變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。
變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
過(guò)壓故障原因
1. 輸入電壓異常
2. 減速時(shí)間過(guò)短
3. 負(fù)載慣性較大
4. 瞬間掉電，得電后重新運(yùn)行正在運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)
5. 變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)中，切斷電機(jī)與變頻器的連接
6. 能耗制動(dòng)電阻選擇不合適
7. 外部接線錯(cuò)誤
拆下變頻器的模塊后，用數(shù)字表的二極管擋測(cè)量模塊內(nèi)所有二極管的正反向電壓，均顯示正常，但P-V接線端間的阻值大于l00kΩ。用晶體管直流參數(shù)測(cè)試儀測(cè)試發(fā)現(xiàn)V相上管反向耐壓僅為0.5V左右，再用數(shù)字表kΩ，由此判斷變頻器的模塊已壞。
檢查發(fā)現(xiàn)，變頻器的氧化地方在b段。上電測(cè)量各個(gè)IGBT的G、E極間電壓均在0.6V左右。
對(duì)新購(gòu)回的模塊進(jìn)行“常規(guī)四項(xiàng)”測(cè)量，正常后裝入電路，上電測(cè)量靜態(tài)電壓無(wú)異常，啟動(dòng)丹佛斯變頻器試機(jī)，還沒(méi)來(lái)得及測(cè)量完各相輸出電壓是否平衡，又顯示故障代碼“Err14”。停機(jī)后，測(cè)得三相輸出端與電源正負(fù)端的電壓均正常，難道是檢測(cè)電路有誤?隨后多次試機(jī)發(fā)現(xiàn)：該變頻器有時(shí)上電就出現(xiàn)此故障，有時(shí)上電后不久才出現(xiàn)故障，有時(shí)要啟動(dòng)后才出現(xiàn)故障。
由于丹佛斯VLT2800系列機(jī)器中沒(méi)有輸出端電流傳感裝置，所以其過(guò)流、短路、接地等故障均是驅(qū)動(dòng)電路異常，或是IGBT導(dǎo)通壓降檢測(cè)部分異常所致，即上述二部分電路中尚有不穩(wěn)定的隱蔽故障存在。
根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，首先懷疑驅(qū)動(dòng)部分有問(wèn)題。此時(shí)具有示波功能的ET521A視波表就派上用場(chǎng)了。
使用示波功能中的單次掃描功能反復(fù)檢測(cè)，后在V相上管IGBT的G-E結(jié)間檢測(cè)出尖峰脈沖，上電即報(bào)故障時(shí)所測(cè)波形如上圖所示，上電一段時(shí)間后才報(bào)故障時(shí)的波形如下圖所示。
經(jīng)多次測(cè)試后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題竟然是b段氧化銅箔處理的不夠徹底，即氧化的邊緣部分仍有較大的導(dǎo)通電阻。幸好此部分沒(méi)有完全在模塊下面，從模塊的鏍絲安裝部位缺口處將原來(lái)的細(xì)銅絲拆除，用更長(zhǎng)的一段細(xì)銅絲(長(zhǎng)度約為原銅絲的2倍)，焊接在原氧化銅箔上。檢查無(wú)誤后反復(fù)上電試機(jī)，一切正常，帶上負(fù)載后試機(jī)也正常。
開(kāi)關(guān)電源損壞是眾多變頻器常見(jiàn)的故障，通常是由于開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的，在眾多變頻器的開(kāi)關(guān)電源線路設(shè)計(jì)上，安川變頻器因該說(shuō)是比較成功的。616G3采用了兩級(jí)的開(kāi)關(guān)電源，有點(diǎn)類似于富士G5,先由級(jí)開(kāi)關(guān)電源將直流母線側(cè)500多伏的直流電壓轉(zhuǎn)變成300多伏的直流電壓。然后再通過(guò)高頻脈沖變壓器的次級(jí)線圈輸出5V、12V、24V等較低電壓供變頻器的控制板，驅(qū)動(dòng)電路，檢測(cè)電路等做電源使用。在第二級(jí)開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)上安川變頻器使用了一個(gè)叫做TL431的可控穩(wěn)壓器件來(lái)調(diào)整開(kāi)關(guān)管的占空比，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。前幾期我們談到的LG變頻器也使用了類似的控制方式。用作開(kāi)關(guān)管的QM5HL-24以及TL431都是較容易損壞的器件。此外當(dāng)我們?cè)谑褂弥腥缛袈?tīng)到刺耳的尖叫聲，這是由脈沖變壓器發(fā)出的，很有可能開(kāi)關(guān)電源輸出側(cè)有短路現(xiàn)象。我們可以從輸出側(cè)查找故障。此外當(dāng)發(fā)生無(wú)顯示，控制端子無(wú)電壓，DC12V，24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)我們首先應(yīng)該考慮是否開(kāi)關(guān)電源損壞了。