力士樂REXROTH變頻器故障診斷與維修：常見問題及解決方案

力士樂REXROTH變頻器故障診斷與維修：常見問題及解決方案

力士樂REXROTH變頻器在運行過程中出現故障，可能涉及到多個方面，包括產品質量、運行環境、應用方式以及參數設置等。在排查時，我們需要考慮是否由于過電壓、欠壓、過流、變頻器內部過熱或散熱片過熱等運行環境問題所導致。對于參數設置類故障，一個有效的解決方法是將所有參數重置為出廠默認值，并參照使用說明書重新進行參數設置。接下來，我們將深入探討這些故障及其解決方案。

力士樂REXROTH變頻器故障排查與處理

在運行過程中，變頻器可能遇到多種故障，這些故障可能源于產品質量、運行環境、應用方式或參數設置等多個方面。為了有效排查和解決這些故障，我們需要詳細分析可能的原因，并采取相應的維修措施。接下來，我們將一起探討變頻器的一些常見故障及其有效的維修方法。

1、參數設置類故障原因分析及處理

在變頻器的使用過程中，參數設置顯得尤為重要。若參數設置不當，輕則會影響控制效果，重則導致變頻器無法正常運行。對于新購置的變頻器，雖然廠家已為每個參數設定了默認值，使得變頻器能在面板操作下正常工作，但這往往無法滿足傳動系統的實際需求。因此，用戶需要根據傳動系統的特性，參考使用說明書，對變頻器的參數進行適當調整。

當參數設置類故障發生時，一個有效的解決辦法是將所有參數恢復至出廠設置，然后按照使用說明書中的步驟重新設定相關參數。值得注意的是，不同型號的變頻器在參數恢復方面可能存在差異。此外，恒轉矩負載下常會出現參數設定不當的問題，此時應重點檢查加、減速時間設定或提升轉矩設定值。

以下是一些具體的實例：

(1)力士樂REXROTH變頻器在啟動大功率設備時跳閘，顯示“欠電壓LU"報警。經過檢查，發現與其在同一電源上的其他兩臺富士FRN5.5G11-4CX變頻器運行正常。斷電后深入檢查，未發現內部一、二次回路中壓接線松動或電動機接線盒內部接線不良。最終，通過修改變頻器的設定參數F14，將“瞬停再起動不動作"改為“瞬停再起動動作"，成功解決了欠電壓保護問題。

(2)力士樂REXROTH變頻器在頻率設置已較大情況下，電機轉速仍明顯低于同頻率下的其他電機。經過檢查，發現可能是變頻器的某些參數設置影響了電機的轉速。

分析與維修：在檢查過程中，我們發現變頻器的設定參數存在問題。具體來說，頻率增益f17的設定范圍為0.0～200%，而該變頻器的出廠設定值為100%。然而，用戶在實際操作中將其設定為了200%。由于頻率設定信號增益是指設定模擬頻率信號與實際輸出頻率之間的比率，例如，當設定頻率為40hz時，實際輸出頻率僅為20hz。因此，為了解決問題，我們將設定頻率增益的設定值調整回了出廠設定值100%，從而成功解決了問題。

2、過電壓（OU）類故障原因分析及處理

力士樂REXROTH變頻器的過電壓問題主要表現在直流母線的直流電壓上。在正常情況下，變頻器的直流電是三相全波整流后的平均值。以380v線電壓為例，平均直流電壓ud=1.35，u線＝513v。當過電壓發生時，直流母線的儲能電容會充電，導致電壓升高。一旦電壓達到過電壓檢出值800vdc，變頻器便會啟動過電壓保護動作。因此，變頻器都有一個正常的工作電壓范圍，超出此范圍可能損壞變頻器。

力士樂REXROTH變頻器常見的過電壓有三類：ou1加速過電壓、ou2減速過電壓、ou3恒速過電壓。過電壓報警通常出現在停機時，主要原因可能是減速時間設置過短或缺乏制動電阻及制動單元。此外，雷雨天氣也可能導致雷電串入變頻器電源，引發過電壓故障。在這種情況下，通常斷開變頻器電源約1分鐘后重新合上即可復位。

另一種常見的過電壓情況是變頻器驅動大慣性負載時的減速過程。由于變頻器的減速停止屬于再生制動，輸出頻率線性下降，而負載電機的頻率高于變頻器，導致其處于發電狀態，機械能轉化為電能并被平波電容吸收。當這種能量足夠大時，會產生“泵升現象"，使直流側電壓超過最大值而跳閘。處理此類故障的方法包括延長“減速時間"參數、安裝制動單元和增大制動電阻，或將變頻器的停止方式設置為“自由停車"。

此外，還有一種情況是變頻器在電機空載時工作正常，但不能帶負載啟動。這通常出現在恒轉矩負載上。遇到此類問題時，應重點檢查加、減速時間設定或提升轉矩功能，以防止變頻器直流回路電壓升高超過保護值而出現故障。

分析與維修：在處理這臺機器時，我們首先需要確定“ou"報警的具體原因。變頻器在減速過程中，電動機轉子繞組會切割旋轉磁場，導致轉子電動勢和電流的增加，使電機進入發電狀態。此時，回饋的能量會通過逆變環節中與大功率開關管并聯的二極管流向直流環節，進而引起直流母線電壓的升高。因此，我們的檢查重點應放在制動回路上。經過測量，我們發現放電電阻正常，但在測量制動管(et191)時，發現其已經擊穿。更換制動管后，再次上電運行，變頻器能夠快速停車，且未再出現報警。

(2)實例2：另一臺富士frn110g9—4cx變頻器在運行時出現跳閘，并顯示“ou3"恒速過電壓報警。

分析與維修：針對此問題，我們首先需要分析可能引起變頻器運行時跳閘并顯示“ou3"恒速過電壓報警的原因。然后，我們將根據這些可能的原因逐一進行排查，以找到問題的根源。

3、欠壓(lu)類故障原因分析及處理

欠電壓是在使用力士樂REXROTH變頻器時經常遇到的問題。這主要是因為主回路電壓低于正常值，通常在380v系列中，電壓低于400v就會被視為欠壓。可能的原因包括整流橋某一路損壞、可控硅三路中工作不正常，或者主回路接觸器損壞導致直流母線電壓損耗在充電電阻上。此外，電壓檢測電路的故障也可能導致欠壓問題的出現。多數變頻器的母線電壓下限設定為400v，當直流母線電壓降至此以下時，變頻器會報告直流母線低電壓故障。

在處理欠壓問題時，我們需要注意到新型的變頻器采用PWM控制技術，在低頻段輸入缺相時仍能正常工作。然而，由于輸入電壓低導致輸出電壓也低，進而造成異步電機轉矩不足，無法達到預期的工作頻率。

(1)實例1：一臺富士frn18.5g11—4cx變頻器在上電時跳轉至“lu"狀態。

分析與維修：經過檢查，我們發現整流橋和充電電阻都是完好的。然而，在上電后并未聽到接觸器的動作聲音。由于這臺變頻器的充電回路是靠接觸器的吸合來限制充電電流的，因此我們推測故障可能出在接觸器或其控制回路以及電源部分。拆解接觸器并單獨施加24v直流電后，發現接觸器能夠正常工作。進一步檢查24v直流電源，發現該電壓是由lm7824穩壓管穩壓輸出的。測量結果顯示穩壓管已損壞，更換新品后上電，變頻器工作恢復正常。

(2)實例2：一臺丹佛斯vlt5004，2.2kw變頻器，在上電顯示正常后，加負載時跳轉至“dclinkundervolt"（直流回路電壓低）狀態。

(此處需銜接實例2的分析與維修內容)

分析與維修：這臺丹佛斯VLT5004，2.2kw變頻器的問題看似復雜，但經過仔細分析，其實并不難解決。同樣，該變頻器也是通過充電回路和接觸器來限制充電電流的。在初次上電時，一切正常，但在加負載時，卻跳轉至“DCLink Undervolt"（直流回路電壓低）狀態。這可能是由于加負載時直流回路的電壓下降所導致。直流回路的電壓是由整流橋全波整流后，再經過電容平波提供的。因此，我們應重點檢查整流橋。經過測量，發現整流橋有一路橋臂開路，更換新品后，問題得到解決。這說明電源輸入電路可能存在問題，可能是由于線路嚴重超載或線路接觸不良所引起。另外，西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E"，導致變頻器無法工作。在檢查外接DC24V電源時，發現電壓較低。解決電源問題后，變頻器恢復正常工作。

4、過流(oc)類故障原因分析及處理

過電流是力士樂REXROTH變頻器報警的常見現象。當出現這種故障時，應首先檢查電動機連接端u、v、w電路是否存在相間短路或對地短路。其次，需確認負載是否過重，并適當減輕負載。同時，檢查加、減速時間參數是否過短，以及轉矩提升參數是否過大，必要時進行相應調整。如果排除上述情況后仍出現過流，可能1pm模塊存在故障，因為該模塊內含多種保護功能。在加速或減速過程中出現的過電流，往往是由于速度變化過快所致，可通過延長加(減)速時間或合理預置升(降)速自處理功能來解決。

變頻器過電流故障的三種情況：

(1) 重啟時立即跳閘

這通常是由于負載短路、機械卡住或逆變模塊損壞所致。

(2) 上電后無法復位跳閘

這可能是由于模塊、驅動電路或電流檢測電路損壞所引起。

(3) 重啟時不跳，但在加速時跳閘

這多半是因為加速時間設置過短、電流上限過低或轉矩補償設定過高所導致。

力士樂REXROTH變頻器啟動時立即跳閘并顯示“oc"。經檢查，未發現明顯燒壞跡象。在線測量igbt顯示基本正常。為進一步確認，拆下igbt進行詳細測量，發現其中一路驅動電路與其他兩路存在明顯差異。經進一步檢查，發現一只光耦a3120的輸出腳與電源負極短路。更換光耦后，三路驅動電路恢復正常，上電運行后變頻器工作良好。

(2) 力士樂REXROTH變頻器通電后立即跳閘，并顯示“oc"故障，且無法復位。

分析與維修：在檢查過程中，首先確認逆變模塊無異常，隨后對驅動電路進行檢測也未發現明顯問題。鑒于以上情況，推測故障可能位于過流信號處理部分。為了進一步驗證這一推測，我們將電路中的傳感器拆下并再次上電，結果顯示一切正常。因此，可以判定傳感器已損壞。為了解決問題，我們找來一個全新的傳感器進行替換，并在帶負載情況下進行測試，結果一切恢復正常。

5、過載故障(olu)原因分析及處理

過載是力士樂REXROTH變頻器常見的故障之一，可能導致其頻繁跳閘。在面對過載現象時，首要任務是區分是電機過載還是變頻器自身過載。通常，由于電機具有較強的過載能力，只要變頻器參數設置得當，電機過載的情況較少見。而變頻器本身由于過載能力較弱，因此更易觸發過載報警。

為了診斷問題，我們可以檢測變頻器的輸出電壓。可能的原因包括加速時間過短、電網電壓過低、負載過重等。針對這些問題，我們可以嘗試延長加速時間、制動時間，檢查電網電壓是否穩定；如果負載確實過重，可以嘗試減輕負載或更換更大容量的變頻器；此外，機械潤滑不良也可能導致過載，因此需要對生產機械進行檢修。