引言：

本文从工程实际出发，论述了变频调速装置在牵引大惯性或重负荷纺丝机时，起动费力的成因和常见的故障，并给出了行之有效的解决方法。

关键词:变频器;启动转矩; VIf控制;矢量控制

1变频器的工作原理

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。该变频调速平稳，范围宽，效率高，启动电流小，运动平稳，节能效果显著。然而，由于环境、使用年限、人工操作等原因，会对变频调速系统的使用寿命产生一定的影响，并产生各种故障。

2变频器常见故障及处理方法

2.1过电流故障

过流失效，是指在运行期间，如果变频器的电流超出额定值的200%，则会使保护电路工作，使其不能正常工作。纺丝变频器的负载是多块电锭，因为每台纺丝变频器的负载最少为800块电锭（315 kW，带1200多个电棒，每块Q9kW)，故在变频器工作之前，要将开关打到停止位置，以减缓开锭速度，避免多块电锭同时起动而增加电流。在落丝过程中，降低落丝速度，避免多块电锭同时停车，导致刹车电流过大，导致变频调速过流。

长期运行的变频器无规律地发生OC1OC2和接地故障，没有发现任何硬件错误，认为EEPROM有问题，购买一块新的CPU，更换后一切正常。

逆变器模块失效，其主要原因是输出接地短路，逆变模块或其保护线路出现故障。变频器的主要故障是由于逆变器组件的故障，发生这种故障后，使用万用表对逆变器进行检测，如果有问题，可以就地解决。

由于变频器是多个电锭的动力，为避免因电锭接地引起的变频运行，导致大范围的停机，我们使用了一个中频变压器，把变频器和负载分离开来，并安装了一个直流电抗器。

2.2电流检测故障

三菱变频器在 EGF输出端发生接地故障过流保护，说明书中的警告表明，在频率转换装置的输出端（在负载端有接地流经地电流时，该频率转换器停止输出。经过多次检查，发现负载侧极小-部分电块虽有接地，但由于中频变压器的绝缘效果，通常无法使其发生故障，将负载转移至备用变频器，无故障，并无异常，经过多次检查和分析，认为故障的根源在检测回路，并对检测器及互感器进行了检验，最终确定是电流互感器损坏，更换后，该变频器已被排除。

2.3散热片过热

故障码 EFin是因为周围的温度太高，或者是冷却的散热器卡住了，导致温度传感器工作，导致变频电源不能正常工作。此故障多发生于夏季，变频室设有空调设备，当空调机工作发生故障而停止运转时，周围气温迅速上升，导致变频器失效；还有一些温度感应器被破坏，无法探测到真实的温度。解决办法：检查风扇转动或感温器有无破损，如果有就换掉，看看周围的温度是不是太高了，空调有没有工作，如果有，要马上把周围的温度降下来。

2.4操作面板无显示

检测方法及判定：更换控制面板，因为三菱变频器的所有控制板都相同，只要更换即可，若无法排除，重新切断电源，检查缺相或断路，若电源正常，请重新上电，检查变频器中间回路直流端 RN是否存在电压，若无异常，则判定该变频器内的开关电源已被破坏。

2.5电路异常

三菱的大型变频器除了控制面板上的故障显示之外，在控制面板的右边，是一个七个 LCD的 CHARGE故障，它的左边和右边的液晶屏上都有不同的数字，并且出现了不同的故障现象。

如果变频器长期运行，很容易发生E1S失效，原因有：冷却散热器的温度超出了规定的范围；冷却风机功率不正常、平波电容过流等。

2.6CPU故障

如 Er、E7等故障，应采取以下措施：首先将变频器重置，排除故障，然后对其运行模式、运行参数进行检验，确认正确，可判断 CPU有问题，并进行 CPU更换。

2.7维护和检查

通用频率变换器是一种由半导体器件组成的静态机械。对10年来的变频器故障进行分析，主要是逆变模块故障、冷却风扇故障、保险丝熔断、 CPU主板故障等。为了避免其他因素，如温度、湿度、尘埃、腐蚀、震动、以及其他因素，如使用部件的老化、寿命等，都需要定期进行检测^[1]。

3变频器故障处理实例

在变频器使用说明书中所列出的所有故障都是比较普遍的，当有部分代码没有被提及时，应该进行彻底的检查。变频调速装置的维护主要有两种：一是在线电压检测，二是对直流电阻进行测量，通过对各个重要部位的电压进行比较，使故障区域减小，从而进行分析判定；对元件的直流电阻进行测试，通过对色环的检测和比较，并将可疑的元器件拆卸下来，并对其进行直流电阻的测试。

3.1 西门子6SE7016 - 1TA61 -Z变频器的操作控制面板PMU显示屏显示“E”报警的故障处理

(1)当新的 CUVC面板被更换后，电源启动时，屏幕上仍然显示“E”，表明故障的原因不在 CUVC面板，而是在基板上。

检查主板，用数码万用表测量24 V电压，发现N3参考电压有异常，N2集成模块20脚的电压0.1 V明显低于15 V,N2集成模块20脚的电压为11.3 V,8脚为0.20 V,11脚为27.5 V。经过分析判断，1、8、20脚电压均有异常。N3集成模块的1个引脚电压为0.31 V,2个引脚为1.8 V，均为较低的电压。将N3集成块MC340拆卸，测量2个引脚和3个引脚之间的电阻是840。在新的N3整合模块MC340后，测试各个插脚的电压，1脚2.1 V,2脚5.1 V，正常。重新连接变频器，输入参数，使其工作正常。

(2)用数码万用表测量底板N2和N3集成块的各个脚的电压，N3的一个脚和N2的8个脚的电压都偏低。由于V28的基极阻变，使V28三极管断开，N2,N3集成块无法正常工作^[2]。

(3)一个频率转换器，发出“E”的警报，新的 CUVC面板被替换，开机后的显示屏仍然显示 E。拆卸 CUVC面板，发现电路板上的电路板电阻已烧断.换了通讯面板后，变频调速器的工作状态良好。”

3.2西门子6SE7016-1TA61-Z变频调速装置的工作控制板PMU显示屏没有显示时的故障处理

（1）对基板V34FETK2225进行检查，发现其变化值为500K0，并被破坏。N2集成块20脚没有电压，1脚电压为11.3 V,N3集成块MC340的1脚电压为4 V,2脚电压为3.3 V。拆卸N3整合模块MC340,1脚和3脚的电阻为9 Kn，通常应该是500K0。替换新的N3模块MC340和24号补丁。N2,N3集成块的各个引脚电压都是正常的。重新连接线路，变频调速系统能正常工作。PMU操作控制板“黑屏”的原因主要是由于底板V34电源管控制极保护贴片电阻240的变化，变化后的电阻值通常在500 Kn-1 MO范围内，有些电阻值变成无限大。

(2)检查基片，测量并联续流二极管V20的K4继电器线圈，申接二极管V16的断开和短路，N7供电模块L7824被破坏，N4集成块UC3844AN的接地电阻为5000，正常值应该是15K0。在更换2个二极管（型号）、N4集成块UC3844AN、N7电源模块L7824后，对各个点的电压进行了检测。

(3)对基板进行检测，对V34FETK2225进行测量，发现栅极保护贴片电阻器240的变化值为430K0，通过V58串联的供电变压器T6次级线圈间的5个相位1000的电阻值是330，拆卸检测100电阻器中的一个是10 Mn，另一个是1M0。更换240千电阻^[4]。

3.3西门子6SE7021-OTA61-z变频调速装置的PMU显示“008”启动阻塞的故障处理

变频器启动和自我检测完成后，发生启动关闭信号008，首先要查看状态字1、6位的状态字符是否有问题，若状态字符是正常的，则要检查频率转换电路。

(1)检验触发器A21集成块，其引脚与7. sKn电阻器相连接，并具有298 Kn的变值。当新的电阻器被替换后，变频显示为009，开始启动。额定功率为3 KW的电动机，额定频率为50 Hz，工作电流2.7 A，无负荷工作。

(2)再次启动变频器，输入参数，并显示启动准备状态的“009”。变频调速，加载，加载，输出达到规定的频率。5分钟后，K3继电器带外接主触头断续掉电，关机检查，换一块新的 CUVC盘，启动变频器，关机，关机，检查变频器 CUVC面板，当N5 （MC33167T）集成块N5 （MC33167T）时，电源发出.滋滋的响声，断电。换掉破损的电阻器，电源启动后，显示正确。

3.4西门子6SE7021-OTA61-Z变频调速装置的PMU显示F008的故障处理

故障现象： PMU工作控制面板上的 LCD显示"F008"，重置后显示"009"启动准备，变频调速启动，并在设定的频率20秒后显示F008报警^[5]。

检验过程：对变频器电压、电流检测集成模块 NI （TL084）进行检验，3脚电阻器R209的变化从4.70变为888K0,14引脚电阻器R203的变化从4.70变为185 Kn。在更换了新的电阻器后，将其上电，并加载开机，工作正常。

结束语：

随着变频调速器的广泛应用，用户对它的了解也越来越多，其在实际操作中所遇到的问题也大体相同，本文就三菱变频器、西门子变频器的常见故障及常用的解决办法，便于在发生故障时迅速解决。

参考文献：

[1]张庆忠,刘红日,颜景鸾,等. 变频器故障处理两例[J]. 电世界,2009,50(5):9.

[2]刘艺,李子奇,熊雪英. 桥式起重机用变频器故障处理[J]. 设备管理与维修,2011(11):33-34.

[3]魏佳,闫成麒,魏东杰,等. 同一台变频器故障处理两例[J]. 电世界,2017,58(9):47-48,53.

[4]迟立学. ACS800变频器故障处理实例和检查注意事项[J]. 山东工业技术,2015(12):242.

[5]赵文斌,魏迎春. 安川PIA-2025型变频器故障处理三例[J]. 电世界,2010,51(8):35-37.