1、皮帶秤安川變頻器介紹安川變頻器全稱為“安川交流變頻調(diào)速器”，主要用于三相異步交流電 機(jī)，用于控制和調(diào)節(jié)電機(jī)速度。當(dāng)電機(jī)的工作電流頻率低于50Hz的時(shí)候，會(huì)節(jié)省電能，因此變頻器是 國(guó)家號(hào)召提倡推廣的節(jié)能產(chǎn)品之一。隨著節(jié)能的普及和工業(yè)自動(dòng)化的推廣，變頻器的使用越來越多，每年 在中國(guó)有上百億的銷售額。安川變頻器是世界知名的變頻器之一，由安川電機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)，在 世界各地占有率比較高。安川變頻器來到中國(guó)有20多年的歷史，現(xiàn)在市場(chǎng)上主要使用的有以下 系列：低壓型號(hào)有：V1000:性能驚人！使用簡(jiǎn)單的真正電流矢量控制小型變頻器J1000：從小巧精致的變頻器感受高可靠性！簡(jiǎn)潔操作、簡(jiǎn)單設(shè)定Varispeed

2、 G7:高性能&多用途！真正的矢量控制通用變頻器Varispeed F7:節(jié)能&高效率！電流矢量控制通用變頻器Varispeed E7:風(fēng)水力 HVAC市場(chǎng)專用變頻器VarispeedV7:小型矢量控制通用變頻器Varispeed L7 :同步、異步電機(jī)兼用，垂直電梯專用的矢量控制變頻 器VS-656RC5:高性能&多用途！高壓型號(hào)有：FSDrive-MV1S :高性能及耐環(huán)境高壓控制變頻器安川變頻器全系列說明書索要QQ: 4342604一、安川變頻器的常見故障及維修對(duì)策1開關(guān)電源損壞，C+開關(guān)電源損壞是眾多變頻器最常見的故障，通常是由于開關(guān)電源的負(fù) 載發(fā)生短路造成的，在眾多變頻器的開關(guān)電源線

3、路設(shè)計(jì)上，安川變頻器因 該說是比較成功的。616G3采用了兩級(jí)的開關(guān)電源，有點(diǎn)類似于富士 G5,先 由第一級(jí)開關(guān)電源將直流母線側(cè)500多伏的直流電壓轉(zhuǎn)變成300多伏的直 流電壓。然后再通過高頻脈沖變壓器的次級(jí)線圈輸出5V、12V、24V等較低電壓供變頻器的控制板，驅(qū)動(dòng)電路，檢測(cè)電路等做電源使用。在第二級(jí)開 關(guān)電源的設(shè)計(jì)上安川變頻器使用了一個(gè)叫做TL431的可控穩(wěn)壓器件來調(diào)整開關(guān)管的占空比，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。前幾期我們談到的 LG變 頻器也使用了類似的控制方式。用作開關(guān)管的QM5HL-24以及TL431都是較容易損壞的器件。此外當(dāng)我們?cè)谑褂弥腥缛袈牭酱潭募饨新?，這是由脈 沖變壓器發(fā)出

4、的，很有可能開關(guān)電源輸出側(cè)有短路現(xiàn)象。我們可以從輸出側(cè)查找故障。此外當(dāng)發(fā)生無顯示，控制端子無電壓，DC12V , 24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開關(guān)電源損壞了。OH故障故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞，這是引起SC故障報(bào) 警的原因之一。此外驅(qū)動(dòng)電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報(bào)警。安川在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上，上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦 PC923，這是專用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶 有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅(qū)動(dòng)電路則是采用了光耦PC929，這是一款內(nèi)部帶有放大電路，及檢測(cè)電路的光耦。此外電機(jī)抖動(dòng)，三相電流， 電壓不平衡，有頻率顯示卻無電壓輸出，這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。

5、IGBT模塊損壞的原因有多種，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路，堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng) 波形失真，或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致 IGBT損壞，從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警。OH 過熱過熱是平時(shí)會(huì)碰到的一個(gè)故障。當(dāng)遇到這種情況時(shí)，首先會(huì)想到散熱 風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察機(jī)器外部就會(huì)看到風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)，此外對(duì)于30kW以上的機(jī)器在機(jī)器內(nèi)部也帶有一個(gè)散熱風(fēng)扇，此風(fēng)扇的損壞也會(huì)導(dǎo)致OH的報(bào)警。UV 欠壓故障當(dāng)出現(xiàn)欠壓故障時(shí)，首先應(yīng)該檢查輸入電源是否缺相，假如輸入電源 沒有問題那我們就要檢查整流回路是否有問題，假如都沒有問題，那就要 看直流檢測(cè)電路上是否有問題了。對(duì)于 200V

6、級(jí)機(jī)器當(dāng)直流母線電壓低于1 90VDC，UV報(bào)警就要出現(xiàn)了 ；對(duì)于400V級(jí)的機(jī)器，當(dāng)直流電壓低于380VDC 則故障報(bào)警出現(xiàn)。主要檢測(cè)一下降壓電阻是否斷路。GF 接地故障接地故障也是平時(shí)會(huì)碰到的故障，在排除電機(jī)接地存在問題的原因外， 最可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器了，霍爾傳感器由于受溫度，濕度 等環(huán)境因數(shù)的影響，工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移，導(dǎo)致 GF報(bào)警。二、變頻器的故障原因及預(yù)防措施變頻器由主回路、電源回路、IPM驅(qū)動(dòng)及保護(hù)回路、冷卻風(fēng)扇等幾部分組成。 其結(jié)構(gòu)多為單元化或模塊化形式。由于使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理， 將容易造成變頻器誤動(dòng)作及發(fā)生故障，或者無法滿足預(yù)期的運(yùn)行效果。為 防患于

7、未然，事先對(duì)故障原因進(jìn)行認(rèn)真分析尤為重要。2.1主回路常見故障分析主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容器、濾波電容器、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元件組成。其中許多常見故障是由電解電容引起。電 解電容的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定，在回路設(shè) 計(jì)時(shí)已經(jīng)選定了電容器的型號(hào)，所以內(nèi)部的溫度對(duì)電解電容器的壽命起決 定作用。電解電容器會(huì)直接影響到變頻器的使用壽命，一般溫度每上升10C,壽命減半。因此一方面在安裝時(shí)要考慮適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度，另一方面可以采取措施減少脈動(dòng)電流。采用改善功率因數(shù)的交流或直流電抗器可以減 少脈動(dòng)電流，從而延長(zhǎng)電解電容器的壽命。在電容器維護(hù)時(shí)，通常以比較容易測(cè)量

8、的靜電容量來判斷電解電容器的劣 化情況，當(dāng)靜電容量低于額定值的80%，絕緣阻抗在5 M。以下時(shí)，應(yīng)考慮 更換電解電容器。2.2主回路典型故障分析故障現(xiàn)象：變頻器在加速、減速或正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)過電流跳閘。首先應(yīng)區(qū)分是由于負(fù)載原因，還是變頻器的原因引起的。如果是變頻器的 故障，可通過歷史記錄查詢?cè)谔l時(shí)的電流，超過了變頻器的額定電流或 電子熱繼電器的設(shè)定值，而三相電壓和電流是平衡的，則應(yīng)考慮是否有過 載或突變，如電機(jī)堵轉(zhuǎn)等。在負(fù)載慣性較大時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)加速時(shí)間，此 過程對(duì)變頻器本身并無損壞。若跳閘時(shí)的電流，在變頻器的額定電流或在 電子熱繼電器的設(shè)定范圍內(nèi)，可判斷是IPM模塊或相關(guān)部分發(fā)生故障。首 先

9、可以通過測(cè)量變頻器的主回路輸出端子 U、V、W,分別與直流側(cè)的P、N 端子之間的正反向電阻，來判斷IPM模塊是否損壞。如模塊未損壞，則是 驅(qū)動(dòng)電路出了故障。如果減速時(shí)IPM模塊過流或變頻器對(duì)地短路跳閘，一 般是逆變器的上半橋的模塊或其驅(qū)動(dòng)電路故障；而加速時(shí)IPM模塊過流，則是下半橋的模塊或其驅(qū)動(dòng)電路部分故障，發(fā)生這些故障的原因，多是由 于外部灰塵進(jìn)入變頻器內(nèi)部或環(huán)境潮濕引起。2.3控制回路故障分析控制回路影響變頻器壽命的是電源部分，是平滑電容器和IPM電路板中的緩沖電容器，其原理與前述相同，但這里的電容器中通過的脈動(dòng)電流，是 基本不受主回路負(fù)載影響的定值，故其壽命主要由溫度和通電時(shí)間決定。由于

10、電容器都焊接在電路板上，通過測(cè)量靜電容量來判斷劣化情況比較困 難，一般根據(jù)電容器環(huán)境溫度以及使用時(shí)間，來推算是否接近其使用壽命。 電源電路板給控制回路、IPM驅(qū)動(dòng)電路和表面操作顯示板以及風(fēng)扇等提供電 源，這些電源一般都是從主電路輸出的直流電壓，通過開關(guān)電源再分別整 流而得到的。因此，某一路電源短路，除了本路的整流電路受損外，還可 能影響其他部分的電源，如由于誤操作而使控制電源與公共接地短接，致 使電源電路板上開關(guān)電源部分損壞，風(fēng)扇電源的短路導(dǎo)致其他電源斷電等。 一般通過觀察電源電路板就比較容易發(fā)現(xiàn)。邏輯控制電路板是變頻器的核心，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大規(guī)模集成電路，具有

11、很高的可靠性，本身出現(xiàn)故障的概率很小，但有時(shí)會(huì) 因開機(jī)而使全部控制端子同時(shí)閉合，導(dǎo)致變頻器出現(xiàn) EEPROM故障，這只要 對(duì)EEPROM重新復(fù)位就可以了。IPM電路板包含驅(qū)動(dòng)和緩沖電路，以及過電壓、缺相等保護(hù)電路。從邏輯控 制板來的PWM信號(hào)，通過光耦合將電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入IPM模塊，因而在檢測(cè)模快的同時(shí)，還應(yīng)測(cè)量IPM模塊上的光耦。2.4冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)主要包括散熱片和冷卻風(fēng)扇。其中冷卻風(fēng)扇壽命較短，臨近使用 壽命時(shí)，風(fēng)扇產(chǎn)生震動(dòng)，噪聲增大最后停轉(zhuǎn)，變頻器出現(xiàn)IPM過熱跳閘。冷卻風(fēng)扇的壽命受陷于軸承，大約為 1000035000 h。當(dāng)變頻器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)，需要23年更換一次風(fēng)扇或軸承。為了延長(zhǎng)

12、風(fēng)扇的壽命，一些產(chǎn)品的 風(fēng)扇只在變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)而不是電源開啟時(shí)運(yùn)行。2.5外部的電磁感應(yīng)干擾如果變頻器周圍存在干擾源，它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部， 引起控制回路誤動(dòng)作，造成工作不正常或停機(jī)，嚴(yán)重時(shí)甚至損壞變頻器。 減少噪聲干擾的具體方法有：變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈 上，加裝防止沖擊電壓的吸收裝置，如 RC浪涌吸收器，其接線不能超過2 0 cm ;盡量縮短控制回路的配線距離，并使其與主回路分離；變頻器控制 回路配線絞合節(jié)距離應(yīng)在15 mm以上，與主回路保持10 cm以上的間距； 變頻器距離電動(dòng)機(jī)很遠(yuǎn)時(shí)（超過100 m ）,這時(shí)一方面可加大導(dǎo)線截面面積， 保證線路壓降在2%

13、以內(nèi)，同時(shí)應(yīng)加裝變頻器輸出電抗器，用來補(bǔ)償因長(zhǎng)距 離導(dǎo)線產(chǎn)生的分布電容的充電電流。變頻器接地端子應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行接地， 必須在專用接地點(diǎn)可靠接地，不能同電焊、動(dòng)力接地混用；變頻器輸入端 安裝無線電噪聲濾波器，減少輸入高次諧波，從而可降低從電源線到電子 設(shè)備的噪聲影響；同時(shí)在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器，以降 低其輸出端的線路噪聲。2.6安裝環(huán)境變頻器屬于電子器件裝置，在其說明書中有詳細(xì)安裝使用環(huán)境的要求。在 特殊情況下，若確實(shí)無法滿足這些要求，必須盡量采用相應(yīng)抑制措施：振 動(dòng)是對(duì)電子器件造成機(jī)械損傷的主要原因，對(duì)于振動(dòng)沖擊較大的場(chǎng)合，應(yīng) 采用橡膠等避振措施；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電

14、子器件銹蝕、 接觸不良、絕緣降低而形成短路，作為防范措施，應(yīng)對(duì)控制板進(jìn)行防腐防 塵處理，并采用封閉式結(jié)構(gòu)；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因 素，特別是半導(dǎo)體器件，應(yīng)根據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避免日光 直射。除上述幾點(diǎn)外，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風(fēng)扇也是非常必要的。 對(duì)于特殊的高寒場(chǎng)合，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作，應(yīng)采取 設(shè)置空氣加熱器等必要措施。2.7電源異常電源異常大致分以下3種，即缺相、低電壓、停電，有時(shí)也出現(xiàn)它們的混 合形式。這些異常現(xiàn)象的主要原因，多半是輸電線路因風(fēng)、雪、雷擊造成的， 有時(shí)也因?yàn)橥还╇娤到y(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對(duì)地短路及相間短路。而雷擊因地域和季 節(jié)有很

15、大差異。除電壓波動(dòng)外，有些電網(wǎng)或自行發(fā)電的單位，也會(huì)出現(xiàn)頻率 波動(dòng)，并且這些現(xiàn)象有時(shí)在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)，為保證設(shè)備的正常運(yùn)行， 對(duì)變頻器供電電源也提出相應(yīng)要求。如果附近有直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)和電磁爐等設(shè)備，為防止這些設(shè)備投入時(shí)造 成的電壓降低，其電源應(yīng)和變頻器的電源分離，減小相互影響。對(duì)于要求瞬時(shí)停電后仍能繼續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，除選擇合適價(jià)格的變頻器外， 還應(yīng)預(yù)先考慮電機(jī)負(fù)載的降速比例。當(dāng)變頻器和外部控制回路都采用瞬間 停電補(bǔ)償方式時(shí)，失壓回復(fù)后，通過測(cè)速電機(jī)測(cè)速來防止在加速中的過電 流。對(duì)于要求必須連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，應(yīng)對(duì)變頻器加裝自動(dòng)切換的不停電電源裝 置。像帶有二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器，雖

16、然在缺相狀態(tài)， 但也能繼續(xù)工作，但整流器中個(gè)別器件電流過大，及電容器的脈沖電流過 大，若長(zhǎng)期運(yùn)行將對(duì)變頻器的壽命及可靠性造成不良影響，應(yīng)及早檢查處 理。2.8雷擊、感應(yīng)雷電雷擊或感應(yīng)雷擊形成的沖擊電壓，有時(shí)也會(huì)造成變頻器的損壞。此外，當(dāng) 電源系統(tǒng)一次側(cè)帶有真空斷路器時(shí)，短路開閉會(huì)產(chǎn)生較高的沖擊電壓。為 防止因沖擊電壓造成過電壓損壞，通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻 等吸收器件。真空斷路器應(yīng)增加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側(cè)有真空斷 路器，應(yīng)在控制時(shí)序上，保證真空斷路器動(dòng)作前先將變頻器斷開。三、變頻器本身的故障自診斷及預(yù)防功能老型號(hào)的晶體管變頻器主要有以下缺點(diǎn)：容易跳閘、不容易再啟動(dòng)、過負(fù) 載能力低。由于IGBT及CPU的迅速發(fā)展，變頻器內(nèi)部增加了完善的自診斷 及故障防范功能，大幅度提高了變頻器的可靠性。如果使用矢量控制變頻器中的“全領(lǐng)域自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能”，其中的“啟 動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足”、“環(huán)境條件變化造成出力下降”等故障原因，將得到很好 的