三菱、康沃变频器的常见故障及维修对策

1  引言 　　关于三菱变频器的发展以及一些常见故障的分析和处理，在以前的文章中已经有一些介绍,在国内市场上,三菱因为其稳定的质量,强大的品牌影响,有着相当广阔的市场,并已深入了各个领域的应用。对于我们广大用户来说,所碰到的问题也是各种各样,以下就近期上海三信变频器维修中心在维修三菱变频器的过程中所碰到的一些新的故障损坏点及相应的处理办法和广大用户做一个探讨。

2  故障处理 　　三菱变频器目前在市场上用量最多的就是A500系列,以及E500系列了,A500系列为通用型变频器,适合高启动转矩和高动态响应场合的使用。而E500系列则适合功能要求简单,对动态性能要求较低的场合使用,且价格较有优势。以下笔者就三菱变频器在市场上使用最广的两款型号的一些新的故障及相应处理办法做一些简单介绍: 2.1 OC1、OC3故障 　　在以前笔者介绍三菱变频器出现OC(过电流故障)很多时候会是以下几方面原因造成的(现以A500系列变频器为例)。 （1）参数设置问题不当引起的,如时间设置过短; （2）外部因素引起的,如电机绕组短路,包括(相间短路,对地短路等); （3）变频器硬件故障,如霍尔传感器损坏,IGBT模块损坏等。 　　在现在的维修中,我们有时排除以上这些原因可能还是解决不了问题,OC故障仍然存在,当然更换控制板也不是解决问题的办法，这时可以考虑一下驱动电路是否存在问题。三菱A500变频器的检测电路做的相当强大,以上这些检测点只要有任何一处有问题都可能会报警,无法正常运行。除了一般性驱动电路所包括的驱动电源,驱动光耦隔离,驱动信号放大电路,还包括输出信号回馈电路等。在以前我们介绍的检测手段无法解决问题的情况下,要特别注意驱动电路是否正常,检测方向主要包括刚才介绍的三菱驱动电路的几个组成部分。 2.2 UVT故障 　　UVT为欠压故障,相信很多客户在使用中还是会碰到这样的问题,我们常见的欠压检测点都是直流母线侧的电压,经大阻值电阻分压后采样一个低电压值,与标准电压值比较后输出电压正常信号,过压信号或是欠压信号。对于三菱A500系列变频器电压信号的采样值则是从开关电源侧取得的,并经过光电耦合器隔离,在我们的维修过程中,发现光耦的损坏在造成欠压故障的原因中占有了很大的比重，这种现象在以前的变频器维修中还是不多见的。 2.3 E6，E7故障 　　E6,E7故障对于广大用户来说一定不陌生,这是一个比较常见的三菱变频器典型故障，当然损坏原因也是多方面的。 （1）集成电路1302H02损坏。这是一块集成了驱动波形转换,以及多路检测信号于一体的IC集成电路,并有多路信号和CPU板关联,在很多情况下,此集成电路的任何一路信号出现问题都有可能引起E6,E7报警; （2）信号隔离光耦损坏。在IC集成电路1302H02与CPU板之间有多路强弱信号需要隔离,隔离光耦的损坏在元器件的损坏比例中还是相对较高的,所以在出现E6,E7报警时,也要考虑到是否是此类因素造成的; （3）接插件损坏或接插件接触不良。由于CPU板和电源板之间的连接电缆经过几次弯曲后容易出现折断,虚焊等现象,在插头侧如果使用不当也易出现插脚弯曲折断等现象。以上一些原因也都可能造成E6,E7故障的出现。 2.4 开关电源损坏 　　开关电源损坏也是A500系列变频器的常见故障，排除掉以前我们经常提到的脉冲变压器损坏,开关场效应管损坏,启振电阻损坏,整流两极管损坏等一些因素外,常见的损坏器件就是一块M51996波形发生器芯片了，这是一块带有导通关断时间调整,输出电压调节,电压反馈调节等多种保护于一体的控制芯片。较容易出现问题的地方主要有芯片14脚的电源，调整电压基准值的7脚,反馈检测的5脚，以及波形输出的2脚等。 2.5 功率模块损坏 　　功率模块的损坏,主要出现在E500系列变频器。对于小功率的变频器,由于是集成了功率器件,检测电路于一体的智能模块,当模块损坏时只能更换,但维修成本较高,已无维修价值。而对于5.5KW,7.5KW的E500系列变频器,选用了7MBR系列的PIM功率模块,更换的成本相对较低,对此类变频器的损坏可以做一些维修。

康沃变频器常见故障及处理方法     随着应用的不断推广，康沃品牌越来越受用户欢迎，为让用户进一步了解康沃变频器、方便用户使用，现将康沃变频器在使用中常出现的故障现象及处理方法例举如下: (1) 故障P.OFF      康沃变频器上电显示P.OFF延时1~2s后显示0，表示变频器处于待机状态。在应用中若出现变频器上电后一直显示P.OFF而不跳0现象，主要原因有输入电压过低、输入电源缺相及变频器电压检测电路故障，处理时应先测量电源三相输入电压，R、S、T端子正常电压为三相380V，如果输入电压低于320V或输入电源缺相，则应排除外部电源故障。如果输入电源正常可判断为变频器内部电压检测电路或缺相保护故障，对于康沃G1/P1系列90kW及以上机型变频器，故障原因主要为内部缺相检测电路异常，缺相检测电路由两个单相380V/18.5V变压器及整流电路构成，故障原因大多为检测变压器故障，处理时可测量变压器的输出电压是否正常。 (2) 故障ER08     康沃变频器出现ER08故障代码表示变频器处于欠压故障状态。主要原因有输入电源过低或缺相、变频器内部电压检测电路异常、变频器主电路异常。通用变频器电压输入范围在320V~460V，在实际应用中变频器满载运行时,当输入电压低于340V时可能会出现欠压保护，这时应提高电网输入电压或变频器降额使用;若输入电压正常,变频器在运行中出现ER08故障，则可判断为变频器内部故障，如图1示可能为主回路中KS接触器跳开，使限流电阻在变频器运行时串联到主回路中，这时若变频器带负载运行便会出现ER08故障，这时可排除是否为接触器损坏或接触器控制电路异常;若变频器主回路正常，出现ER08报警的原因大多为电压检测电路故障，一般变频器的电压检测电路为开关电源的一组输出，经过取样、比较电路后给CPU处理器，当超过设定值时，CPU根据比较信号输出故障封锁信号，封锁IGBT，同时显示故障代码。 (3) 故障ER02/ER05      故障代码ER02/ER05表示变频器在减速中出现过流或过压故障，主要原因为减速时间过短、负载回馈能量过大未能及时被释放。若电机驱动惯性较大的负载时，当变频器频率(即电机的同步转速)下降时电机的实际转速可能大于同步转速，这时电机处于发电状态，此部分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路，从而使变频器出现过压或过流保护。现场处理时在不影响生产工艺的情况下可延长变频器的减速时间，若负载惯性较大，又要求在一定时间内停机时，则要加装外部制动电阻和制动单元，康沃G2/P2系列变频器22kW以下的机型均内置制动单元,只需加外部制动电阻即可，电阻选配可根据产品说明中标准选用，对于功率22kW以上的机型则要求外加制动单元和制动电阻。     ER02/ER05故障一般只在变频器减速停机过程中才会出现，如果变频器在其它运行状态下出现该故障，则可能是变频器内部的开关电源部分，如电压检测电路或电流检测电路异常而引起的。 (4) 故障ER17      代码ER17表示电流检测故障，通用变频器电流检测一般采用电流传感器，如图2通过检测变频器两相输出电流来实现变频器运行电流的检测、显示及保护功能，输出电流经电流传感器(如图2示中H1、H2为电流传感器)输出线性电压信号，经放大比较电路输送给CPU处理器，CPU处理器根据不同信号判断变频器是否处于过电流状态，如果输出电流超过保护值，则故障封锁保护电路动作，封锁IGBT脉冲信号，实现保护功能。     康沃变频器出现ER17故障主要原因为电流传感器故障或电流检测放大比较电路异常，前者可通过更换传感器解决，后者大多为相关电流检测IC电路或IC芯片工作电源异常，可通过更换相关IC或维修相关电源解决。

(5) 故障ER15      代码ER15表示逆变模块IPM、IGBT故障，主要原因为输出对地短路、变频器至电机的电缆线过长(超过50m)、逆变模块或其保护电路故障。现场处理时先拆去电机线,测量变频器逆变模块，观察输出是否存在短路，同时检查电机是否对地短路及电机线是否超过允许范围，如上述均正常,则可能为变频器内部IGBT模块驱动或保护电路异常。一般IGBT过流保护是通过检测IGBT导通时的管压降动作的，如图3所示。

    当IGBT正常导通时其饱和压降很低，当IGBT过流时管压降VCE会随着短路电流的增加而增大，增大到一定值时,检测二极管DB将反向导通，此时反向电流信号经IGBT驱动保护电路送给CPU处理器，CPU封锁IGBT输出,以达到保护作用。如果检测二极管DB损坏，则康沃变频器会出现ER15故障，现场处理时可更换检测二极管以排除故障。 (6) 故障ER11      康沃变频器出现ER11故障表示变频器过热，可能的原因主要有:风道阻塞、环境温度过高、散热风扇损坏不转及温度检测电路异常。现场处理时先判断变频器是否确实存在温度过高情况，如果温度过高可先按以上原因排除故障;若变频器温度正常情况下出现ER11报警，则故障原因为温度检测电路故障。康沃22kW以下机型采用的七单元逆变模块，内部集成有温度元件，如果模块内此部分电路故障也会出现ER11报警，另一方面当温度检测运算电路异常时也会出现同样故障现象。