丹佛斯變頻器常見故障及維修案例和解決方法 

一、丹佛斯變頻器維修引言

丹佛斯變頻器作為歐洲享有盛譽(yù)的品牌，早在1968年就開始大批量生產(chǎn)變頻器，和30多年前的產(chǎn)品相比，如今的丹佛斯變頻器功能更加強(qiáng)大，性能更*，調(diào)試和運(yùn)行也更簡單。丹佛斯變頻器從進(jìn)入中國市場以來已被廣大用戶所接受，并被廣泛應(yīng)用于紡織、印染、灌裝生產(chǎn)線、煙機(jī)、樓宇以及供水等行業(yè)。

丹佛斯變頻器類別齊全，能為各行業(yè)提供的解決方案，產(chǎn)品主要有通用型的vlt5000系列，風(fēng)機(jī)水泵專用的vlt6000系列，簡易型的vlt2800系列，專用于恒壓供水的vlt7000系列，適用于水行業(yè)的vlt8000aqua系列，適合于腐蝕性環(huán)境中使用防護(hù)等級(jí)為ip66的fcd300系列變頻器，此外還有變頻器和電機(jī)一體化的fcm300系列，以及專用于提升行業(yè)的vlt5000flux系列變頻器，除了致力于變頻器的開發(fā)和應(yīng)用外，丹佛斯公司還提供mcd3000系列軟啟動(dòng)器。同時(shí)由于各行業(yè)一些特殊功能的需要丹佛斯公司還提供各種選件卡，主要包括用于同步以及定位的同步同位卡，用于紡織，造紙等行業(yè)的卷繞卡，以及用于化纖行業(yè)的擺頻卡，現(xiàn)場總線控制的profibus卡等。

丹佛斯變頻器早期象vlt3000系列，vlt3500系列采用的是vvc電壓矢量控制并加上了對負(fù)載和轉(zhuǎn)差的補(bǔ)償，所以變頻器在負(fù)載變化時(shí)輸出特性更加穩(wěn)定。而vlt5000系列在vvc控制的基礎(chǔ)上發(fā)展為vvcplus控制方式，使得變頻器在低速(0-10hz)范圍內(nèi)動(dòng)特性得到了改善，速度精度也得到了提高。

二、丹佛斯變頻器常見故障分析與解決手段

1、 alarm29—過熱

過熱，也是我們平時(shí)會(huì)碰到的一個(gè)故障。那我們首先會(huì)想到散熱風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)，丹佛斯在風(fēng)扇控制上采用了on/off控制方式，通過溫度傳感器采樣溫度信號(hào)，用斬波電路調(diào)整輸出電壓達(dá)到控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的目的，即省了電，又延長了風(fēng)扇的壽命。其次我們也要檢查散熱通道是否暢通，有無堵塞現(xiàn)象。對于大功率45kw以上的變頻器在安裝上要注意機(jī)器安裝在平整，垂直無間隔物的表面，原因在于丹佛斯變頻器出廠時(shí)不提供背板，所以風(fēng)道是敞開的，不利于散熱，我們發(fā)現(xiàn)很多丹佛斯變頻器過熱都是由于安裝問題而導(dǎo)致的。

2、 限流運(yùn)行

在平時(shí)運(yùn)行中我們可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn)時(shí)不能正常平滑的工作，電壓(頻率)首先要降下來，直到電流下降到允許的范圍，一旦電流低于允許值，電壓(頻率)會(huì)再次上升，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。丹佛斯變頻器采用內(nèi)部斜率控制，在不超過預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn)，并控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn)，并將警告信號(hào)反饋客戶，依據(jù)警告信息我們再去檢查負(fù)載和電機(jī)是否有問題。

3、 alarm8—欠壓故障

欠壓故障，當(dāng)出現(xiàn)欠壓故障時(shí)，我們首先應(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，丹佛斯小功率37kw以下的變頻器采用的是單個(gè)的全橋不可控整流器，而45kw以上的變頻器則采用了半控全橋整流，整流橋缺相可能導(dǎo)致欠壓報(bào)警。對于小功率機(jī)器預(yù)充電回路接觸器有問題也有可能導(dǎo)致欠壓報(bào)警。

4、開關(guān)電源損壞

這是眾多變頻器常見的故障，通常是由于開關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器uc2844來調(diào)整開關(guān)電源的輸出，同時(shí)uc2844還帶有電流檢測，電壓反饋等功能，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。

5、 alarm 37—igbt模塊損壞

igbt模塊損壞，這也是變頻器損壞的常見故障之一，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，這些都是igbt模塊損壞的常見現(xiàn)象。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,在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上丹佛斯應(yīng)該是做的相當(dāng)?shù)模恳宦夫?qū)動(dòng)電路丹佛斯都使用了獨(dú)立的帶變壓器隔離的電源，控制信號(hào)也是通過門極驅(qū)動(dòng)變壓器提供，所以可靠性相當(dāng)高。

三、丹佛斯變頻器維修案例

1、一臺(tái)FCM300變頻器上電不運(yùn)行的故障及其維修

丹佛斯FCM300以及FCD300系列變頻器是變頻器家族中比較特殊的成員。它們是背包式變頻器—變頻器與電機(jī)甚至減速機(jī)組合在一起的，做到變頻器與電機(jī)的wan美結(jié)合。它們有著眾多的優(yōu)點(diǎn)：防護(hù)等級(jí)比較高，可以降低維護(hù)工作量，同時(shí)也無需為控制器預(yù)留安裝空間；電機(jī)電纜沒有長度的限制；安裝靈活及簡便；在性能方面速度精度比較高，啟動(dòng)力矩也比較高。它們有標(biāo)準(zhǔn)RS485串行通訊來控制，可擴(kuò)展PROFIBUS DP現(xiàn)場通訊總線。

外接FCM300專用遠(yuǎn)程液晶操作面板以后，上電觀察到具體故障現(xiàn)象如下：

變頻器上電以后，遠(yuǎn)程操作面板顯示變頻器處于上電自檢狀態(tài)，然后黒屏，沒有任何顯示，變頻器也無法運(yùn)行。

通常懷疑這樣的故障是由于變頻器控制電源異常或變頻器內(nèi)部控制板與功率板交互通訊有故障引起的。因此首先檢查面板的供電電源是否正常，用示波器測量，控制電源穩(wěn)定在＋5V，這是控制板工作的正常電壓，24V、15V和-10V輔助控制電源電壓也正常，說明此故障并不是由于工作電源不穩(wěn)定而導(dǎo)致的；然后檢查控制板和功率板之間的通訊芯片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此組芯片和輔助線路也工作正常。

經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，真正的故障原因?yàn)榭刂瓢錏2PROM數(shù)據(jù)丟失，導(dǎo)致MCU上電自檢時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，自檢無法通過。找一臺(tái)好的丹佛斯變頻器，拷貝了里邊的芯片數(shù)據(jù)，更換芯片以后，變頻器工作恢復(fù)正常。

2、VLT5011變頻器運(yùn)行中顯示alarm4 故障及其維修

丹佛斯VLT? 5000 變頻器系列功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定。廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如:食品、飲料、印刷、造紙、石化、紡織、鋼鐵、機(jī)械、起重、電梯、建材以及暖通空調(diào)等等。

（1）檢查過程: VLT5011變頻器分為書本型和緊湊型2種，該機(jī)器屬于書本型。檢查該變頻器的流程是：先拆操作面板，然后拆上蓋板、側(cè)板，知道可以看見變頻器的電源卡，測試電源卡發(fā)現(xiàn)：其上整流模塊，逆變模塊，電解電容，開關(guān)電源，驅(qū)動(dòng)線路工作正常。說明該機(jī)器主要部件并未受損。

（2）故障原因分析： 根據(jù)ALARM 4故障解釋，導(dǎo)致變頻器顯示故障的原因可能有三個(gè)，a、主電源缺相，b、整流模塊損壞，c、電解電容損壞。由于檢查變頻器時(shí)候已近排除了整流模塊和電解電容損壞的可能性。因此可以懷疑輸入電源是否缺相。仔細(xì)檢查結(jié)構(gòu)件，發(fā)現(xiàn)整流模塊到底板（BOTTOM COVER）的連接線底板側(cè)有一插頭（S插頭）打火痕跡，將輸入端子插入插頭后，S插頭插不到位，導(dǎo)致電源松動(dòng)后缺相。與客戶取得了聯(lián)系獲得的現(xiàn)場使用情況是：由于接入不當(dāng)該機(jī)器曾出現(xiàn)過輸入端子燒壞，更換輸入端子重新接線后運(yùn)行中顯示ALARM 4故障。因此我們可以判定：由于輸入側(cè)端子（S端子）沒有擰緊，導(dǎo)致輸入端子和插頭打火，把輸入端子燒壞，插頭處打火氧化，無法插到新的插頭，導(dǎo)致變頻器跳故障。

(3) 維修過程: 更換變頻器輸入側(cè)插頭，依次安裝好變頻器的電源卡，底板，側(cè)板，控制卡，上蓋板，操作面板等。測量變頻器的二極管特性及對地絕緣，符合送電的標(biāo)準(zhǔn)。將變頻器送電，自檢通過后，測量輸入側(cè)電源電壓，開機(jī)輸出電壓平衡。帶負(fù)載測量輸入和輸出電流平衡，變頻器修復(fù)。

(4)、 維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié): 使用變頻器要注意將變頻器輸入輸出線擰緊，安裝要符合丹佛斯標(biāo)準(zhǔn)。平時(shí)要多注意維護(hù)保養(yǎng)。

3、丹佛斯變頻器VLT8000變頻器報(bào)“ALARM

VLT8500是丹佛斯大功率變頻器的柜式機(jī)器，該機(jī)器的封裝等級(jí)是IP54，直接安裝在空調(diào)間。現(xiàn)場有一臺(tái)VLT8500變頻器報(bào)"ALARM29"報(bào)警，將變頻器的兩扇柜門打開，檢查變頻器的主回路，發(fā)現(xiàn)主回路的整流模塊，逆變模塊特性良好。由于變頻器顯示故障之前還在運(yùn)行中，因此不懷疑主回路損壞。然后檢查變頻器的控制回路和散熱回路，依次拆下變頻器的POWER。CARD、GATEDRIVE CARD、CONTROL CARD、SOFTCHARGE CARD。測試發(fā)現(xiàn)該變頻器的POWER CARD 上風(fēng)機(jī)控制回路線路損壞，并且有明顯的線路打火的痕跡，POWER CARD 到自藕變壓器之間的快速熔斷器損壞，同時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器的風(fēng)機(jī)損壞二個(gè)。其它板卡完好。

（1）、故障原因分析： 變頻器的損壞器件分別是風(fēng)機(jī)、快速熔斷器、POWER CARD。因此仔細(xì)檢查風(fēng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)損壞的散熱風(fēng)機(jī)上有很多的石灰附著在散熱葉片上，而沒有損壞的風(fēng)機(jī)散熱片上沒有石灰。從現(xiàn)場的工作人員得知，該變頻器的頂部房屋天花板上裝修時(shí)間不長，推測是施工時(shí)候?qū)⑹也簧鞯舻阶冾l器的散熱風(fēng)機(jī)上。因此導(dǎo)致變頻器損壞的原因就是：散熱風(fēng)機(jī)葉片上有石灰，破壞了風(fēng)機(jī)的動(dòng)平衡。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中振動(dòng)就會(huì)增加，從而大大的縮減了風(fēng)機(jī)的軸承使用壽命，從而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損壞。由于丹佛斯變頻器的風(fēng)機(jī)是智能控制的，風(fēng)機(jī)損壞也容易引起POWER CARD上的控制回路損壞。

（2）、 維修過程: 首先打開頂部風(fēng)機(jī)蓋板，取出頂部4個(gè)散熱風(fēng)機(jī)，露出散熱片，用空壓氣體清理散片。將散熱片清理干凈后，更換兩個(gè)損壞的風(fēng)機(jī)同時(shí)將剩下的兩個(gè)散熱風(fēng)機(jī)也清理干凈。安裝好風(fēng)機(jī)后，蓋好風(fēng)機(jī)蓋板。將好的SOFTCHARGE CARD 、GATEDRIVE CARD安裝好，換上新的快速熔斷器和POWER CARD。將CONTROL CARD裝好。變頻器安裝完畢。再次檢查變頻器的各個(gè)部分器件好壞，檢查變頻器的外圍線路，確認(rèn)滿足變頻器送電條件。給變頻器送電，發(fā)現(xiàn)變頻器散熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，開機(jī)輸出電壓平衡，帶負(fù)載運(yùn)行正常。變頻器成功修復(fù)。

（3）、 維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié):該機(jī)器出現(xiàn)ALARM 29（散熱器溫度過高）故障，基本上風(fēng)機(jī)損壞或者是風(fēng)機(jī)的散熱通道不良導(dǎo)致。因此要保證變頻器的正常運(yùn)行，要多注意變頻器運(yùn)行環(huán)境，千萬不要有異物掉入變頻器的散熱通道。同時(shí)需要給變頻器做定期的維護(hù)保養(yǎng)工作。

4、VLT5302變頻器行時(shí)前級(jí)空開跳閘，并且聽到變頻器內(nèi)部有異常響動(dòng)處理方法

檢查過程中，依次拆下變頻器的CONTROL CARD ，INTERFACE CARD ，POWER CARD，GATEDRIVE CARD，電容箱2組后，發(fā)現(xiàn)變頻器的IGBT模塊損壞，原本固定在IGBT模塊上的IGBT吸收板已經(jīng)炸毀。經(jīng)過對相關(guān)板卡的測試，發(fā)現(xiàn)GATEDRIVE CARD損壞，測量其他板塊正常。

　　在拆卸變頻器板卡時(shí)發(fā)現(xiàn)其POWER CARD 和DRIVE CARD上有很多的油污和灰塵。打開變頻器的散熱片風(fēng)機(jī)，看到散熱片上也粘滿了油污和雜物，將變頻器的散熱通道*堵死。由此可以推斷：變頻器的IGBT模塊無法散熱導(dǎo)致?lián)p壞。

　　維修過程如下：首先將變頻器*拆開，將散熱通道散熱片拆下，用空壓氣體清理散片，將散熱片清理干凈，同時(shí)將變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和板卡全部清理干凈。安裝IGBT模塊，安裝IGBT模塊時(shí)候要按照模塊的要求，順序安裝，力矩適度。然后依次安裝連接電抗器的結(jié)構(gòu)件和HF卡，IGBT吸收電容，連接端子的結(jié)構(gòu)件。接下來要安裝電容箱2組，POWER CARD，GATEDRIVE CARD， INTERFACE CARD，CONTROL CARD 。安裝結(jié)束后進(jìn)行靜態(tài)的測試，靜態(tài)測試結(jié)果良好后進(jìn)行上電測試和帶負(fù)載試驗(yàn)。帶負(fù)載試驗(yàn)合格，順利完成維修。

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：綜合不同的送修單位和不同的使用環(huán)境中數(shù)臺(tái)丹佛斯大功率P407結(jié)構(gòu)機(jī)型變頻器維修情況，總結(jié)出變頻器IGBT模塊損壞的主要原因是：使用環(huán)境的惡劣，使得門極驅(qū)動(dòng)卡上電子元件損壞以及變頻器的散熱通道堵賽。