[第4讲]台湾产变频器常见故障及维修对策

1、变频器的常见故障及维修对策（台湾产）The Normal Malfunction and Maintenance Countermeasure of Inverter（produce in Taiwan）摘要：介绍台湾产变频器的发展及各品牌变频器故障的处理办法关键词：大功率晶体管 智能化一体模块 开关电源Abstract:Introduce the development of inverter ,and how to deal with the malfunction of the inverter.Key words:GTR IPM Switch power变频器的发展应该说经历了一段很漫长的时间，中国变频器市场也经历了从80年代初90年代中期日本变频器独领风骚，到现在的欧美变频器渐占主导地位的局面。在这中间我们不得不提到台湾产的变频器。作为一个半导体电子产品的集结地和加工中心，变频器这个和半导体IC业密切相关的行业在台湾也取得了巨大的发展。为台湾变频器在市场上也赢得了一席之地。并以其低廉的价格和较好的性能受到了中低档用户的青睐。处于领先地位的品牌主要有台达，台安，东元，其他我们还

2、能碰到的品牌有爱德利，利佳，宁茂，欧林，九德松益等。台湾变频器相对来说功能较简单，特别是早期的产品，像台安欧林主要功能就是调速，简单而实用。如台安早期的N1系列，和欧林的OL2001系列OL4001系列。但随着半导体技术的发展，以及用户客观使用场合使用要求的提高，变频器的功能也越来越丰富。台湾变频器也有了长足的发展，随着控制理论的成熟，控制方式也由原来的V/F控制提升至电压矢量控制，主要的功率器件也由大功率双极型晶体管GTR改善为绝缘栅双极型晶体管IGBT,变频器性能大为提高。在功能上，台湾产变频器虽然无法和欧美及日本变频器相提并论，但功能上也越来越完善。台安，台达都有RS232/485通讯功能，内置PID功能，台达变频器还带有PG卡选件，参数里更带有电子齿轮设置，调速更精确。（VFD-V系列）。由于纺织行业的一些特殊性，台安变频器推出了内建摆频功能的SV300系列变频器。对于东元变频器来说由于采用了安川变频技术，东元无论从外形还是内部参数都和安川极为接近，功能也极其相近。由于是安川变频的成熟技术，质量还是相当可靠。分类也和安川变频接近。功能也十分强大，包括多种通讯方式的选择，内置简易

3、PLC功能等等。在型号分类上几大台湾品牌也更详细。如台达变频器就包括通用型的VFD-A系列，风机水泵专用的VFD-F系列，以及简易型的VFD-S系列，以及可用于直接转矩控制的VFD-V系列。台安变频器主要有通用型的N2系列，电流矢量型的V2系列，经济型的E2系列，以及功能最完善的SV300系列。东元变频器主要包括大功率的7200GA系列，7200PA系列。以及中小功率的7200MA,7200CV系列。以及和台安变频器极为相近的E2,N2系列。以下我们就从维修的角度，结合几个常见品牌变频器的常见故障和大家做一个探讨。对于台安变频器我们现在碰到故障比较多的是N2系列，常见故障代码有过电流OC,原因有多种，电机故障，加速时间过短，检测CT损坏，都有可能导致过电流故障的出现。其实在维修中碰到最多引起过电流报警的就是PIM模块的损坏，有时往往由于驱动电路上的短路，导致上电就显示过电流报警，也有可能由于大功率晶体管的损坏，导致三相输出电压不平衡，变频器运行就显示过电流报警。我们常用的确定故障源的办法就是在不拖动电机的情况下运行变频器，并测量输出电压，确定是电机有问题，还是变频器故障。假如是变频器故

4、障我们还得判断是PIM模块损坏引起的故障还是检测电路误检引起的故障。我们通过测量，就能判断出PIM模块的好坏，但值得注意的是我们不能忽略对驱动电路波形的测量。台安N2系列变频器下桥驱动采用的是带有短路保护的PC929驱动光藕，PIM模块的损坏也容易导致驱动光藕的损坏。检测电路的损坏主要是霍尔传感器损坏也会引起过流报警。N2系列变频器的开关电源的设计是目前开关电源较流行做法，用一块uc3842作为波形发生器，调整开关管k1317的占空比，达到调整输出的目的。整个线路设计简单可靠，被广泛采用。但由于开关电源所带负载的短路，或开关电源工作电压的突变也会导致开关电源的损坏。问题一般出在UC3842芯片上，但假如是外部电源发生突变，也有可能导致脉冲变压器的损坏。在台安N1系列变频器中脉冲变压器的损坏还是比较多的但原因则和N2系列变频器的损坏有所区别。多与脉冲变压器绕制时的工艺有关。台达变频器我们碰到最多的就是开关电源的损坏了。如台达的VFD-A系列变频器。它的开关电源采用了一种对称的设计结构，有两个开关管共同调整输出电压，问题往往都出在开关管的驱动电路上。此外此开关电源的脉冲变压器也是一个易坏部

5、分。东元的7200GA采用的则是安川616G3系列变频器的技术。我们碰到较多的就是SC故障以及CPF00CPF04故障。当然开关电源的损坏也是常见故障之一。对于SC短路故障多是由于功率模块的损坏而导致的，功率模块触发极的短路往往会导致上电就显示短路故障。驱动电路的损坏也会引起SC故障。往往是一运行，SC故障就出现了。那我们就只能通过测量功率模块，检测驱动波形来排除故障了。对于CPF00CPF04故障问题则是基本都在控制板上，相对来说检测较困难。我们可以是一般都是指三菱变频器进入中国市场较早，所以有些老的产品仍在使用，我们先就这些产品的故障做一分析。早期我们能碰到的产品主要包括Z系列和A200系列的变频器，小功率Z024系列变频器我们常见的故障现象有OC，ERR,无显示等，OC引起的原因主要有以下两种可能：1.驱动电路老化，由于较长年限的使用，必然导致元器件的老化，从而引起驱动波形发生畸变，输出电压也就不稳定了，所以经常一运行就出现OC报警。2.IPM模块的损坏也会引起OC报警，Z024系列的机器使用的功率模块不仅含有过流，欠压等检测电路，而且还包含有放大驱动电路，所以不管是检测电路的损

6、坏，驱动电路的损坏，以及大功率晶体管的损坏都有可能引起OC报警。无显示故障的原因则多数是由于开关电源厚膜的损坏引起的。ERR故障是一个欠压故障，通常是由于电压检测回路电阻或连线出现问题而导致故障的产生，而不是实际输入电压真的出现欠电压。A200系列的OC故障多数是由于驱动电路的损坏而引起的，它的驱动电路采用了一块陶瓷封装的厚膜电路，这给维修带来了一定的困难，其厚膜电路主要是基于一块驱动光耦而设计的电路。此外我们还会碰到一些LV故障，欠压故障的出现也多半由于母线检测电路出现了故障，三菱变频器也为此设计了一块用于检测电压和电流的厚膜电路。开关电源脉冲变压器的损坏也是A200系列变频器的一个常见故障，由于开关电源输出负载的短路，或母线电压的突变而导致脉冲变压器初，次级绕组的损坏。目前市场上正在推广使用的就是A500系列，E500系列，和F500系列，以及S120系列。以下我们就A500和E500系列的常见故障和大家做一分析。对于A500系列我们有时会碰到UV(欠压)故障，我们可以检查一下整流回路，A500系列7。5KW以下变频器的整流桥内置一个可控硅，变频器在正常运行时用于切断充电电阻，内置可控硅的损坏会导致欠压故障的出现。开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障，而常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片，此芯片的损坏通常是由于工作电压的突变而导致的。此外，在平时维修中我们还是会经常碰到CPU板的损坏。常见的故障报警有E6,E7,而损坏器件也主要集中在CPU板的程序存储芯片，以及一些接口芯片上。对于E500系列变频器，我们碰到的常见故障有Fn故障，此故障主要由于风扇的损坏而引起的。但变频器在有报警的时候并不封锁输出。应该说三菱变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。蒋朝华 男 维修部经理 毕业于同济大学工业自动化专业，现就职于三信自动化工程有限公司，从事变频，伺服，直流调速等多种驱动产品的维修与技术服务，并从事与此相关的工程设计和项目改造。

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