西門子變頻器的保護功能實施得很完善，這樣有利于保護變頻器不受損害，也可保護變頻器所驅(qū)動的設(shè)備。當故障發(fā)生時，線路接觸器自動斷路，電源區(qū)進行放電，顯示相應的故障報警。工程師在長期維修西門子變頻器的過程中，常見的故障有以下一些，并且總結(jié)出一些相應的檢修和處理方法。     1. 電源類故障     故障信息顯示為“power supply failture”，一般是變頻器的直流控制電壓的供電電源出現(xiàn)故障可能由以下幾種原因形成：     （1）電源板故障。 即電源和信號探測板有問題，這又分為兩種情況。一種情況是直流電壓超過限制值，正常所供給的直流電壓有一定的上下限，p24v不能低于+18v，p15v即直流電壓為+15v，n15v即直流電壓為-15v，它們的絕對值不能低于13v。否則電子線路板會因無合適的直流電壓而不能正常工作。這塊電源板上有整流濾波等大功率環(huán)節(jié)，因此使用時間長了以后，容易產(chǎn)生過熱而損壞。另一種情況是開關(guān)電源的故障，這都需要對線路板進行維修。     （2）電容器容量發(fā)生變化。變頻器經(jīng)過一段時間的運行后，3300μf的電容有一定程度的老化，電容里的液體泄漏,導致變頻器的儲能有限。一般運行5～8年后才開始有此類問題，這時需要對電容進行檢測，發(fā)現(xiàn)一定數(shù)量的電容容量降低后，必須進行更換。在電容的更換過程中，也容易出現(xiàn)兩個問題：一是電容和電源板的間隙較近，中間有安裝孔，電容較易通過安裝孔對電源板放電而引起故障。二是電容安裝螺絲容易起毛刺，如果安裝不牢固，也容易引起電容放電，不能正常開機。     2 .單相或多相故障     故障信息顯示為“inveter u ”or “inveter v or w”，原因是變頻器單相或多相出現(xiàn)故障，若一個開關(guān)管的峰值電流i＞3inrms，inrms即igbt的額定電流，或者變頻器的一相的門極的輔助電源有毛病，就會出現(xiàn)這種情況。這種故障發(fā)生后，可引起變頻器輸出端發(fā)生短路，也可因不正確的控制器設(shè)定，導致馬達振動明顯。檢修時一般是兩種情況：     （1）觸發(fā)板故障     西門子變頻器進行脈寬調(diào)制時，使脈沖系列的占空比按正弦規(guī)律來安排。調(diào)制波為正弦波，載波為雙極性的等腰三角波，調(diào)制波和載波的的交點站定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列。門控制板通過一個大比例集成的ic（asic）來實現(xiàn)，它包括一個分辨率可達0.001hz，最大頻率為500hz的數(shù)字頻率發(fā)生器和一個生成三相正弦波系統(tǒng)的脈寬調(diào)制器，這個調(diào)制器在恒定脈沖頻率8khz下異步運行。它產(chǎn)生的電壓脈沖交替地導通過和關(guān)斷同一橋臂的兩個開關(guān)功率器件。此線路板發(fā)生故障，就不能正常地產(chǎn)生電壓脈沖，需要對此板進行更換和維修。     （2）逆變器件故障     西門子變頻器采用的逆變器件是絕緣柵雙極性晶體管—igbt，它的控制特點是輸入阻抗高，柵極電流很小，故驅(qū)動功率小，只能工作在開關(guān)狀態(tài)，不能工作在放大狀態(tài)。它的開關(guān)頻率可達到很高，但抗靜電性能較差。igbt元件是否出故障,可以用歐姆表來進行測量判斷。具體的步驟如下：     ●斷開變頻器電源；     ●斷開所控制的電機；     ●用歐姆表測量輸出端和dc連接端a、d的阻抗（見附圖），每個通過改變歐姆表的極性測兩次，若變頻器的igbt完好，則應是：從u2到a為低阻值，反之，高阻值；從u2到d高阻值；反之，低阻值。其它相也是如此。當igbt斷開時，兩次都是高阻值，若短路時都是低阻值。

附圖 變頻器的主電路原理圖

 3. 預充電故障     故障信息顯示為“pre-charging”，原因是變頻器上電啟動后，da直流電壓充電有一個時間上的監(jiān)控，在此期間若發(fā)生不允許的情況，則預充電停止。出現(xiàn)這種故障時檢修預充電元件vl，測量預充電電阻并判斷控制預充電的繼電器是否吸合。檢修時分四種情況：     （1）檢查直流線部分是否短路。 將電源隔離，在a和d之間測電阻，因有續(xù)流二極管的并入，需注意歐姆表的極性。如果發(fā)現(xiàn)短路，將電容斷開再測電阻，看是否是直流線部分短路，還是變頻器的某相故障。     （2）檢查整流橋v1。將元件斷開電源，手動接通交流接觸器k1，再在電源端測電阻：u1、v1、w1對a和d，實際上測整流橋的二極管是否正常。     （3）能耗電阻。斷開負載電阻，檢查能耗電阻是否正常。     （4）開關(guān)電源的變壓器。檢查變壓器是否短路。     4.能耗電阻故障     故障信息顯示為“pulsed resistor”，意即能耗電阻過載，產(chǎn)生的原因有三個方面，再生制動電壓過高，制動功率過高或制動時間過短。能耗電阻器是一個附加元件，由于紡織化纖設(shè)備的負載是大慣性負載，因此在變頻器的直流部分并聯(lián)一個大功率開關(guān)管和能耗電阻器到da接線上，它的作用主要是在電源開啟、關(guān)斷狀態(tài)或在加載狀態(tài)時，動態(tài)地限制da線上的過壓。但當制動電流超過額定時會中斷運行。一般也是兩種情況：     （1）能耗電阻器故障。在實際使用的變頻器中，脈沖電阻器選用了7.5ω/30kw的電阻。有一臺變頻器在使用幾年后，由于變頻器啟停次數(shù)較多，引起電阻器發(fā)熱，阻值有所下降。但西門子變頻器對它的阻值有嚴格要求，要求大于等于7.5ω。因此，盡管這臺變頻器的能耗電阻器的阻值約為7.1ω，也會出現(xiàn)上述故障而不能正常開機。后改用一大功率的電阻，阻值約在8ω左右，才能開機。     （2）igbt故障。在逆變器的igbt部分有故障，引起再生反饋電流過大，也會引起能耗電阻器過載故障。     5 .過熱故障     故障信息顯示為“over tem- perature”，是因為變頻器的散熱溫度太高。變頻器的發(fā)熱主要是逆變器件引起的，逆變器件也是變頻器中最重要而又最脆弱的部件，所以用來測溫的溫度傳感器(ntc)也裝在逆變器件的上半部分。當溫度超過60℃時，變頻器通過一個信號繼電器來預報警；當達到 70℃時，變頻器自動停機，來進行自我保護。過熱一般是五種情況引起：     （1）環(huán)境溫度高。 有的車間環(huán)境溫度高，離控制室距離太遠，為節(jié)省電纜和易于現(xiàn)場操作，只好將變頻器安裝在車間現(xiàn)場。這時可將變頻器的入風口加冷氣管道，來幫助散熱。     （2）風扇故障。 變頻器的排風風機是一個24v的直流電機，若出現(xiàn)風機軸承損壞或線圈燒壞，風機不轉(zhuǎn)，即可引起變頻器過熱。     （3）散熱片太臟。 在變頻器的逆變器的背后裝有鋁片散熱裝置，運行時間長以后，由于靜電的作用，外面會覆蓋灰塵，嚴重影響散熱器的效果。所以要定時吹掃和清理。     （4）負載過載。 變頻器所帶負載長時間過載，引起發(fā)熱。這時要檢查電動機、傳動機構(gòu)和所帶負載。     （5）溫度傳感器故障。 ntc即一個負的溫度控制器，它的阻值隨著溫度升高而降低。這種情況比較少見。     6. 接地故障     故障信息顯示為“ground fault”，是指變頻器的輸出端接地，或者因為電纜太長，對地產(chǎn)生一個太大的電容而引起。接地故障有以下幾種情況：     （1）所帶電機接地。電機在運轉(zhuǎn)過程中，由于軸承或線圈發(fā)熱的原因，使電機線圈的某相接地或絕緣性能變差，造成接地故障。這是需對電機進行檢修。     （2）所接電纜接地。連接電機和變頻器的電纜破損或過熱引起絕緣性能變差，也容易引起接地故障。     （3）變頻器內(nèi)部故障。在變頻器長時間運行后，內(nèi)部線路板絕緣性能變差，也會引起對地絕緣電阻偏小，變成接地故障。這時需對變頻器線路板作絕緣處理，斷電后噴絕緣漆，可消除此故障。     7. 其它故障     上述的是常見故障，但在使用過程中還會發(fā)生一些比較少見的故障如雷電干擾或其它的電磁干擾，它會引起變頻器故障停機或參數(shù)紊亂。采取的辦法其一是加金屬外殼進行屏蔽（這種方法只適合于小功率的變頻器），既可讓變頻器的電磁波不外泄，也可屏蔽掉外界的電磁信號的干擾。另外就是在變頻器的輸入、輸出端加濾波器來消除諧波，也可消除干擾。