变频器过电压故障分析

浅谈变频器过压、欠压、过热、过载故障原因及处理

张 军

现代社会，各行业都提倡节能，采用变频器，则可以大大降低能源的消耗。变频器的安全运行就成为了很关键的环节，掌握一点变频器故障和分析故障原因方面的知识，能够第一时间察觉到变频器的运行状况，是刻不容缓的。现将我公司生产线设备几种常见变频器出现过压 欠压 过热

过载故障进行简单归纳与分析。

故障现象一：过压（OU）：过电压报警一般是出现在停机的时候。

1、故障主要原因：是减速时间太短或制动电阻损坏。

2、实例：一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。分析与维修:在修这台机器之前，首先要搞清楚“OU”报警的原因何在，这是因为变频器在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，

3、故障处理：所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，在测量制动管(ET191)时发现已击穿，更换后上电运行，且快速停车都没有问题。阀门进口泵工业洗衣机

故障现象二：欠压(Uu)：也是我们在使用中经常碰到的问题。

1、故障主要原因：是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。

2、实例：一台DANFOSSVLT5004变频器，上电显示正常，但是加负载后跳“DCLINKUNDERVOLT”(直流回路电压低)。分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，

变频器的控制电路及几种常见故障分析

变频器的控制电路及几种常见故障分析

1、引言

随着变频器在工业生产中日益广泛的应用，了解变频器的结构，主要器件的电气特性和一些常用参数的作用及其常见故障对于实际工作越来越重要。

2、变频器控制电路

给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的网络，称为控制回路，控制电路由频率，电压的运算电路，主电路的电压，电流检测电路，电动机的速度检测电路，将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路等组成。无速度检测电路为开环控；在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行更精确的闭环控制。

（1）运算电路将外部的速度，转矩等指令同检测电路的电流，电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。

（2）电压、电流检测电路为与主回路电位隔离检测电压，电流等。

（3）驱动电路为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离，控制主电路器件的导通与关断。

（4）I/O电路使变频更好地人机交互，其具有多信号（比如运行多段速度运行等）的输入，还有各种内部参数（比如电流，频率，保护动作驱动等）的输入。

（5）速度检测电路将装在异步电动机轴上的速度检测器（TG、PLG等）的信号设为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

（6）保护电路检测主电路的电压、电流等。当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压，电流值。

逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护功能如下： （1）逆变器保护

①瞬时过电流保护，用于逆变电流负载侧短路等，流过逆变电器回件的电流达到异常值（超过容许值）时，瞬时停止逆变器运转，切断电流，变流器的输出电流达到异常值，也得同样停止逆变器运转。

②过载保护，逆变器输出电流超过额定值，且持续流通超过规定时间，为防止逆变器器件、电线等损坏，要停止运转，恰当的保护需要反时限特性，采用热继电器或电子热保护，过载是由于负载的GD2（惯性）过大或因负载过大使电动机堵转而产生。

（1） 来自电源输入侧的过电压

正常情况下的电源电压为380V，允许误差为-5%～+10%，经三相桥式全波整流后中间直流的峰值为591V，个别情况下电源线电压达到 450V，其峰值电压也只有636V，并不算很高，一般电源电压不会使变频器因过电压跳闸。电源输入侧的过电压主要是指电源侧的冲击过电压，如雷电引起的 过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压等，主要特点是电压变化率dv/dt和幅值都很大。

（2） 来自负载侧的过电压

主要是指由于某种原因使电动机处于再生发电状态时，即电机处于实际转速比变频频率决定的同步转速高的状态，负载的传动系统中所储存的机械能经电

动机转换成电能，通过逆变器的6个续流二极管回馈到变频器的中间直流回路中。此时的逆变器处于整流状态，如果变频器中没采取消耗这些能量的措施，这些能量 将会导致中间直流回路的电容器的电压上升。达到限值即行跳闸。

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变频器常见故障分析与处理

本系列变频器具有过流、过热、过载、欠压多种保护功能。当发生故障时，变频器就会立即报警跳开，LED监视器上显示相应的故障类型，并且电动机自动停止转动。当排除故障后，按“STOP”键或输入控制电路端子复位命令，即能解除报警跳开状态。

故障代码表：

故障代码 E002 E003 E00A E00B E001 E004 E005 E006 E007 E008 E009 E00D E00E E00F E00C E011

故障名称 加速时过电压 定速时过电压 停止时过电压 减速时过电压 欠压 加速时过电流 定速时过电流 加速时过电流 电机过负荷 变频器过负荷 输出短路或电机漏电 外部故障 散热片过热 参数故障 PID超值报警 继电器报警

故障类型 过压 欠压 过流 过负荷 短路 外部故障 散热片过热 参数故障 PID超值 继电器不吸合

一 过压：分别为加速时过电压（E002）、定速时过电压（E003）、停止时过电压（E00A）、减速时过电压（E00B）

分析：E002、E003、E00A、E00B故障出现的直接原因就是变频器本身检测到的电压过高。

而出现E002、E003、E00A根本原因有三个：1）外部实际电网电压过高，处理方法：降低电网电压（可采用稳压电源）。2）变频器检测到的电压（U）比外部实际的高，处理方法：重新检测电压（进入内部参数b123）。3）能量反馈，电机实际转速高于变频器输出（即电机被拖动）；处理方法：去除电机拖动现象或加能耗电阻。4）变频器内部电压检测电路有故障，与办事处联系维修。

出现E00B则与下列几个因素有关：减速时间、制动器（制动电阻或制动单元）、负载惯性

减速时间过短会使变频器在减速过程中产生反馈电压（减速时间越短同样的负载产生的反馈电压越大），如果没有制动器或制动器过小，那就无法消耗这部分多余的电压，当电压高到一定值时（460）就会跳E00B报警，而负载惯性越大同样的减速时间产生的反馈电压就越高。所以，应适当的加长减速时间。