SINAMICS S120变频器的接地故障分析

西门子S120变频器堵转和接地故障分析摘要：由于生产线的生产任务量大，使得该公司使用的西门子SinamicsS120变频器会经常出现故障，初步检测结果定为接地堵转故障。

然后本篇文章立足于多角度、全方位的分析故障产生的具体的原因，在电动机和逆变器间环流等环节解析接地问题，在动机负载和速度反馈环节解析堵转问题，最后将问题解决并提出了一些需要维护的注意事项。

本文对S120变频器控制电机产生的堵转、接地故障进行处理及分析，希望对大家在处理类似问题时能有一定的借鉴意义。

关键词：西门子；S120变频器堵转；接地故障分析1导言某轧线控制系统全套采用西门子公司产品，其冷床区域和编组区域的横移链电机、旋转托盘小车电机共14台，由西门子SinamicsS120控制。

下面以冷床横移链条电机为例进行说明。

横移链条电动机整流部分采用SLM电源模块并联整流器，由1个CU310-2 DP控制单元实现整流控制及逻辑联锁;逆变部分采用直流母线结构，驱动横移链条电动机运转。

该系统自2014年6月投用以来，运行情况良好，未发生过故障。

但2016年3月大修复产后，变频器出现堵转和接地故障而无法运行。

2故障处理横移链条电机在正常带负载运行的条件下，变频器经常会出现一些故障，功率单元过电流、接地故障、堵转故障。

例如故障编号F07900代表驱动电机堵转，故障编号F30021代表功率单元出现接地问题。

此时系统便无法正常工作了，我们必须先解决掉这些故障才能处理其他问题。

2.1接地故障处理接地故障，从信息上分析，是电流变化率太大计算出来的故障信息。

造成变频器接地问题可能是由很多因素造成的，但主要包括电动机和它的动力电缆绝缘问题、电流流经的电路问题以及电流采样模块等几方面。

所以在下面的文章中我们将从这几方面进行主要的探讨。

首先，怀疑是电机和电缆有问题，但多次对电动机以及电缆进行问题的检测，都没有发现问题，不存在短路或对地绝缘低的情况，所以首先排除了由这种因素造成的接地故障。

S120变频器故障分析与参数优化，降低长距离多驱动胶带运输机故障率重钢西昌矿业李孔平前言：重钢西昌矿业1A排岩胶带胶带运输机全长3.6公里，其投入运行以来，在运行中和启动时易出现电机4台变频器输出电流、电压不平衡，负荷大或负荷变化大，并易出现变频器故障停机，每月平均发生此类停机故障约15次，由于其线路长，节点多，故平均每次处理与恢复时间约0.5小时，严重影响了系统的稳定性和连续作业，至降低了系统作业率；而至正常运行时，其四台变频负荷分配不均，使得部分变频器超负荷，部分变频器轻负荷，严重影响了设备利用率，并容易造成电子元件加速老化和设备效率下降。

为降低1A胶带运输机的故障率，提高其利用率显得尤为重要，进行参数优化是解决问题的根本。

1工作步骤：A.查找技术资料B.分析历史运行曲线C.导出变频器内部参数进行逐一对比D.分析重要参数对系统的影响E.结合控制方式和工艺以及各参数分析，找出原因。

F．实验论证。

G.方案实施H.运行情况跟踪I.总结2、运行数据结合技术资料的分析A.设备控制方式：排土车间1A 胶带运输机驱动方式为双轴四驱动方式，驱动站分为头部驱动和中部驱动，其中每个驱动站为同轴双电机驱动，故有4台900KW 电动机同时驱动，采用恒转速、变力矩的控制方案，其控制方式为主、从力矩跟随方式，即头部驱动3号电机为主电机，4号跟随3号，1号跟随4号，2号跟随1号。

调取1A 胶带机运行曲线、参数导出并结合技术资料进行分析B.调取启动时的运行曲线首先调取其中一段发生问题的后十分钟运行曲线，这是一段整改前设备每次启动成功的时曲线，首先分析启动过程中的输出电压，刚启动时，4变频器的输出电压基本一致，2号变频稍微高出其他变频器，当电机转速提升到217r/min 时，2号变频输出电压突然向下跃变，并停止上升，值到电机转速达到450r/min 时，2号变频输出电压又突然向上跃变至接近正常电压，同时也引起了系统的电流波动；当系统启动正常，达到设定速度，即1166r/min 时，2号变频输出电压较其他3台低64V ，并一直维持，对此曲电压 2#电压电流低64V线的分析，可以看出2号变频器出现异常。

S120常见故障处理1.当电机发生故障时，跳闸后自由溜车，速度不降为0不能从新启动，改参数P1200=1可以直接启动2.抱闸控制信号的连接P1215=3由PLC控制，P1216=2000，P1217=2000抱闸打开和关闭监视时间改大一点，防止抱闸反馈信号返回慢报警。

3.报(F7900)电机锁死故障，即有速度给定值，但实际值没有增长，转矩达到限幅值。

改参数：P2175 =2.03%改到1.53% 速度设定监视极限值P2177=10s 改到15s 故障延时时间分两种情况（p1300≥20或p1300＜20）p1300 < 20 (V/f open-loop control):It is not possible to select rotating measurement or speed controller optimization.p1300 = 20, 22 (sensorless operation):Only rotating measurement or speed controller optimization can be selected in the sensorless mode.p1300 = 21, 23 (operation with encoder):Both versions (sensorless and with encoder) of the rotatingmeasurement and speed controller optimization can be selected.改参数：P1082 =110%改到115% 速度限幅值或者KP增大5.报(F07902)电机堵转故障，偏差大于设定值，转矩达到限幅值，经过延时后报故障。

改参数：P1745=20%改到25% 速度设定监视极限值P2178=10s 改到15s 故障延时时间6.报（A7903）堵转报警，即速度偏差大于设定值经过延时后报故障改参数：P2163 =20%改到30% 速度设定监视极限值P2166=200ms改到400ms 故障延时时间7.急停报F01611（F01600）F30611(F30600)，检查急停继电器信号是否正常，并注意端子极性，Motor Module 和Control Unit 各封锁半个桥臂，并且两个信号在相同的延时后（CuP9650,MMP9850）同时收到，不然报故障，如果信号恢复后仍然不能复位，需重新上电。

西门子S120系列变频器常见故障处理分析发布时间：2022-01-24T07:14:15.895Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：李立云[导读] 近几年在进行变频器设备使用的过程中，西门子等品牌的发展速度，正在不断的提高，相关产品已经运用到我国各个领域的发展中。

广东省阳春市新钢铁责任有限公司 529600摘要：近几年在进行变频器设备使用的过程中，西门子等品牌的发展速度，正在不断的提高，相关产品已经运用到我国各个领域的发展中。

尤其是S120系列的变频器设备在使用时，具备更好的效果，这项设备的应用，主要是对三相交流异步电机设备的运行速度进行有效的调节和控制，且这项变频器设备在应用时，具备更好的调控效果。

相关企业在进行设备应用时，需要对设备的常见故障问题进行全面的解决，才能提高设备的运行效率。

本文就西门子S120系列变频器常见故障处理进行相关的分析和探讨。

关键词：西门子；S120系列变频器；常见故障处理；分析探讨在我国现代科技不断发展的过程中，变频调节技术的应用变得更加成熟，改变了工业的生产形式。

在进行电气传动控制时，将其与计算机技术和智能控制技术进行有效融合，可以对变频器设备的调控功能进行全面的优化。

西门子企业研发的S120系列变频器设备，属于企业的主打品牌。

这项设备在应用时具备较多的优势，自身的控制系统应用稳定性比较高，且具备动态和矢量控制形式。

但因为设备在实际使用时，经常会出现故障问题，因此要做好设备性能的优化，才能降低故障问题的发生几率[1]。

一、西门子S120系列变频器常见故障问题（一）过电压故障问题一般情况下变频器设备在使用期间，一旦出现了过电压故障问题，代码为F30002。

当设备运行期间，某一电路中的元件出现损坏时，就会导致输出端总是输出过高的电压，这就代表设备出现了电压故障问题。

在对电压故障问题进行检测时，首先要对各项电路进行全面的诊断，要对电路中的放大电路进行检测。

还需要将电压取样信号进行一定比例放大之后，对内部存在的各项核心器件进行检查。

SIEMENS S120变频器的堵转、接地故障分析周恩会方华（江苏沙钢集团有限公司钢板总厂江苏张家港 215625）简要：Sinamics S120 是西门子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统，它不仅能控制普通的三相异步电动机，还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。

其强大的定位功能将实现进给轴的绝对、相对定位。

本文对S120控制同步电机产生的堵转、接地复杂故障进行处理及分析，希望对大家处理类似故障时有借鉴意义。

关键词：S120变频器堵转故障磁极定位接地故障换相环流1系统介绍沙钢宽厚板二车间全套采用SIEMNES公司产品，其轧机区域操作侧，传动侧立轧电机、压下电机、立轧侧压电机6台电机分别由两套siemens Sinamics S120控制。

操作侧三台电机整流部分采用SLM两并联整流器，由一台CU320控制器实现整流控制及逻辑连锁，逆变部分采用共用直流母线结构，分别驱动立轧机，轧机压下，立轧操作侧3台电机，其中立轧电机分别由两台Simotion D435控制器一拖二控制，由于立轧电机为交流同步电机，励磁部分由380v 交流电源经380v/220v变压器变压后，由一台西门子6RA70直流传动提供励磁电流，如图1。

立轧主电机参数为：额定功率p=1200kw，额定电压u=600v，额定电流i=1197a，额定频率f=10hz，额定转速n=200r/min图12故障现象2011年9月份，最初立轧机操作侧电机变频器报堵转故障，检查编码器等无问题，更换绝对值编码器接口模块smc30后，故障消失运行一个星期后故障又出现。

更换控制器D443后，一合闸便出现接地故障，报警信息为：a5052、f30021。

3故障处理3.1 接地故障处理3.1.1 绝缘测量首先，怀疑是电机和电缆有问题，从变频器端脱开电机电缆，然后在scout软件cotral panel合闸，变频器可以合闸，不报接地故障。

西门子S120系列变频器常见故障分析及其解决措施作者：王鹏来源：《山东工业技术》2018年第20期摘要：变频器的应用对电气传动控制领域产生的影响比较大，这是计算机智能控制技术和电力电子技术结合的应用技术，在对西门子S120系列变频器的应用过程中，其应用故障的解决就显得比较关键。

本文先就西门子S120系列变频器组成和原理简要阐述，然后就变频器的故障和解决措施详细探究。

关键词：西门子变频器；故障问题；结构组成DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.20.1160 引言西门子S120系列变频器是西门子公司主流变频器品牌，其应用中有着诸多的优势，系统稳定以及高性能矢量控制技术和良好动态特性等等，这些应用的优势就使得变频器的应用比较广泛，在变频市场当中有着鲜明的发展优势。

通过从理论层面对西门子S120系列变频器的理论研究，就能为解决实际的故障问题提供相应参考依据。

1 西门子S120系列变频器组成和原理（1）西门子S120系列变频器组成。

西门子S120系列变频器主要是正弦脉冲宽度调节器，是通过整流电路以及直流中间电路和逆变电路等组成的，其在硬件的配置组成内容就比较多，有电机模块以及制动单元，数据/程序储存器和编码器等等部分。

数据/程序储存器从精细分级的CPU当中挑选合适的CPU加以应用，是取决于集成作业存储区的巨细。

还有信号模块的内容，这是操控器进程操作的重要接口，不一样的数字量以及模拟量能结合每项使命请求提出输入以及输出要求。

信号模块的装置比较简洁，高拼装密度以及简略参数设置等[1]。

另外，在外部编码器的部分，为能对驱动器以及闭环控制器优化以及调试，针对CPU变量提供了广泛跟踪功能，这样能够对系统进行实时诊断以及定时故障检测等。

（2）西门子S120系列变频器运作原理。

西门子S120系列变频器的运行作业过程中，主要是将三相以及单相的交流电转变成直流电，再将转变成的直流电转变成三相或是单相的交流电，在变频器的应用下能对输出的电压以及频率进行改变，这样就能改变电机运行曲线转速，从而使得电机的运行曲线保持平行下移。

西门子S120系列变频器常见故障及措施研究摘要：西门子S120系列的变频器应用的范围比较广泛，而且在应用的过程中发挥的作用比较显著，这个系列的变频器是西门子公司在研发过程中的一个主要品牌，主要功能作用是控制和调节三相交流异步电机的速度。

但是在应用的过程中还是存在一定的问题，经常会发生故障问题，需要对这些问题进行深入的分析，并且采取有效的措施来解决这些问题，才能更好的发挥这个系列变频器的作用，才能更好的调节电机设备的速度。

本文就西门子S120系列变频器常见故障及措施进行相关的分析和研究。

关键词：西门子S120系列变频器；常见故障；措施；分析研究变频调速技术在发展的过程中，各项技术也在不断的发展成熟，给电器传动控制领域带来了巨大的冲击。

这项技术是以计算机智能控制技术作为基础，与电子技术进行结合，所衍生出来的一项新型的技术。

在我国工业发展的过程中，很多领域已经应用了变频器设备，其中西门子公司的S120系列变频器设备的应用范围比较广泛，而且这个系列的设备作为西门子公司的一个主要品牌，在应用的过程系统比较稳定，而且具备优越的性能，动态特性也比较良好，已经在市场占据了重要的地位[1]。

一、西门子S120系列变频器结构配置这个系列的变频器设备，主要由整流电路和逆变电路等构件组成的，其中硬件设施主要是电源模块和控制单元等，在工作的过程中，每一个构件发挥的作用不同，而且在进行结构配置的过程中，需要根据工作需求对结构进行优化配置，才能发挥更大的作用[2]。

二、西门子S120系列变频器工作原理变频器设备在应用的过程中，需要将电压和频率固定不变的交流电变换为可变的交流电，首先要将三相或者是单相的交流电转化为直流电，然后再转化为交流电。

变频设计设备在应用的过程中，需要改变输出频率和电压，还需要改变运行转速，确保电机在运行的过程中曲线能够平行的下移，确保设备在运用的过程中，所需要的电流比较小，还可以启动重载负荷。

因为电机在运行的过程中转速不同，需要对转速进行调节，但是因为调节范围比较广，在进行转速调解的过程中，还需要对自身的性能和效率进行优化，才能更好的进行转速调节，才能发挥更大的作用[3]。

变频器接地故障处理方法同学们！今天咱们来聊聊变频器要是出现接地故障了该咋办。

这变频器在很多地方都有用呢，要是出了问题可挺麻烦的。

咱得知道啥是接地故障。

就好比咱们走路的时候突然被什么东西绊了一下，变频器接地故障就是变频器在运行的时候出了点问题，好像和大地之间的连接不太对劲了。

这时候变频器可能就不能正常工作啦。

要是发现变频器出现接地故障了，别慌！第一步，咱们得先把变频器停下来。

就像咱们跑步的时候突然感觉不舒服，得赶紧停下来休息一样。

不能让变频器继续带病工作，不然可能会让问题变得更严重。

停下来之后呢，咱们得好好检查一下变频器的接线。

看看是不是有哪根线松了或者断了。

这就跟咱们检查自己的书包带子是不是断了一个道理。

有时候线松了或者断了，就会导致接地故障。

如果发现有问题，就赶紧把线接好或者换一根新的。

接着，检查一下变频器周围的环境。

是不是有什么东西碰到了变频器的线或者外壳呢？有时候一些杂物或者其他设备碰到了变频器，也可能会引起接地故障。

就像咱们在教室里，如果有东西掉到地上碰到了我们的脚，我们也会觉得不舒服呀。

如果有这种情况，就把那些东西移开，让变频器有一个干净、安全的环境。

还有哦，检查一下变频器的接地系统。

看看接地是不是良好。

这就像咱们盖房子的时候要把地基打好一样，变频器的接地也很重要。

如果接地不好，就可能会出现接地故障。

可以用万用表等工具来检查一下接地电阻是不是在正常范围内。

如果不在，就得想办法把接地弄好。

要是以上这些方法都试过了，还是不行呢？那可能就得找专业的人来帮忙啦。

就像咱们生病了自己吃药不管用的时候，就得去看医生一样。

专业的人有更专业的工具和知识，他们可以更快地找到问题的根源并解决它。

在处理接地故障的过程中，一定要小心哦。

不能随便乱摸变频器的内部零件，因为那里可能有电，会很危险。

就像咱们不能随便去摸电插座一样。

而且，也要按照正确的方法来操作，不能乱来。

变频器出现接地故障的时候，咱们不要慌张，按照步骤一步一步来检查和处理。

施耐德变频器是由法国施耐德电气集团研发、制造和销售的知名变频器品牌。

以其稳定的性能、丰富的组合功能、良好的动态特性、超强的过载能力以及无可比拟的灵活性，在变频器市场占据着重要的地位。

广泛应用于各工业领域，尤其在电梯、纺织、机床、起重运输和港口等行业。

施耐德变频器常见故障分析及维修:1、键盘面板LCD显示：OCF过电流,一般情况下是驱动板的电流检测回路出了问题，模块也可能已受到冲击(损坏)。

2、键盘面板LCD显示：OPF故障变频器缺相。

（1）电机功率要接近变频器功率。

施耐德大功率带小电机或不带电机，均要将FLT菜单中OPL改为NO。

（2）电流检测电路故障。

（3）变频器的模块有问题。

3、键盘面板LCD显示: OSF报警输入过电压。

变频器出现“OSF”报警时，首先应考虑电缆是否太长、绝缘是否老化，直流中间环节的电解电容是否损坏，同时针对大惯量负载可以考虑做一下电机的在线自整定。

另外在启动时用万用表测量一下中间直流电压，若测量仪表显示电压与操作面板LCD显示电压不同，则变频器的检测电路有故障。

4、施耐德变频器开机显示SCF报警变频器输出短路或接地故障(1)如果是运行中出现SCF。

有两种可能。

检测办法，将电机线拆除，直接启动变频器，如果仍然报INF故障，说明是变频器故障。

如果没有INF故障，而出现PHF故障，说明不是变频器问题，是电机对地短路。

(2)如果是运行中出现SCF，并确认是变频器故障，也有两种可能，一种是IGBT损坏，一种是出线检测CT（在变频器右下角)有问题。

可以通过更换CT来确认。

(3)如果上电就报SCF，有两种可能。

1、电源板上接插件松动，请重新插过；2、如重新插过并上电后仍然有故障，那就是电源板坏了，需更换。

5、键盘面板LCD显示: PTC温度故障.变频器内部，感温元件，用万用表测量，是不是通的，PTC,都是银合金的标称，如PT100、就是电阻98-100欧，容易断。