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(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，可能涉及到多個(gè)方面，包括產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用方式以及參數(shù)設(shè)置等。在排查時(shí)，我們需要考慮是否由于過電壓、欠壓、過流、變頻器內(nèi)部過熱或散熱片過熱等運(yùn)行環(huán)境問題所導(dǎo)致。對(duì)于參數(shù)設(shè)置類故障，一個(gè)有效的解決方法是將所有參數(shù)重置為出廠默認(rèn)值，并參照使用說明書重新進(jìn)行參數(shù)設(shè)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(yùn)行過程中，變頻器可能遇到多種故障，這些故障可能源于產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用方式或參數(shù)設(shè)置等多個(gè)方面。為了有效排查和解決這些故障，我們需要詳細(xì)分析可能的原因，并采取相應(yīng)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(shù)設(shè)置類故障原因分析及處理

在變頻器的使用過程中，參數(shù)設(shè)置顯得尤為重要。若參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，輕則會(huì)影響控制效果，重則導(dǎo)致變頻器無法正常運(yùn)行。對(duì)于新購置的變頻器，雖然廠家已為每個(gè)參數(shù)設(shè)定了默認(rèn)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(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際需求。因此，用戶需要根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的特性，參考使用說明書，對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

當(dāng)參數(shù)設(shè)置類故障發(fā)生時(shí)，一個(gè)有效的解決辦法是將所有參數(shù)恢復(fù)至出廠設(shè)置，然后按照使用說明書中的步驟重新設(shè)定相關(guān)參數(shù)。值得注意的是，不同型號(hào)的變頻器在參數(shù)恢復(fù)方面可能存在差異。此外，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下常會(huì)出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定不當(dāng)?shù)膯栴}，此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩設(shè)定值。

以下是一些具體的實(shí)例：

(1)力士樂REXROTH變頻器在啟動(dòng)大功率設(shè)備時(shí)跳閘，顯示“欠電壓LU"報(bào)警。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)與其在同一電源上的其他兩臺(tái)富士FRN5.5G11-4CX變頻器運(yùn)行正常。斷電后深入檢查，未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部一、二次回路中壓接線松動(dòng)或電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)部接線不良。最終，通過修改變頻器的設(shè)定參數(shù)F14，將“瞬停再起動(dòng)不動(dòng)作"改為“瞬停再起動(dòng)動(dòng)作"，成功解決了欠電壓保護(hù)問題。

(2)力士樂REXROTH變頻器在頻率設(shè)置已較大情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)速仍明顯低于同頻率下的其他電機(jī)。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)可能是變頻器的某些參數(shù)設(shè)置影響了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

分析與維修：在檢查過程中，我們發(fā)現(xiàn)變頻器的設(shè)定參數(shù)存在問題。具體來說，頻率增益f17的設(shè)定范圍為0.0～200%，而該變頻器的出廠設(shè)定值為100%。然而，用戶在實(shí)際操作中將其設(shè)定為了200%。由于頻率設(shè)定信號(hào)增益是指設(shè)定模擬頻率信號(hào)與實(shí)際輸出頻率之間的比率，例如，當(dāng)設(shè)定頻率為40hz時(shí)，實(shí)際輸出頻率僅為20hz。因此，為了解決問題，我們將設(shè)定頻率增益的設(shè)定值調(diào)整回了出廠設(shè)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?jiǎn)栴}主要表現(xiàn)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(dāng)過電壓發(fā)生時(shí)，直流母線的儲(chǔ)能電容會(huì)充電，導(dǎo)致電壓升高。一旦電壓達(dá)到過電壓檢出值800vdc，變頻器便會(huì)啟動(dòng)過電壓保護(hù)動(dòng)作。因此，變頻器都有一個(gè)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(bào)警通常出現(xiàn)在停機(jī)時(shí)，主要原因可能是減速時(shí)間設(shè)置過短或缺乏制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元。此外，雷雨天氣也可能導(dǎo)致雷電串入變頻器電源，引發(fā)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(fù)位。

另一種常見的過電壓情況是變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí)的減速過程。由于變頻器的減速停止屬于再生制動(dòng)，輸出頻率線性下降，而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器，導(dǎo)致其處于發(fā)電狀態(tài)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并被平波電容吸收。當(dāng)這種能量足夠大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“泵升現(xiàn)象"，使直流側(cè)電壓超過最大值而跳閘。處理此類故障的方法包括延長(zhǎng)“減速時(shí)間"參數(shù)、安裝制動(dòng)單元和增大制動(dòng)電阻，或?qū)⒆冾l器的停止方式設(shè)置為“自由停車"。

此外，還有一種情況是變頻器在電機(jī)空載時(shí)工作正常，但不能帶負(fù)載啟動(dòng)。這通常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載上。遇到此類問題時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩功能，以防止變頻器直流回路電壓升高超過保護(hù)值而出現(xiàn)故障。

分析與維修：在處理這臺(tái)機(jī)器時(shí)，我們首先需要確定“ou"報(bào)警的具體原因。變頻器在減速過程中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組會(huì)切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和電流的增加，使電機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。此時(shí)，回饋的能量會(huì)通過逆變環(huán)節(jié)中與大功率開關(guān)管并聯(lián)的二極管流向直流環(huán)節(jié)，進(jìn)而引起直流母線電壓的升高。因此，我們的檢查重點(diǎn)應(yīng)放在制動(dòng)回路上。經(jīng)過測(cè)量，我們發(fā)現(xiàn)放電電阻正常，但在測(cè)量制動(dòng)管(et191)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)擊穿。更換制動(dòng)管后，再次上電運(yùn)行，變頻器能夠快速停車，且未再出現(xiàn)報(bào)警。

(2)實(shí)例2：另一臺(tái)富士frn110g9—4cx變頻器在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)跳閘，并顯示“ou3"恒速過電壓報(bào)警。

分析與維修：針對(duì)此問題，我們首先需要分析可能引起變頻器運(yùn)行時(shí)跳閘并顯示“ou3"恒速過電壓報(bào)警的原因。然后，我們將根據(jù)這些可能的原因逐一進(jìn)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(shí)經(jīng)常遇到的問題。這主要是因?yàn)橹骰芈冯妷旱陀谡Ｖ担ǔＴ?80v系列中，電壓低于400v就會(huì)被視為欠壓?？赡艿脑虬ㄕ鳂蚰骋宦窊p壞、可控硅三路中工作不正常，或者主回路接觸器損壞導(dǎo)致直流母線電壓損耗在充電電阻上。此外，電壓檢測(cè)電路的故障也可能導(dǎo)致欠壓?jiǎn)栴}的出現(xiàn)。多數(shù)變頻器的母線電壓下限設(shè)定為400v，當(dāng)直流母線電壓降至此以下時(shí)，變頻器會(huì)報(bào)告直流母線低電壓故障。

在處理欠壓?jiǎn)栴}時(shí)，我們需要注意到新型的變頻器采用PWM控制技術(shù)，在低頻段輸入缺相時(shí)仍能正常工作。然而，由于輸入電壓低導(dǎo)致輸出電壓也低，進(jìn)而造成異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩不足，無法達(dá)到預(yù)期的工作頻率。

(1)實(shí)例1：一臺(tái)富士frn18.5g11—4cx變頻器在上電時(shí)跳轉(zhuǎn)至“l(fā)u"狀態(tài)。

分析與維修：經(jīng)過檢查，我們發(fā)現(xiàn)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(dòng)作聲音。由于這臺(tái)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(cè)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(dú)施加24v直流電后，發(fā)現(xiàn)接觸器能夠正常工作。進(jìn)一步檢查24v直流電源，發(fā)現(xiàn)該電壓是由lm7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓輸出的。測(cè)量結(jié)果顯示穩(wěn)壓管已損壞，更換新品后上電，變頻器工作恢復(fù)正常。

(2)實(shí)例2：一臺(tái)丹佛斯vlt5004，2.2kw變頻器，在上電顯示正常后，加負(fù)載時(shí)跳轉(zhuǎn)至“dclinkundervolt"（直流回路電壓低）狀態(tài)。

(此處需銜接實(shí)例2的分析與維修內(nèi)容)

分析與維修：這臺(tái)丹佛斯VLT5004，2.2kw變頻器的問題看似復(fù)雜，但經(jīng)過仔細(xì)分析，其實(shí)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(shí)，一切正常，但在加負(fù)載時(shí)，卻跳轉(zhuǎn)至“DCLink Undervolt"（直流回路電壓低）狀態(tài)。這可能是由于加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降所導(dǎo)致。直流回路的電壓是由整流橋全波整流后，再經(jīng)過電容平波提供的。因此，我們應(yīng)重點(diǎn)檢查整流橋。經(jīng)過測(cè)量，發(fā)現(xiàn)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(yán)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(dǎo)致變頻器無法工作。在檢查外接DC24V電源時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓較低。解決電源問題后，變頻器恢復(fù)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(bào)警的常見現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這種故障時(shí)，應(yīng)首先檢查電動(dòng)機(jī)連接端u、v、w電路是否存在相間短路或?qū)Φ囟搪?。其次，需確認(rèn)負(fù)載是否過重，并適當(dāng)減輕負(fù)載。同時(shí)，檢查加、減速時(shí)間參數(shù)是否過短，以及轉(zhuǎn)矩提升參數(shù)是否過大，必要時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。如果排除上述情況后仍出現(xiàn)過流，可能1pm模塊存在故障，因?yàn)樵撃K內(nèi)含多種保護(hù)功能。在加速或減速過程中出現(xiàn)的過電流，往往是由于速度變化過快所致，可通過延長(zhǎng)加(減)速時(shí)間或合理預(yù)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(shí)立即跳閘

這通常是由于負(fù)載短路、機(jī)械卡住或逆變模塊損壞所致。

(2) 上電后無法復(fù)位跳閘

這可能是由于模塊、驅(qū)動(dòng)電路或電流檢測(cè)電路損壞所引起。

(3) 重啟時(shí)不跳，但在加速時(shí)跳閘

這多半是因?yàn)榧铀贂r(shí)間設(shè)置過短、電流上限過低或轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償設(shè)定過高所導(dǎo)致。

力士樂REXROTH變頻器啟動(dòng)時(shí)立即跳閘并顯示“oc"。經(jīng)檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯燒壞跡象。在線測(cè)量igbt顯示基本正常。為進(jìn)一步確認(rèn)，拆下igbt進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)其中一路驅(qū)動(dòng)電路與其他兩路存在明顯差異。經(jīng)進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)一只光耦a3120的輸出腳與電源負(fù)極短路。更換光耦后，三路驅(qū)動(dòng)電路恢復(fù)正常，上電運(yùn)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(fù)位。

分析與維修：在檢查過程中，首先確認(rèn)逆變模塊無異常，隨后對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行檢測(cè)也未發(fā)現(xiàn)明顯問題。鑒于以上情況，推測(cè)故障可能位于過流信號(hào)處理部分。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一推測(cè)，我們將電路中的傳感器拆下并再次上電，結(jié)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(gè)全新的傳感器進(jìn)行替換，并在帶負(fù)載情況下進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果一切恢復(fù)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(dǎo)致其頻繁跳閘。在面對(duì)過載現(xiàn)象時(shí)，首要任務(wù)是區(qū)分是電機(jī)過載還是變頻器自身過載。通常，由于電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力，只要變頻器參數(shù)設(shè)置得當(dāng)，電機(jī)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(fā)過載報(bào)警。

為了診斷問題，我們可以檢測(cè)變頻器的輸出電壓。可能的原因包括加速時(shí)間過短、電網(wǎng)電壓過低、負(fù)載過重等。針對(duì)這些問題，我們可以嘗試延長(zhǎng)加速時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間，檢查電網(wǎng)電壓是否穩(wěn)定；如果負(fù)載確實(shí)過重，可以嘗試減輕負(fù)載或更換更大容量的變頻器；此外，機(jī)械潤(rùn)滑不良也可能導(dǎo)致過載，因此需要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。