ACS510系列变频器报警显示为OVERVOLTA GE过电压报警。为了减小变频器的体积而选择较小起动电阻，其值多为10—50Ω，功率为10—50W；当变频器的交流输入电源频繁接通，或者旁路的触点接触不良时，都会导致起动电阻烧坏。因此在替换电阻的同时，必须找出原因，如果故障是由输入侧电源频率开始引起的，必须消除这种现象才能将变频器投入使用，如果故障只由旁路接触器元件引起，则必须更换这些器件。

1.2变频器无故障报警，却不能高速运行

经检查ACS510系列变频器参数设置正确，调速输入信号正常，经上电运行测试，变频器直流母线电压只有450V左右（正常应在580V-600V），再测输入侧，发现缺了一相。故障原因是输入侧的一个空气开关一相接触不良造成的。造成变频器输入缺相不报警，仍能在低频段工作，是因为多数变频器的母线电压下限为400V，只有当母线电压降至400V以下时，变频器才报告故障。而`当两相输入时，直流母线电压为380V×1.2=452V＞400V。当变频器不运行时，由于平波电容的作用，直流电压也可达到正常值，新型的变频器都采用PWM控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，所以在低频段输入缺相时仍可以正常工作，但因输入电压，输出电压低，造成异步电

动机转速低频率上不去。

1.3变频器显示过流报警

ACS510系列变频器出现OVERCURRENT过流报警显示时，首先检查加速时间参数是否太短，力矩提升参数是否太大，然后检查负载是否太重。如果没有这些现象，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流检测点，复位后运行，看是否出现过流现象。如果是，很可能是IPM模块出现故障，因为IPM模块内含有过压过流，欠压，过载、过热，缺相、短路等保护功能，而这些故障信号都是经模块控制引脚的输出Fn引脚传送到控制器的。在控制器接收到故障信息后，一方面封锁脉冲输出，另一方面将故障信息显示在面板上。应更换IPM模块。

1.4变频器显示过压报警

ACS510系列变频器出现过压故障，显示为OVERVOLTAGE过压报警，一般是雷雨天气，由于雷电串入变频器的电源中，使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸，这种情形，通常只需断开变频器电源1分钟左右再上电即可，另一种情况是变频器驱动大惯性负载，而出现过电压现象。这种情况下，一是将减速时间参数加长或增大制动电阻（制动单元）；二是将变频器的停止方式设置为自由停车方式。

1.5电机发热，变频器显示过载报警

如果ACS510系列变频器出现MOT OVERTEMP电机过热报警，对于已经投入运行的变频器，必须检查负载状况，对于新安装的变频器出现这种故障，很可能是V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题，此时必须正确设置好各种参数，另外，电机在低频的工作时散热性能变差，也会出现这种情况，这时就需加装散热装置。电机发热，主要是基于变频器估算值或温度反馈值。这种报警信息表明电机过载故障，跳闸即将发生，应该对电机的过载情况以及温度传感器进行检查。

二、变频器控制盘上显示的故障诊断分析

2.1控制盘上显示DC UNDERVOLT(直流欠压) 故障的诊断

ACS510系列变频器出现DC UNDERVOLT故障代码时，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340 V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DC UNDERVOLT故障，则可判断为变频器内部故障；若变频器主回路正常，出现DC UNDER VOLT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I GBT，同时显示故障代码。同时，也要对外回路进行检查，比如供电电源缺相、熔断器熔断、主电源欠压等。

2.2控制盘上显示DC OVERVOLT/OVERCURRENT(直流过压/过流)故障的诊断

ACS510系列变频器出现DC UNDERVOLT/OVERCURRENT故障显示时，表示变频器在减速中出现过压或过流故障，主要原因为电机过载、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，ACS510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。

DC OVERVOLT/OVERCURRENT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等。

2.3控制盘上显示CURR MEAS (电流测量)故障的诊断

ACS510系列变频器出现CURR MEAS故障显示时，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IG BT脉冲信号，实现保护功能。

ACS510系列变频器出现CURR MEAS故障显示时，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。

2.4控制盘上显示EARTH FAULT(接地故障)故障的诊断

ACS510系列变频器出现EARTH FAULT故障显示时，表示逆变模块I PM、IGBT故障，主要原因为输出接地短路、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，A CS510系列变频器出现EARTH FAULT故障显示，现场处理时可更换检测二极管以排除故障。

ACS510系列变频器出现EARTH FAULT故障显示时，可能在电机或电机电缆处检测到了接地故障。在变频器运行或停止的时候ACS510系列变频器都能监控接地故障，变频器在停止的时候接地故障监测灵敏度更高，并且能够报告发生故障的位置。当ACS510系列变频器出

现EARTH FAULT故障显示时，还应当做好如下工作：

1）检查排出进线接地故障；

2）检查变频器至电机的电缆长度没有超过允许的最大长度；

3）如果输入电源是三角形连接，而且输入功率电缆的电容很大，则可能导致运行停止情况下的接地故障的误发，这种接地故障的误发可以通过设置将其退出。

2.5控制盘上显示DEV OVEHTEMP(过热) 故障的诊断

ACS510系列变频器出现DEV OVEHTEMP故障显示时，表示变频器过热，可能的原因主要有：风扇故障、空气流通受阻、散热器积尘、环境温度过高、散热风扇损坏不转电机负载过大以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DEV OVEHTEMP报警，则故障原因为温度检测电路故障。ABB 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DEV OVEHTEMP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。

三、变频器的外部回路常见故障的分析

变频器的外部回路大体上可以分为两大部分，一部分是负责变频器启/停操作的控制回路；另一部分是负责变频器信号传递的信号回路，现就以ACS510系列变频器的外部回路常为例对变频器见故障进行了分析。

3.1变频器启/停控制回路常见故障的分析

变频器控制回路一般分就地和远方，所谓的就地操作就是控制变频调速电机启/停由变频器自带的控制功能来实现，不要通过接触器实现启/停。这一部分主要靠变频器内部来实现，因此这里不做分析。另一部分是远方操作，远方操作又可以分为变频器柜面操作和上位机远程操作。变频器柜面操作不能实现变频器的启/停时，首先要检查变频器柜面的启/停按钮，按钮的故障比较多一点，其次就是对柜内的端子排接线和继电器进行检查；如果是上位机不能实现远程操作时，应在端子排上找出实现上位机远程启/停操作的端子，将其短

接。如果短接后变频器能够实现启/停，则说明上位机或者连接上位

机与变频器柜之间的电缆故障，要逐步检查排出；否则就要对柜内

的端子排接线和继电器进行检查，以实现变频器的远程操作。

3.2变频器信号回路常见故障的分析

变频器的信号回路是传递变频器与上位机之间信号的回路，如果信

号回路故障，将导致信号的丢失或信号的错传，都将影响变频器的

正常运行，由于信号回路大多都是4-20mA的弱电流信号，极容易接

错线且不容易发现。例如曾经将变频器的电流量上传信号与频率量

上传信号接错造成运行人员的误判断，遇到这样的故障，只能认真

分析电流量及电流量上传信号与频率量及率量上传信号的变化情

况，核对电缆以及回路编号，确认无误后将其改正；上位机与变频

器之间还有一个给定量和反馈量的信号传递，如果将这两个量接

反，变频器将不能实现远程操作，如果遇到这样的故障，首先要从

端子排中找出给定量和反馈量信号的端子，将其打开，然后用有源

信号发生器分别给回路中加入4-20mA的电流信号，如果加入信号后

变频器上能显示对应的频率量，说明此回路是上位机对变频器的给

定量的信号回路；如果加入信号后上位机上能显示对应的频率量，

说明此回路是变频器对上位机的反馈量的信号回路。

（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）