變頻器在工業(yè)設(shè)備中廣泛應(yīng)用，其穩(wěn)定運行對生產(chǎn)過程至關(guān)重要。然而，變頻器在長期使用過程中，難免會出現(xiàn)各種故障。了解常見的變頻器故障類型，有助于及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效的維修措施。

變頻器整流模塊損壞是較為常見的故障之一。早期變頻器的整流模塊多采用二極管，如今大部分則采用晶閘管。中大功率普通變頻器的整流模塊一般為三相全波整流，這種結(jié)構(gòu)使得整流器件容易過熱，也易被擊穿。一旦整流模塊損壞，快速熔斷器通常會熔斷，導(dǎo)致整機停機。在更換整流模塊時，需在其與散熱片接觸的面上均勻涂抹一層傳熱性能良好的硅脂，然后緊固安裝螺絲。若沒有同型號整流模塊，也可用同容量的其他類型整流模塊替代。例如，富士 G7S 使用的帶晶閘管保護的整流模塊，與普通整流模塊不同之處在于用晶閘管替代了主回路接觸器，提高了變頻器的可靠性；富士 G9S 小功率變頻器的整流模塊則是集成晶閘管與開關(guān)管于一體。整流模塊的損壞往往與機器外部電源密切相關(guān)，所以當(dāng)整流模塊出現(xiàn)故障后，切勿盲目上電，應(yīng)先檢查設(shè)備，排查可能導(dǎo)致故障的因素 。

變頻器充電電路故障也時有發(fā)生。通用變頻器一般為電壓型變頻器，采用交 - 直 - 交工作方式。由于直流側(cè)的平波電容容量較大，在變頻器接入電源瞬間，充電電流很大，可能致使電源開關(guān)跳閘。為此，充電回路中設(shè)置了起動電阻來限制充電電流，充電完成后，控制電路通過接觸器的觸點或晶閘管將電阻短路。充電電路故障通常表現(xiàn)為起動電阻被燒壞，變頻器報警顯示為直流母線電壓故障。當(dāng)變頻器的交流輸入電源頻繁通斷，或者短路接觸器的觸點接觸不良、晶閘管的導(dǎo)通阻值變大時，都可能導(dǎo)致起動電阻被燒壞。遇到這種情況，可先購買同規(guī)格的電阻進行更換，同時必須找出電阻燒壞的根本原因。若故障是由輸入電源頻繁通斷引起，需消除該現(xiàn)象；若故障源于短路接觸器觸點或短路晶閘管，則必須更換這些元器件，之后才能將變頻器重新投入使用 。

變頻器顯示過流也是常見故障現(xiàn)象，可分為幾種情況。一是系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流，可能是電動機遇到?jīng)_擊負(fù)載或傳動機構(gòu) “卡住”，導(dǎo)致電動機電流突然增加；也可能是變頻器輸出側(cè)短路，如輸出端到電動機之間的連接線短路，或電動機內(nèi)部短路；還可能是變頻器自身工作異常，如逆變橋中同一個橋臂的上、下兩個器件發(fā)生 “直通”，使直流電壓正、負(fù)極間短路。二是負(fù)載慣性較大，而升速時間設(shè)定過短，電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性大跟不上，導(dǎo)致升速電流過大。三是負(fù)載慣性大，降速時間設(shè)定太短，電動機轉(zhuǎn)子因慣性維持較高轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線速度過大而產(chǎn)生過電流。針對這些故障現(xiàn)象，主要檢查工作機械是否被卡住，用兆歐表檢查負(fù)載側(cè)是否存在短路點，變頻器功率模塊是否損壞，電動機起動轉(zhuǎn)矩是否過小，升速、減速時間設(shè)定是否合適，轉(zhuǎn)矩補償（v/f 比）設(shè)定是否過大導(dǎo)致低頻時空載電流過大，以及電子熱繼電器整定是否不當(dāng)，動作電流設(shè)定過小引起變頻器誤動作。若排除這些問題后仍顯示過流，可斷開輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流傳感器，復(fù)位后運行觀察是否還出現(xiàn)過流現(xiàn)象，因為檢測電流的霍爾傳感器受環(huán)境因素影響，工作點易漂移，可能導(dǎo)致過流誤報。若問題依舊，很可能是 IPM 模塊出現(xiàn)故障，因其內(nèi)含有多種保護功能，更換同型號模塊有望解決問題 。

變頻器過壓欠壓保護動作也較為常見，大多由電網(wǎng)電壓波動引起。在變頻器供電回路中，若存在大負(fù)荷電機直接啟動或停車，會造成電網(wǎng)電壓瞬間大范圍波動，致使變頻器過壓欠壓保護動作，無法正常工作。這種情況通常不會持續(xù)太久，電網(wǎng)電壓波動過后即可恢復(fù)正常運行。要避免此類問題，需增大供電變壓器容量，改善電網(wǎng)質(zhì)量。此外，變頻器驅(qū)動大慣性負(fù)載時也可能出現(xiàn)過壓故障。在這種情況下，變頻器減速停止屬于再生制動，停止過程中，變頻器輸出頻率線性下降，而負(fù)載電機頻率高于變頻器輸出頻率，電機處于發(fā)電狀態(tài)，機械能轉(zhuǎn)化為電能并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收。當(dāng)能量足夠大時，變頻器直流側(cè)電壓會超過直流母線的過電壓保護整定值而跳閘。針對該故障，可將減速時間參數(shù)設(shè)置長一些，或增大制動電阻、增加制動單元，也可將變頻器停止方式設(shè)置為自由停車。還有一種情況是變頻器整流部分損壞或檢測電路損壞引發(fā)故障報警，電壓檢測一般通過對直流母線電壓采樣，與過電壓保護整定值比較后將差值傳送到微控制器。若整流橋、濾波電容、采樣電路或比較電路中任一器件出現(xiàn)問題，都會出現(xiàn)此類報警 。

變頻器的逆變驅(qū)動電路也容易出現(xiàn)故障，一般會有明顯的損害痕跡，如元器件（電容、電阻、二極管及印刷板等）爆裂、變色、斷線等異常現(xiàn)象，但通常不會出現(xiàn)驅(qū)動電路全部損壞的情況。處理此類故障時，可按照原理圖，每組驅(qū)動電路逐級尋找故障點。首先對整塊電路板清灰除污，若發(fā)現(xiàn)電路斷線則進行補線處理，查出損壞的元器件及時更換。根據(jù)實踐經(jīng)驗，對于懷疑的元器件，可采用測量、對比、替代等方法判斷，部分元器件可能需要離線測定。驅(qū)動電路修復(fù)后，應(yīng)用示波器觀察各組驅(qū)動電路信號的輸出波形，若三相脈沖大小、相位不相等，說明驅(qū)動電路仍存在異常（更換的元器件參數(shù)不匹配也可能導(dǎo)致此類現(xiàn)象），需重復(fù)檢查處理。大功率晶體管驅(qū)動電路的損壞也是導(dǎo)致過流保護動作的原因之一，其損壞表現(xiàn)最常見的現(xiàn)象是缺相，導(dǎo)致三相輸出電壓不相等，三相電流不平衡等 。

了解這些變頻器常見故障類型及其產(chǎn)生原因，對于及時、準(zhǔn)確地進行變頻器維修至關(guān)重要。在日常使用中，還應(yīng)注重對變頻器的維護保養(yǎng)，定期檢查，盡量減少故障的發(fā)生，確保變頻器穩(wěn)定、高效運行，為工業(yè)生產(chǎn)提供有力保障。