电机启动器第 9 部分：VFD 故障排除
时间：2024-10-30
如何对 VFD 进行外部故障排除
在对 VFD 进行故障排除时，请从维护清单中的基本预防措施开始。以下是组织良好的预防性维护计划所需遵循的必要步骤：
目视检查整个变频驱动系统：检查 VFD 附近是否有任何形式的滴水、极端温度、流水、碎片、高湿度或腐蚀性物质。
检查电源接线，确保其牢固且连接良好：接线不良非常危险，因为它们会损坏 IGBT、过流 跳闸、输入整流器故障以及烧毁接触器和开关连接器。
图1.VFD 电源线连接。图片由西蒙·穆戈提供
检查进线电流和电压的大小：良好的进线三相交流电流偏差不应超过5%。线路电压不平衡 是影响 VFD 的一个因素，例如线路浪涌和电压骤降导致的过压 和欠压 跳闸。确保输入电流也处于建议值，以保护 VFD 免受高启动电流和过流故障的影响。
检查驱动器的输出电流和电压：对于大多数变频驱动器，在运行电动机之前，必须将来自逆变器的输出电压平衡到指定值。电流和电压的较大偏差可能会使电机出现问题，例如频繁摇动或振动。电机问题也是导致 VFD 故障的原因之一。
如何排除 VFD 内部故障
这是一个更加激烈和复杂的过程，需要知识来执行。以下是有关对 VFD 进行故障排除以消除内部故障的分步说明。
静态测试
测试整流电路
在变频器内部，找到连接到直流电源的 N 和 P 端子。将万用表调至X10电阻档。将万用表的红色电缆连接到端子 P，将黑色电缆连接到端子 R、S 和 T。
这些端子的电阻应相等且为数十个。互换万用表端子电缆连接，其中黑色现在连接到端子 P，红色依次连接到 R、S 和 T。现在阻力应该接近无穷大。将红色万用表线连接至直流电源N端子并重复上述操作。结果应该是一样的。
如果结果如下，则说明VFD电路工作不正常：
三相电阻不平衡说明桥式整流器出现故障。
如果在将万用表红色电缆连接到P端子时，万用表显示电阻无穷大，则说明桥式整流器或系统启动电阻出现故障。
测试 VFD 逆变器电路
将万用表的红线连接到P端子，然后将黑线连接到U、V、W端子，此时的结果应该是十几个输出电阻，并且所有U、V、W的电阻值应该相同。
如果互换，则电阻值应返回无穷大值。现在将红色电缆连接到端子 N 并重做上述步骤。结果应该是一样的。如果不是，则有 https://eepower.com/power- electronics-textbook/vol-i-electrical-power-systems-design/chapter-1-introduction-power/basic-dc- Circuit-theory/will逆变电路模块故障。
动态测试
一旦静态测试返回正常结果，就可以进行动态测试。在进行动态测试之前，请执行以下操作：
上电前请确认变频器输入电压正确。将变频器连接到高于其额定值的电压（例如将220V变频器连接到415V电源）会烧毁其重要电子元件。
检查传感器广播端口的连接是否正确。确认连接是否牢固或松动。如果连接异常，预计 VFD 会因意外烧毁或其他不可预测的影响而发生故障。
接通变频器电源，检查显示的故障以及发生的原因。
如果变频器没有显示故障，请交叉检查正常参数设置的正确性。将参数恢复正常。变频器空载运行，进行U、V、W电源相输出电压测试。如果相位结果不平衡或出现丢失，则说明驱动板和模块有故障。
如果条件是正常预期的输出电压，则连接负载并在满负载连接下测试驱动器。
变频器故障诊断
整流模块损坏
这是由于变频器内部短路和电网电压造成的。检查变频器无短路后，更换整流桥。请务必检查电网供电的稳定性，尤其是当驱动器与破坏电网的设备（例如焊机）在同一环境中工作时。
逆变器模块损坏
这是由驱动器或电机故障引起的。修复系统驱动电路并确定驱动波形符合规定标准后，进行模块更换。更换驱动模块和板卡后，检查负载和电机连接电缆，确保无故障后方可启动变频器。
驱动程序已通电但显示为零
这是由于电源开关故障、电阻电路损坏、软VFD充电电路损坏或面板损坏引起的。
驱动器打开但有欠压或过压显示
这是由于电路受潮和老化导致输入电压缺相所致。要测试故障排除，请检查电路板的电路元件以移除损坏的元件。
通电时显示接地短路或电流
当电流检测电路（例如放大器、霍尔元件等）被损坏时，就会出现这种情况。更换任何损坏的元件。
启动时显示过压
这是由驱动电路或计数器模块故障引起的。
VFD 故障排除的要点
在进行故障排除之前，拥有 VFD 手册和维护清单非常重要。
VFD 故障排除涉及两个阶段：外部和内部。
外部故障排除包括目视检查、检查电源接线连接、进线电流和电压的数量以及驱动器的输出电压和电流。
可以通过执行静态和动态测试来识别和消除内部问题。
静态测试涉及整流和逆变电路。
静态测试后才能进行动态测试。
