變頻器維修與應用資料大全（8）
SIEMENS變頻器常見故障分析處理
本文將基于SIEMENS變頻器對其常見故障進行分析和處理。
1 、 引言
20世紀50年代末開始，電氣傳動領域進行了一場重要的技術變革—將原來只用于恒速傳動的交流電動機實現速度控制，以取代制造復雜、價格昂貴、維護不便的直流電動機。近十多年來，隨著電力電子技術、微電子技術及現代控制理論向交流電氣傳動領域的滲透，變頻器已經廣泛應用于交流電動機的速度控制。其最主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。在風機、水泵、壓縮機等流體機械上應用可以節約大量的電能;在紡織、化纖、塑料、化學等工業領域，利用變頻器的自動控制性能可以提高產品質量和數量;在機械行業中，應用變頻器是改造傳統產業、實現機電一體化的重要手段;在工廠自動化技術中，交流伺服系統正在取代直流伺服系統。從數百瓦的伺服系統到數萬千瓦的特大功率高速傳動系統，從一般要求的小范圍調速傳動到高精度、快響應、大范圍的調速傳動，從單機傳動到多機協調運轉，都可以采用交流調速裝置。幾乎可以說，有電動機的地方就有變頻器的使用。
2、 西門子通用型變頻器的特點
西門子變頻器進入中國市場較晚，但是其增長速度最快。西門子變頻器主要分為通用型、工程型和專用型三類。西門子通用型變頻器快速增長的原因主要有以下幾個方面：
(1) 不斷推出新產品，滿足不同用戶的特定要求。西門子產品一般的更新周期不超過5年。其產品能夠滿足不同用戶的特殊要求。
(2) 強大的通訊功能和全面的配套軟件，是西門子自動化產品的一大特點。這在我國造紙、化工、鋼鐵、機械制造等諸多產業從技術改造向自動化控制全面推進的飛速發展過程中，尤顯其競爭優勢。
(3) 近兩年推出的MM4新一代變頻器不僅具有西門子工程型變頻器MasterDrive的良好架構，還具有較高的性能價格比，雖然價格不高卻有著比同類產品更強大的功能。利用BiCo功能可以為更為復雜的功能進行編程，它可以在輸入(數字的，模擬的，串行通訊的等等)和輸出(變頻器的電流，頻率，模擬輸出，繼電器節點輸出等等)之間建立布爾代數式和數學關系式。
(4) MM4新一代變頻器不同于其他變頻器的另一個顯著特點是：他給用戶提供的是一個完全開放的編程平臺，使用戶可以根據自己的需要最大限度的合理利用有限的資源實現盡可能復雜的控制特性。它的幾十個自由功能塊可以代替PLC實現一些簡單的編程操作。
(5) 由于價格低廉，變頻器在制造時不得已選用了一些底端的原器件，或者說在選用原器件時考慮的富裕量太小。比如：耐壓，耐溫，耐電壓、電流沖擊等。因此，在我國使用的實踐中出現問題相對較多，這是令我們感到非常遺憾的地方。
3、 常見故障現象分析及處理方法
一般來說，當你拿到一臺有故障的變頻器，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒，線路板上有沒有明顯燒損的痕跡。
具體方法是：用萬用表(最好是用模擬表)的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端(-)極，用紅表棒分別測量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現象。然后，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極，黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現象。否則，說明模塊損壞。這時候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電，以免造成更大的損失。
如果以上測量結果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。
(1) 上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源驅動板有問題，也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅動板部分了。
(2) 上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現象說明整流和開關電源工作基本正常，問題出在開關電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關電源的幾路整流二極管，很容易發現問題。換一個相應的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低，電源脈動沖擊造成的。
(3) 有時顯示[F0022F0001A0501]不定(MM4)，敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常，一般屬于接插件的問題，檢查一下各部位接插件。也發現有個別機器是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。
(4) 上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問題。多數情況下換一塊主控板問題就解決了，一般是因為外圍控制線路有強電干擾造成主控板某些元件(如帖片電容、電阻等)損壞所至，我分析與主控板散熱不好也有一定的關系。但也有個別問題出在電源板上。
例如：重慶某水泥廠回轉窯驅動用的一臺MM440-200kW變頻器，由于負載慣量較大，啟動轉距大，設備啟動時頻率只能上升到5Hz左右就再也上不去，并且報警[F0001]?？蛻粢蟮浆F場服務，我當時考慮認為：作為變頻器本身是沒有問題的，問題是客戶參數設置不當，用矢量控制方式，再正確設定電機的參數/模型就可以解決問題。又過了兩天客戶來電告訴我變頻器已經壞了，故障現象是上電顯示[-----]。經現場檢查分析，這種故障是因為主控板出問題造成的，因為用戶在安裝的過程中沒有嚴格遵循EMC規范，強弱電沒有分開布線、接地不良并且沒有使用屏蔽線，致使主控板的I/O口被燒毀。后來，我申請了維修服務，SFAE的工程師去現場維修，更換了一塊主控板問題解決了。
(5) 上電后顯示正常，一運行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現象說明IGBT模塊損壞或驅動板有問題，需更換IGBT模塊并仔細檢查驅動部分后才能再次上電，不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現，一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成的。
還有一些特殊故障(不常見但有一些普遍意義，可以舉一反三，希望達到拋磚引玉的效果)，例如：
(6) 有一臺變頻器(MM3-30KW)，在使用的過程中經?！盁o故”停機。再次開機可能又是正常的，機器拿到我這兒來以后，開始我也沒有發現問題所在。經過較長時間的觀察，發現上電后主接觸器吸合不正常--有時會掉電，亂跳。查故障原因，結果發現是因為開關電源出來到接觸器線包的一路電源的濾波電容漏電造成電壓偏低，這時如果供電電源電壓偏高還問題不大，如果供電電壓偏低就會致使接觸器吸合不正常造成無故停機。
(7) 還有一臺變頻器(MM4-22KW)，上電顯示正常，一給運行信號就出現[P----]或[-----]，經過仔細觀察，發現風扇的轉速有些不正常，把風扇拔掉又會顯示[F0030]，在維修的過程中有時報警較亂，還出現過[F0021\F0001\A0501]等。在我先給了運行信號然后再把風扇接上去就不出現[P----]，但是，接上一個風扇時，風扇的轉速是正常的，輸出三相也正常，第二個風扇再接上時風扇的轉速明顯不正常。于是我分析問題在電源板上。結果是開關電源出來的一路供電濾波電容漏電造成的，換上一個同樣的電容問題就解決了。
（8）在某鋼鐵廠有一臺75kW的MM440變頻器，安裝好以后開始時運行正常，半個多小時后電機停轉，可是變頻器的運轉信號并沒有丟失卻仍在保持，面板顯示[A0922]報警信息（變頻器沒有負載），測量變頻器三相輸出端無電壓輸出。將變頻器手動停止，再次運行又回復正常。正常時面板顯示的輸出電流是40A-60A。過了二十多分鐘同樣的故障現象出現，這時面板顯示的輸出電流只有0.6A左右。經分析判斷是驅動板上的電流檢測單元出了問題，更換驅動板后問題解決。
總結以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，正如我前面在西門子通用變頻器的特點里所說的，因為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發的故障比例較多，如果有圖紙和零件，這些問題便不難解決而且費用不高，否則解決這些問題還是不容易的。最簡單的辦法就是換整塊的線路板！
結束語
西門子變頻器的設計水平同各品牌變頻器相比，功能強大，無可挑剔！如果再能從設計上就考慮到將來維修的方便性并在制造選材上提高一下零件的質量是最為理想的了。
西門子變頻器整流單元的耐壓是1200V。若能使用耐壓1600V的整流單元，我認為會大大提高穩定性并降低故障率。
防干擾的措施有待加強，西門子的變頻器有時會因為干擾問題而把主控板或I/O端口燒了。
在我擔任技術支持和維修的過程中，我感到只有不斷的學習豐富自己的業務技能，理論指導實踐，實踐再進一步上升為理論，舉一反三不斷地總結經驗，才能使自己的各方面知識不斷加強，跟上快速發展的時代科技進步的步伐。
變頻器過流故障分析
變頻器出現“OVERCURRENT”故障，分析其產生的原因，從兩方面來考慮：一是外部原因； 二是變頻器本身的原因。
一、外部原因：
1、電機負載突變，引起的沖擊過大造成過流。
2、電機和電機電纜相間或每相對地的絕緣破壞，造成匝間或相間對地短路，因而導致過流。
3、過流故障與電機的漏抗，電機電纜的耦合電抗有關，所以選擇電機電纜一定 按照要求去選。
4、在變頻器輸出側有功率因數矯正電容或浪涌吸收裝置。
5、當裝有測速編碼器時，速度反饋信號丟失或非正常時，也會引起過流，檢查 編碼器和其電纜。
二、變頻器本身的原因：
1、參數設定問題：例如加速時間太短，PID調節器的比例P、積分時間I參數不合理，超調過大造成變頻器輸出電流振蕩。
2、變頻器硬件問題：
（1）電流互感器損壞，其現象表現為，變頻器主回路送電，當變頻器未起動時 有電流顯示且電流在變化，這樣可判斷互感器已損壞。
（2）主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞，也會出現過流。電路板損壞可能是：
由于環境太差，導電性固體顆粒附著在電路板上，造成靜電損壞。或者 有腐蝕性氣體，使電路被腐蝕。
電路板的零電位與機殼連在一起，由于柜體與地角焊接時，強大的電弧 ，會影響電路板的性能。
由于接地不良，電路板的零伏受干擾，也會造成電路板損壞。
（3）由于連接插件不緊、不牢。例如電流或電壓反饋信號線接觸不良，會出現 過流故障時有時無的現象。
（4）當負載不穩定時，建議使用DTC模式，因為DTC控制速度非?？?，每隔25微 秒產生一組精確的轉矩和磁通的實際值，再經過電機轉矩比較器和磁通比 較器的輸出，優化脈沖選擇器決定逆變器的最佳開關位置，這樣有制過電流。另外，速度環的自適應（AUTOTUNE）會自動調整PID參數，從而使變頻器輸出電機電流平穩。
經常看到有的進口生產線由于有變頻器燒壞，沒有配件而無法及時維修，造成停產事故，進口生產線上的變頻器有的不是很常見，維修配件不好找，國內也沒有代理商，變頻器的控制線路復雜，想換成其它牌子的變頻器也不容易做到。
變頻器是生產線中最容易損壞的部件，工廠的電工平時除了多對其保養好，還要弄清楚是否有變頻器的代理商、維修商、改用其它變頻器是否方便（如何接線及調參數）。
生產線上的變頻器要設置的參數比較多，大多數變頻器只是壞模塊，最快捷的換變頻器方法是買一個同型號的變頻器并把原來的主板換過來，這樣就不用再設參數。
經常有人在調試三菱變頻器時打來求助電話，說其是用4-20mA信號來控制變頻器的輸出頻率，確定沒接錯線，但變頻器沒反應，原來他們都是沒短接端子AU-SD，要使三菱變頻器的電流模擬量輸入信號有效，是必須短接端子AU-SD！三菱E系列變頻器沒這端子，則要用一個多功能端子改名為“AU”，再與“SD”短接！三菱變頻器的這個問題使很多人一開始調不好變頻器，有的人雖說調過，但下次又忘了！
很多人維修變頻器時并沒有示波器觀測各信號波形，對于輕微的觸發信號不正常難以發現（變頻器空載正常），這時可用一部收錄機，收聽變頻器運行時發出的噪音，是比正常的噪音要尖叫點，不過這只是粗略的比較，而且要靠經驗，平時可聽聽正常變頻器的噪音，從變頻器的輸出端引一條電線靠近收音機的天線，收到的噪音會明顯點！
一般開關電源有短路保護，所以短路處不會發熱，用手摸不出來，如果用萬用表都查不到，則要把開關電源中懷疑有短路的負載斷開（拿掉整流二極管），再看開關電源是否正常來判斷。
如果知道+24V負載有短路但又查不出是哪個地方，這時可外接+24V電源讓短路處發熱來查出，但+24V要串一個幾歐的電阻防止過流！
維修安川616G5變頻器的開關電源，開關管QM5HL-24H（不能用QM5HG-24H代替）及變壓器市面上是難以買到的，這時開關管可用D1433代替，變壓器雖然很多組抽頭，但每組都很少線圈，自己繞也很容易，我們都是這樣做的！注意各繞組的方向要與原來一樣！
IGBT模塊如果廠家不同、型號不同，其觸發腳G-E（或C-E結）電容量都不同，維修過的模塊很難用到原型號的IGBT管，所以只要比較一下模塊的G-E（或C-E結）電容量，基本可比較直觀地判斷是否是維修過的模塊，現在造假工藝比較好，已很難從外觀來辨別！
如果大家想查某一個模塊的參數，可把模塊的型號在“http://www.google.com/intl/zh-CN/”網站搜索。大多數模塊是可查到！
很多人打來電話，說到自己想搞點變頻器維修，但苦于找不到三相電源，其實維修變頻器不需要三相電源，用一個單相220/380變壓器（200VA左右）就可以了，帶動空載110KW變頻器都沒事，有個別牌子變頻器（日立、丹佛斯、施耐德）有輸入缺相保護功能，可在電路板上取消這功能。維修好的變頻器也不必試滿負載（有條件當然比較好），只要試一下小電機，測量輸出電壓、電流是否平衡，聽聽電機的聲音是否正常就可以了。
又有人把200KW變頻器“N”線接地，送電后變頻器發出巨響，空氣開關也不動作，變頻器炸黑了。燒了變頻器才來這里看到上面的帖子。接線圖在說明書里已很清楚，這樣用戶要負全責。如果自己不太熟悉變頻器，可請代理商包安裝調試。
當變頻器輸出電壓不平衡，一般沒有經驗是很難判定是哪路驅動有問題，這時可啟動變頻器3HZ，用萬用表+500V檔分別測：P-U、P-V、P-W及U-N、V-N、W-N 的電壓值，這6路電壓這時也會不一樣，那一路偏高則這一路有問題，其原理大家可自己畫圖分析一下。這里P、N是直流回路正、負端，U、V、W是輸出端。
今天又見到有的人用壓縮空氣給變頻器清塵時把變頻器主板弄壞，可能是把臟東西吹到主板上引起短路而搞壞的，壓縮空氣通常帶有水份，而且風力太大，最好用電吹風，沒有經驗的就不要去清理電路板，只清理風扇及散熱鋁片的塵就可以了。
模塊7MBI50N-120針腳的排列是：
Gw Ew（空） Gv Ev（空） Gu Eu （空） Gx E Gy E Gz E Gb
Gx、Gy 、Gz 分別是U、V、W的負端觸發腳，Gb是制動管的觸發腳。
用指針萬用表10K檔的指針去觸發Gw Ew （黑筆碰Gw ，紅筆碰Ew ），則
P到W可導通，當Gw Ew 短路，P到W則關閉（同樣用10K檔測）。
其它各管同理。
高價的教訓：今天深圳又有一位老兄在檢測變頻器時與上面第一條帖子的情況一樣，也是三菱A540-55K變頻器，在沒有插上模塊觸發線時給變頻器通電，三個IBGT模塊全部燒壞，造成重大損失。如果想學維修變頻器，最好先不要去修大功率的！
維修變頻器經常要把參數恢復出廠值，但很多人不知日立J300變頻器的參數恢復出廠值的操作方法，其方法是要把一個多功能端子改名為“初始化”功能（參數C0-C7），然后把這端子與公共端“CM1”（或P24）短接，再把變頻器關電后送電就可以。如要把端子“7”改為“初始化”功能，則把參數C6設為“7”。
國內外對“N”的不同定義導致不少電工因接錯線而燒壞變頻器，國內的“N”是指三相電源的零線，有的電工也認為其就是地線，國外變頻器則把“N”定義為直流回路的負端，這使很多太自信（沒仔細看說明書）的電工中招，如果變頻器輸入端的空氣開關跳閘不靈敏，變頻器通常燒毀嚴重，也希望變頻器廠家能把在國內使用的變頻器的“P、N”端改標為“+、-”端。(廣州通達變頻器元配件及維修中心http://LCF680707.ebigchina.com 小靈通：020-88281886.)
三線風扇的重要作用：
我們發現很多變頻器當散熱風扇壞了也不會跳“過熱”故障，直到功率模塊燒毀，如果是三線風扇則不存在這問題，當風扇壞了變頻器會報警，但這要增加控制電路，反過來說，有三線風扇的變頻器性能會更好一點！
變頻器燒壞模塊時驅動板通常也會損壞，維修驅動板有時要花很多時間，所以對于常用的變頻器（安川616G5、三菱A540），我們都備有其好的驅動板，如果變頻器是比較急用（如電梯用的變頻器），我們就先整個板換下來，以后有空才修好，這樣修好一臺變頻器有時不用半個小時。
檢修大功率變頻器，當其大容量的濾波電容充滿電時，對人及變頻器是相當危險的！我們的做法是把這些濾波電容斷開（斷開正負其中一端就可以），另裝小電容（幾百微法）代替，380V的變頻器要用兩個串，這時假負載裝在小電容前面都沒關系！因小電容的電量難以燒毀模塊！
很多搞變頻器維修的都沒有耐壓表及電容表，現在大多二手IGBT模塊存在問題是耐壓不夠或是假模塊，而用這兩表基本可以檢查出來，所以維修變頻器最好擁有這兩個表，價格也不高，電子商場一般有賣！
風機類變頻器使用要注意幾個問題：
1）減速時間不能太短，一般要3-5分鐘。
2）不要采用“自由停車”及“自動復位”功能，除非你設置了“速度跟蹤”功能。
3）如果沒設置“速度跟蹤”功能，就不能在風機還在慣性轉動時啟動變頻器。
4）輸入電壓更要求穩定。
5）電機三相電流要求比較平衡，電機軸承不能有問題。
很多維修新手經常在拆模塊時把電路板也拆壞了，變頻器的電路板比較精細，弄壞電路板會帶來很多麻煩，有時甚至由于焊接不良而容易燒壞模塊，如果確定是模塊壞了，我們通常的做法是把模塊從電路板上鋸出來，再把模塊的焊腳逐個清理掉，這樣電路板就完好無損！
最近又有很多人打電話來，說其恒壓供水的變頻器被雷電打壞了，大多主板也壞了，損失慘重！有條件的應多檢查避雷措施是否正常，變頻器地線是否接地良好，有可能的在打雷期間切斷變頻器電源，但這個大多人做不到！
很多變頻器在散熱風扇壞了以后，也不會跳“過熱”保護，直到模塊燒壞，大多風扇是因為被灰塵堵塞而損壞的，所以如果能定期為變頻器清塵及檢查風扇是否正常是一項很有價值的工作，但很少工廠有這樣做，變頻器能使用則沒人理它！變頻器如果能用上有自檢測功能的散熱風扇（三線風扇），則可防止上面的問題，但很少變頻器有用到！三線風扇在有少量的灰塵卡住它而降低其轉速時，其就會發出報警信號，這樣就不致變頻器發熱而燒模塊，所以這功能在實際中是相當有用的！(廣州通達變頻器元配件及維修中心http://LCF680707.ebigchina.com 020-88281886.)
變頻器如果不用停放在車間里，往往是老鼠的活動的好去處，而且經常咬斷變頻器里面的電線，通電后有可能發生短路而把變頻器燒毀，這也是我們經常碰到的，有可能的裝上防鼠鐵絲網。
變頻器里用的IPM本身有短路保護功能所以很多用IPM模塊的變頻器的電容到IPM之間就沒用到快熔，但我覺得兩者的保護功能還是不能互相代替，兩者都有比較完美，因為我們看過有的沒有快熔的變頻器有時IPM模塊炸到粉碎，發出的強電磁波也可能弄壞主控板。
安川616G5-18.5KW(或以上）變頻器有一個輔助電源，其作用是把輸入端R、S的電壓通過一個變壓器變壓成220V供給散熱風扇及接觸器，這輔助電源的電壓要看實際輸入電壓而選檔（380V、400V、440V、460V），有很多人選取了380V檔，但其工廠的電壓有時卻超過400V，造成變頻器里的散熱風扇、接觸器及變壓器容易燒壞，我們已修過不少這樣的故障。比較安全的做法是選取400V檔，這樣當實際輸入電壓只有380V也不影響變頻器的工作！
維修變頻器時，經常碰到有的模塊（如7MBI25NE-120）只壞整流部分，我們的處理方法是把模塊的輸入腳R、S、T剪斷，另加裝一個整流模塊，這樣維修雖然比較麻煩，但大大節省維修成本，現在好的二手模塊7MBI25NE-120價格要在380元左右，但我們維修因壞這模塊的變頻器的維修價是400元（如三菱A044-3.7K、安川616G5-3.7K)，使我們在變頻器維修價方面有很大的競爭力!
本文將基于SIEMENS變頻器對其常見故障進行分析和處理。
1 、 引言
20世紀50年代末開始，電氣傳動領域進行了一場重要的技術變革—將原來只用于恒速傳動的交流電動機實現速度控制，以取代制造復雜、價格昂貴、維護不便的直流電動機。近十多年來，隨著電力電子技術、微電子技術及現代控制理論向交流電氣傳動領域的滲透，變頻器已經廣泛應用于交流電動機的速度控制。其最主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。在風機、水泵、壓縮機等流體機械上應用可以節約大量的電能;在紡織、化纖、塑料、化學等工業領域，利用變頻器的自動控制性能可以提高產品質量和數量;在機械行業中，應用變頻器是改造傳統產業、實現機電一體化的重要手段;在工廠自動化技術中，交流伺服系統正在取代直流伺服系統。從數百瓦的伺服系統到數萬千瓦的特大功率高速傳動系統，從一般要求的小范圍調速傳動到高精度、快響應、大范圍的調速傳動，從單機傳動到多機協調運轉，都可以采用交流調速裝置。幾乎可以說，有電動機的地方就有變頻器的使用。
2、 西門子通用型變頻器的特點
西門子變頻器進入中國市場較晚，但是其增長速度最快。西門子變頻器主要分為通用型、工程型和專用型三類。西門子通用型變頻器快速增長的原因主要有以下幾個方面：
(1) 不斷推出新產品，滿足不同用戶的特定要求。西門子產品一般的更新周期不超過5年。其產品能夠滿足不同用戶的特殊要求。
(2) 強大的通訊功能和全面的配套軟件，是西門子自動化產品的一大特點。這在我國造紙、化工、鋼鐵、機械制造等諸多產業從技術改造向自動化控制全面推進的飛速發展過程中，尤顯其競爭優勢。
(3) 近兩年推出的MM4新一代變頻器不僅具有西門子工程型變頻器MasterDrive的良好架構，還具有較高的性能價格比，雖然價格不高卻有著比同類產品更強大的功能。利用BiCo功能可以為更為復雜的功能進行編程，它可以在輸入(數字的，模擬的，串行通訊的等等)和輸出(變頻器的電流，頻率，模擬輸出，繼電器節點輸出等等)之間建立布爾代數式和數學關系式。
(4) MM4新一代變頻器不同于其他變頻器的另一個顯著特點是：他給用戶提供的是一個完全開放的編程平臺，使用戶可以根據自己的需要最大限度的合理利用有限的資源實現盡可能復雜的控制特性。它的幾十個自由功能塊可以代替PLC實現一些簡單的編程操作。
(5) 由于價格低廉，變頻器在制造時不得已選用了一些底端的原器件，或者說在選用原器件時考慮的富裕量太小。比如：耐壓，耐溫，耐電壓、電流沖擊等。因此，在我國使用的實踐中出現問題相對較多，這是令我們感到非常遺憾的地方。
3、 常見故障現象分析及處理方法
一般來說，當你拿到一臺有故障的變頻器，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒，線路板上有沒有明顯燒損的痕跡。
具體方法是：用萬用表(最好是用模擬表)的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端(-)極，用紅表棒分別測量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現象。然后，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極，黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現象。否則，說明模塊損壞。這時候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電，以免造成更大的損失。
如果以上測量結果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。
(1) 上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源驅動板有問題，也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅動板部分了。
(2) 上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現象說明整流和開關電源工作基本正常，問題出在開關電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關電源的幾路整流二極管，很容易發現問題。換一個相應的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低，電源脈動沖擊造成的。
(3) 有時顯示[F0022F0001A0501]不定(MM4)，敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常，一般屬于接插件的問題，檢查一下各部位接插件。也發現有個別機器是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。
(4) 上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問題。多數情況下換一塊主控板問題就解決了，一般是因為外圍控制線路有強電干擾造成主控板某些元件(如帖片電容、電阻等)損壞所至，我分析與主控板散熱不好也有一定的關系。但也有個別問題出在電源板上。
例如：重慶某水泥廠回轉窯驅動用的一臺MM440-200kW變頻器，由于負載慣量較大，啟動轉距大，設備啟動時頻率只能上升到5Hz左右就再也上不去，并且報警[F0001]?？蛻粢蟮浆F場服務，我當時考慮認為：作為變頻器本身是沒有問題的，問題是客戶參數設置不當，用矢量控制方式，再正確設定電機的參數/模型就可以解決問題。又過了兩天客戶來電告訴我變頻器已經壞了，故障現象是上電顯示[-----]。經現場檢查分析，這種故障是因為主控板出問題造成的，因為用戶在安裝的過程中沒有嚴格遵循EMC規范，強弱電沒有分開布線、接地不良并且沒有使用屏蔽線，致使主控板的I/O口被燒毀。后來，我申請了維修服務，SFAE的工程師去現場維修，更換了一塊主控板問題解決了。
(5) 上電后顯示正常，一運行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現象說明IGBT模塊損壞或驅動板有問題，需更換IGBT模塊并仔細檢查驅動部分后才能再次上電，不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現，一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成的。
還有一些特殊故障(不常見但有一些普遍意義，可以舉一反三，希望達到拋磚引玉的效果)，例如：
(6) 有一臺變頻器(MM3-30KW)，在使用的過程中經?！盁o故”停機。再次開機可能又是正常的，機器拿到我這兒來以后，開始我也沒有發現問題所在。經過較長時間的觀察，發現上電后主接觸器吸合不正常--有時會掉電，亂跳。查故障原因，結果發現是因為開關電源出來到接觸器線包的一路電源的濾波電容漏電造成電壓偏低，這時如果供電電源電壓偏高還問題不大，如果供電電壓偏低就會致使接觸器吸合不正常造成無故停機。
(7) 還有一臺變頻器(MM4-22KW)，上電顯示正常，一給運行信號就出現[P----]或[-----]，經過仔細觀察，發現風扇的轉速有些不正常，把風扇拔掉又會顯示[F0030]，在維修的過程中有時報警較亂，還出現過[F0021\F0001\A0501]等。在我先給了運行信號然后再把風扇接上去就不出現[P----]，但是，接上一個風扇時，風扇的轉速是正常的，輸出三相也正常，第二個風扇再接上時風扇的轉速明顯不正常。于是我分析問題在電源板上。結果是開關電源出來的一路供電濾波電容漏電造成的，換上一個同樣的電容問題就解決了。
（8）在某鋼鐵廠有一臺75kW的MM440變頻器，安裝好以后開始時運行正常，半個多小時后電機停轉，可是變頻器的運轉信號并沒有丟失卻仍在保持，面板顯示[A0922]報警信息（變頻器沒有負載），測量變頻器三相輸出端無電壓輸出。將變頻器手動停止，再次運行又回復正常。正常時面板顯示的輸出電流是40A-60A。過了二十多分鐘同樣的故障現象出現，這時面板顯示的輸出電流只有0.6A左右。經分析判斷是驅動板上的電流檢測單元出了問題，更換驅動板后問題解決。
總結以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，正如我前面在西門子通用變頻器的特點里所說的，因為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發的故障比例較多，如果有圖紙和零件，這些問題便不難解決而且費用不高，否則解決這些問題還是不容易的。最簡單的辦法就是換整塊的線路板！
結束語
西門子變頻器的設計水平同各品牌變頻器相比，功能強大，無可挑剔！如果再能從設計上就考慮到將來維修的方便性并在制造選材上提高一下零件的質量是最為理想的了。
西門子變頻器整流單元的耐壓是1200V。若能使用耐壓1600V的整流單元，我認為會大大提高穩定性并降低故障率。
防干擾的措施有待加強，西門子的變頻器有時會因為干擾問題而把主控板或I/O端口燒了。
在我擔任技術支持和維修的過程中，我感到只有不斷的學習豐富自己的業務技能，理論指導實踐，實踐再進一步上升為理論，舉一反三不斷地總結經驗，才能使自己的各方面知識不斷加強，跟上快速發展的時代科技進步的步伐。
變頻器過流故障分析
變頻器出現“OVERCURRENT”故障，分析其產生的原因，從兩方面來考慮：一是外部原因； 二是變頻器本身的原因。
一、外部原因：
1、電機負載突變，引起的沖擊過大造成過流。
2、電機和電機電纜相間或每相對地的絕緣破壞，造成匝間或相間對地短路，因而導致過流。
3、過流故障與電機的漏抗，電機電纜的耦合電抗有關，所以選擇電機電纜一定 按照要求去選。
4、在變頻器輸出側有功率因數矯正電容或浪涌吸收裝置。
5、當裝有測速編碼器時，速度反饋信號丟失或非正常時，也會引起過流，檢查 編碼器和其電纜。
二、變頻器本身的原因：
1、參數設定問題：例如加速時間太短，PID調節器的比例P、積分時間I參數不合理，超調過大造成變頻器輸出電流振蕩。
2、變頻器硬件問題：
（1）電流互感器損壞，其現象表現為，變頻器主回路送電，當變頻器未起動時 有電流顯示且電流在變化，這樣可判斷互感器已損壞。
（2）主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞，也會出現過流。電路板損壞可能是：
由于環境太差，導電性固體顆粒附著在電路板上，造成靜電損壞。或者 有腐蝕性氣體，使電路被腐蝕。
電路板的零電位與機殼連在一起，由于柜體與地角焊接時，強大的電弧 ，會影響電路板的性能。
由于接地不良，電路板的零伏受干擾，也會造成電路板損壞。
（3）由于連接插件不緊、不牢。例如電流或電壓反饋信號線接觸不良，會出現 過流故障時有時無的現象。
（4）當負載不穩定時，建議使用DTC模式，因為DTC控制速度非?？?，每隔25微 秒產生一組精確的轉矩和磁通的實際值，再經過電機轉矩比較器和磁通比 較器的輸出，優化脈沖選擇器決定逆變器的最佳開關位置，這樣有制過電流。另外，速度環的自適應（AUTOTUNE）會自動調整PID參數，從而使變頻器輸出電機電流平穩。
經常看到有的進口生產線由于有變頻器燒壞，沒有配件而無法及時維修，造成停產事故，進口生產線上的變頻器有的不是很常見，維修配件不好找，國內也沒有代理商，變頻器的控制線路復雜，想換成其它牌子的變頻器也不容易做到。
變頻器是生產線中最容易損壞的部件，工廠的電工平時除了多對其保養好，還要弄清楚是否有變頻器的代理商、維修商、改用其它變頻器是否方便（如何接線及調參數）。
生產線上的變頻器要設置的參數比較多，大多數變頻器只是壞模塊，最快捷的換變頻器方法是買一個同型號的變頻器并把原來的主板換過來，這樣就不用再設參數。
經常有人在調試三菱變頻器時打來求助電話，說其是用4-20mA信號來控制變頻器的輸出頻率，確定沒接錯線，但變頻器沒反應，原來他們都是沒短接端子AU-SD，要使三菱變頻器的電流模擬量輸入信號有效，是必須短接端子AU-SD！三菱E系列變頻器沒這端子，則要用一個多功能端子改名為“AU”，再與“SD”短接！三菱變頻器的這個問題使很多人一開始調不好變頻器，有的人雖說調過，但下次又忘了！
很多人維修變頻器時并沒有示波器觀測各信號波形，對于輕微的觸發信號不正常難以發現（變頻器空載正常），這時可用一部收錄機，收聽變頻器運行時發出的噪音，是比正常的噪音要尖叫點，不過這只是粗略的比較，而且要靠經驗，平時可聽聽正常變頻器的噪音，從變頻器的輸出端引一條電線靠近收音機的天線，收到的噪音會明顯點！
一般開關電源有短路保護，所以短路處不會發熱，用手摸不出來，如果用萬用表都查不到，則要把開關電源中懷疑有短路的負載斷開（拿掉整流二極管），再看開關電源是否正常來判斷。
如果知道+24V負載有短路但又查不出是哪個地方，這時可外接+24V電源讓短路處發熱來查出，但+24V要串一個幾歐的電阻防止過流！
維修安川616G5變頻器的開關電源，開關管QM5HL-24H（不能用QM5HG-24H代替）及變壓器市面上是難以買到的，這時開關管可用D1433代替，變壓器雖然很多組抽頭，但每組都很少線圈，自己繞也很容易，我們都是這樣做的！注意各繞組的方向要與原來一樣！
IGBT模塊如果廠家不同、型號不同，其觸發腳G-E（或C-E結）電容量都不同，維修過的模塊很難用到原型號的IGBT管，所以只要比較一下模塊的G-E（或C-E結）電容量，基本可比較直觀地判斷是否是維修過的模塊，現在造假工藝比較好，已很難從外觀來辨別！
如果大家想查某一個模塊的參數，可把模塊的型號在“http://www.google.com/intl/zh-CN/”網站搜索。大多數模塊是可查到！
很多人打來電話，說到自己想搞點變頻器維修，但苦于找不到三相電源，其實維修變頻器不需要三相電源，用一個單相220/380變壓器（200VA左右）就可以了，帶動空載110KW變頻器都沒事，有個別牌子變頻器（日立、丹佛斯、施耐德）有輸入缺相保護功能，可在電路板上取消這功能。維修好的變頻器也不必試滿負載（有條件當然比較好），只要試一下小電機，測量輸出電壓、電流是否平衡，聽聽電機的聲音是否正常就可以了。
又有人把200KW變頻器“N”線接地，送電后變頻器發出巨響，空氣開關也不動作，變頻器炸黑了。燒了變頻器才來這里看到上面的帖子。接線圖在說明書里已很清楚，這樣用戶要負全責。如果自己不太熟悉變頻器，可請代理商包安裝調試。
當變頻器輸出電壓不平衡，一般沒有經驗是很難判定是哪路驅動有問題，這時可啟動變頻器3HZ，用萬用表+500V檔分別測：P-U、P-V、P-W及U-N、V-N、W-N 的電壓值，這6路電壓這時也會不一樣，那一路偏高則這一路有問題，其原理大家可自己畫圖分析一下。這里P、N是直流回路正、負端，U、V、W是輸出端。
今天又見到有的人用壓縮空氣給變頻器清塵時把變頻器主板弄壞，可能是把臟東西吹到主板上引起短路而搞壞的，壓縮空氣通常帶有水份，而且風力太大，最好用電吹風，沒有經驗的就不要去清理電路板，只清理風扇及散熱鋁片的塵就可以了。
模塊7MBI50N-120針腳的排列是：
Gw Ew（空） Gv Ev（空） Gu Eu （空） Gx E Gy E Gz E Gb
Gx、Gy 、Gz 分別是U、V、W的負端觸發腳，Gb是制動管的觸發腳。
用指針萬用表10K檔的指針去觸發Gw Ew （黑筆碰Gw ，紅筆碰Ew ），則
P到W可導通，當Gw Ew 短路，P到W則關閉（同樣用10K檔測）。
其它各管同理。
高價的教訓：今天深圳又有一位老兄在檢測變頻器時與上面第一條帖子的情況一樣，也是三菱A540-55K變頻器，在沒有插上模塊觸發線時給變頻器通電，三個IBGT模塊全部燒壞，造成重大損失。如果想學維修變頻器，最好先不要去修大功率的！
維修變頻器經常要把參數恢復出廠值，但很多人不知日立J300變頻器的參數恢復出廠值的操作方法，其方法是要把一個多功能端子改名為“初始化”功能（參數C0-C7），然后把這端子與公共端“CM1”（或P24）短接，再把變頻器關電后送電就可以。如要把端子“7”改為“初始化”功能，則把參數C6設為“7”。
國內外對“N”的不同定義導致不少電工因接錯線而燒壞變頻器，國內的“N”是指三相電源的零線，有的電工也認為其就是地線，國外變頻器則把“N”定義為直流回路的負端，這使很多太自信（沒仔細看說明書）的電工中招，如果變頻器輸入端的空氣開關跳閘不靈敏，變頻器通常燒毀嚴重，也希望變頻器廠家能把在國內使用的變頻器的“P、N”端改標為“+、-”端。(廣州通達變頻器元配件及維修中心http://LCF680707.ebigchina.com 小靈通：020-88281886.)
三線風扇的重要作用：
我們發現很多變頻器當散熱風扇壞了也不會跳“過熱”故障，直到功率模塊燒毀，如果是三線風扇則不存在這問題，當風扇壞了變頻器會報警，但這要增加控制電路，反過來說，有三線風扇的變頻器性能會更好一點！
變頻器燒壞模塊時驅動板通常也會損壞，維修驅動板有時要花很多時間，所以對于常用的變頻器（安川616G5、三菱A540），我們都備有其好的驅動板，如果變頻器是比較急用（如電梯用的變頻器），我們就先整個板換下來，以后有空才修好，這樣修好一臺變頻器有時不用半個小時。
檢修大功率變頻器，當其大容量的濾波電容充滿電時，對人及變頻器是相當危險的！我們的做法是把這些濾波電容斷開（斷開正負其中一端就可以），另裝小電容（幾百微法）代替，380V的變頻器要用兩個串，這時假負載裝在小電容前面都沒關系！因小電容的電量難以燒毀模塊！
很多搞變頻器維修的都沒有耐壓表及電容表，現在大多二手IGBT模塊存在問題是耐壓不夠或是假模塊，而用這兩表基本可以檢查出來，所以維修變頻器最好擁有這兩個表，價格也不高，電子商場一般有賣！
風機類變頻器使用要注意幾個問題：
1）減速時間不能太短，一般要3-5分鐘。
2）不要采用“自由停車”及“自動復位”功能，除非你設置了“速度跟蹤”功能。
3）如果沒設置“速度跟蹤”功能，就不能在風機還在慣性轉動時啟動變頻器。
4）輸入電壓更要求穩定。
5）電機三相電流要求比較平衡，電機軸承不能有問題。
很多維修新手經常在拆模塊時把電路板也拆壞了，變頻器的電路板比較精細，弄壞電路板會帶來很多麻煩，有時甚至由于焊接不良而容易燒壞模塊，如果確定是模塊壞了，我們通常的做法是把模塊從電路板上鋸出來，再把模塊的焊腳逐個清理掉，這樣電路板就完好無損！
最近又有很多人打電話來，說其恒壓供水的變頻器被雷電打壞了，大多主板也壞了，損失慘重！有條件的應多檢查避雷措施是否正常，變頻器地線是否接地良好，有可能的在打雷期間切斷變頻器電源，但這個大多人做不到！
很多變頻器在散熱風扇壞了以后，也不會跳“過熱”保護，直到模塊燒壞，大多風扇是因為被灰塵堵塞而損壞的，所以如果能定期為變頻器清塵及檢查風扇是否正常是一項很有價值的工作，但很少工廠有這樣做，變頻器能使用則沒人理它！變頻器如果能用上有自檢測功能的散熱風扇（三線風扇），則可防止上面的問題，但很少變頻器有用到！三線風扇在有少量的灰塵卡住它而降低其轉速時，其就會發出報警信號，這樣就不致變頻器發熱而燒模塊，所以這功能在實際中是相當有用的！(廣州通達變頻器元配件及維修中心http://LCF680707.ebigchina.com 020-88281886.)
變頻器如果不用停放在車間里，往往是老鼠的活動的好去處，而且經常咬斷變頻器里面的電線，通電后有可能發生短路而把變頻器燒毀，這也是我們經常碰到的，有可能的裝上防鼠鐵絲網。
變頻器里用的IPM本身有短路保護功能所以很多用IPM模塊的變頻器的電容到IPM之間就沒用到快熔，但我覺得兩者的保護功能還是不能互相代替，兩者都有比較完美，因為我們看過有的沒有快熔的變頻器有時IPM模塊炸到粉碎，發出的強電磁波也可能弄壞主控板。
安川616G5-18.5KW(或以上）變頻器有一個輔助電源，其作用是把輸入端R、S的電壓通過一個變壓器變壓成220V供給散熱風扇及接觸器，這輔助電源的電壓要看實際輸入電壓而選檔（380V、400V、440V、460V），有很多人選取了380V檔，但其工廠的電壓有時卻超過400V，造成變頻器里的散熱風扇、接觸器及變壓器容易燒壞，我們已修過不少這樣的故障。比較安全的做法是選取400V檔，這樣當實際輸入電壓只有380V也不影響變頻器的工作！
維修變頻器時，經常碰到有的模塊（如7MBI25NE-120）只壞整流部分，我們的處理方法是把模塊的輸入腳R、S、T剪斷，另加裝一個整流模塊，這樣維修雖然比較麻煩，但大大節省維修成本，現在好的二手模塊7MBI25NE-120價格要在380元左右，但我們維修因壞這模塊的變頻器的維修價是400元（如三菱A044-3.7K、安川616G5-3.7K)，使我們在變頻器維修價方面有很大的競爭力!
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