一、变频器故障监测划分
故障监测划分为如下几类
1、状态故障监测：如直流过/久压、直流过流、交流过流、速度偏差过大、接地故障、缺相等。
2、硬件故障检测：如电流板故障、触发板故障、IGBT故障、脉冲发生器故障等。
3、系统故障监测：如Watchdog故障、系统参数异常、时钟故障等。
4、通讯故障监测：如TIMEOUT、OVERRUN等。
电化学传感器5、电源故障监测：当控制电源过高/过低时报警。
二、变频器的保护及处理方法
（一）、过电流保护功能
变频器中，过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.由于逆变器件的过载能力较差，所以变频器的过电流保护是至关重要的一环，迄今
为止，已发展得十分完善.
1过电流的原因
过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查等方法进行处理。如果断开负载变频器还是过流故障，很可能变频器逆变电路已环，需要更换或维修变频器。 （1）工作中过电流，即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面:
①电动机遇到冲击负载，或传动机构出现“卡住”现象，引起电动机电流的突然增加.
②变频器的输出侧短路，如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路，或电动机内部发生短路等.
③变频器自身工作的不正常，如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作
过程中出现异常。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。 （2）升速时过电流：重新启动时，一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要原因有：负载短路，机械部位有卡住；逆变模块损坏；电动机的转矩过小等现象引起。当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作频率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有：加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。
（3）降速中的过电流：当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。
（4）上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有：模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。
①（实例）一台LG-IS3-43.7kW变频器一启动就跳“OC”
分析与维修：打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关
闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。
②一台BELTRO-VERT2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。
分析与维修：首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，一新品换上后带负载实验一切正常。
透平式压缩机2处理方法
（1）起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查:
①工作机械有没有卡住
②负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路
③变频器功率模块有没有损坏
④电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来
（2）起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查：
①升速时间设定太短，加长加速时间
②减速时间设定太短，加长减速时间
③转矩补偿（U/F比）设定太大，引起低频时空载电流过大
④电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作
（电压保护功能）
（二）过电压保护
变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线＝513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。
1、输入交流电源过压
这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。
2、发电类过电压
这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。
1）当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设得比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，处理这种故障可以增加再生制动单元，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型，并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统，这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态，产生再生能量，这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的，当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。
（2）多个电动施动同一个负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负荷分配引起的。以两台电
动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状态，引起故障。比如在纸机经
常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制，这时可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。
产生过电压的原因及处理方法：过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。
①电源电压太高
②降速时间太短
③降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想，来不及放电:a.来不及放电，应增加外接制动电阻和制动单元； b.放电支路发生故障，实际并不放电。
④请检查放电回路有没有发生故障，实际并不放电；对于小功率的变频器常有放电电阻损坏：
（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，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。
（三）欠电压保护
产生欠电压的原因及处理方法：欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因：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。
①电源电压太低
②电源缺相；
③整流桥故障：如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路，整流后的电压将下降，对于整流器件和晶闸管的损坏，应注意检查，及时更换。
（实例）
A、一台CT18.5kW变频器上电跳“Uu”。
分析与维修：经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，一新品更换后上电工作正常。
B、一台DANFOSS VLT5004变频器，上电显示正常，但是加负载后跳“DC LINK UNDERVOLT”(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，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。
（四）过热保护主要有以下几点可能：过热也是一种比较常见的故障，主要原因：周围温度过高，风机堵转，温度传感器性能不良，马达过热。
⑴风扇运转保护变频器的内装风扇是箱体内部散热的主要手段，它将保证控制电路的正常工作。所以，如果风扇运转不正常，应立即进行保护。
⑵逆变模块散热板的过热保护：逆变模块是变频器内发生热量的主要部件，也是变频器中最重要而又最脆弱的部件。所以，各变频器都在散热板上配置了过热保护器件。
⑶制动电阻过热保护制动电阻的标称功率是按短时运行选定的。所以，一旦通电时间过长，就会过热。这时，应暂停使用，待冷却后再用。或选用较大一点功率电阻。
⑷冷却风道的入口和出口不得堵塞，环境温度也可能高于变频器的允许值。
举例一台ABB ACS50022kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。
铜铝连接管
分析与维修：因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业)，经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。
（五）输出不平衡
输出不平衡一般表现为马达抖动，转速不稳，主要原因：模块坏，驱动电路坏，电抗器坏等。
（实例）一台富士G9S11KW变频器，输出电压相差100V左右。
分析与维修：打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题，测量6路驱动电路也没发现故障，将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭，该模块已经损坏，经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。
（六）过载
过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。
过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一，平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载，一般来讲马达由于过载能力较强，只要变频器参数表的电机参数设置得当，一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。
（七）开关电源损坏，比如丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整开关电源的输出，互联网情报
同时UC2844还带有电流检测，电压反馈等功能，当发生无显示，控制端子无电压，DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。
（八）SC故障
SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏，这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上，上桥使用了驱动光耦PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦，安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929，这是一款内部带有放大电路，及检测电路的光耦。此外电机抖动，三相电流，电压不平衡，有频率显示却无电压输出，这些现象都有可能是IGBT模块损坏引起的。IGBT模块损坏的原因有多种，首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路，堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真，或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏，从而导致SC故障报警。
（九）GF—接地故障
接地故障也是平时会碰到的故障，在排除电机接地存在问题的原因外，最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了，霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因数的影响，工作点很容易发生飘移，导致GF报警。
（十）限流运行
在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。对于一般的变频器在限流报警出现时不能正常平滑的工作，电压(频率)首先要降下来，直到电流下降到允许的范围，一旦电流
低于允许值，电压(频率)会再次上升，从而导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内部斜率控制，在不超过预定限流值的情况下寻工作点，并控制电机平稳地运行在工作点，并将警告信号反馈客户，依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有问题。
（十一）温度过高
如电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况。
第六章绘制电路原理图的方法与技巧
一、为什么要学会描绘电路原理图
miankongqu在维修工控类的电器产品过程中，很多人都发出这样一种感叹：如果有电路原理图就好了！事实是，由于大多数工控产品是泊来品，技术的核心部分都掌握在外国人的手里，中国人生产出来的产品不仅产量少而且质量也相对比较次，国内使用的设备上的工控类产品基本上是以进口为主的，外国人在技术上封锁了中国的工控行业，象驱动器类产品很少会提供电子电路原理图给用户的，只是有外部的电气连接图，这给维修工作带来了很大的困难。很多维修工程师也不肯在理性维修上下工夫钻研，往往3837Cc
只相信自己的维修感觉和以往的维修经验，对这类电器产品的维修也只是保持在“感性维修”上，因而维修效率比较低，在工作中也谈不上什么学习与进步。
维修这门技术的难点在于非标准作业，以至很多人误认为维修是无章可寻的，其实任何一门科学都是最终都能建立标准作业体系的，维修也不例外。要想做一名水准较高的维修工程师，光有实践检验是不够的，一定要学习电子电路技术，电机拖动技术，单片机技术等理论，通过理论来分析电路原理图，从而指导维修实践，这样才能在千万种变化的维修情况中出其相对的共性来，做到理性分析，理性思考，理性维修，从而提高维修的效率。
既然大部分情况下没有电路原理图，而电路原理图又是做理性维修所必须的，所以一个合格的维修工程师在维修之前绘制待修品的部分甚至是全部原理图是应该的，很多人可能又要反对的：绘制原理图比较浪费时间，不如直接凭经验修得快。事实上，“磨刀不误砍柴工”，一开始绘制原理图会碰上一些困难，因为对产品不熟悉，但一旦画出一中产品的原理图，就可以推出其原理，其他的产品也就触类旁通的了，以后画起来也就很快的了。况且在描绘原理图过程中，肯定会有检查电路和部分元件的，很多软故障问题也可以自然而然的发现并解决的。
有了电路原理图，就可以应用电路理论知识分析电路原理，理性推断故障的所在，很容易就到故障的了，下次碰上同样的产品即使故障不同，也会很快解决问题的了。通过绘制原理图，还能锻炼一个人的逻辑思维，有了原理图，又在分析该原理的基础上提高自己的电子电路理论，真是一举多得。
二、绘制电路板原理图的方法与技巧
1、绘制原理图前，先要清理电路板上的一些垃圾和渍迹，先用木片等软体清理一些沾得较紧的粉类及显目的物体，然后可以用自来水清冲洗干净整块板（注意带电池的部位不要用水冲），接着就要快速用电吹风吹干整板。等板干了以后对光检查，看有没有看不清楚的地方，如果不行还要再次清洗及吹干。如果用水洗不干净的有机物，可以用酒精或洗板水洗，尽量少用天拿水，因为它腐蚀比较厉害，即使要用也要特别小心。
2、对于加了涂层的电路板，只能用稍硬点的木片将要描绘电路的部分小心刮掉，尽量不要使用金属刀片，因为很容易把电路板和元件刮伤的，，刮的差不多了在用洗板水刷洗（平常不用的废牙刷可以用上场的），剩下的小块涂层只能耐心重复上面的工作，不干净千万别
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