較全西門子變頻器常見故障維修分析和處理方法

時間：2019-12-23作者：廈門松野電氣技術(shù)有限公司瀏覽：194

西門子作為較早進(jìn)入我國的電氣控制設(shè)備生產(chǎn)商之一，其產(chǎn)品在我國的各個行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用。而西門子變頻器作為一種交流電動機的速度控制設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用。西門子的變頻器分為通用、工程、**三種不同的種類，其中通用型應(yīng)用多且廣泛，在我國的眾多的機械設(shè)備中都有著西門子變頻器的身影。

變頻器的參數(shù)設(shè)置

變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個參數(shù)均有一定的選擇范圍，使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。

控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)辨識。

較低運行頻率：即電機運行的較小轉(zhuǎn)速，電機在低轉(zhuǎn)速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行在低轉(zhuǎn)速下，會導(dǎo)致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。

較高運行頻率：一般的變頻器較大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機高速運轉(zhuǎn)，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的**額定轉(zhuǎn)速運行，電機的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。

載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。

電機參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、較大頻率，這些參數(shù)可以從電機銘牌中直接得到。

跳頻：在某個頻率點上，有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個裝置比較高時;在控制壓縮機時，要避免壓縮機的喘振點。

西門子變頻器選擇注意事項

西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據(jù)自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時應(yīng)注意以下幾點注意事項：

1、根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器，如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負(fù)載為風(fēng)機、泵類負(fù)載應(yīng)選擇西門子430變頻器。

2、選擇變頻器時應(yīng)以實際電動機電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電動機的額定功率只能作為參考。另外，應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使電動機的功率因數(shù)和效率變差。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動機的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。

3、變頻器若要長電纜運行時，此時應(yīng)該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

4、當(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電動機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果**過規(guī)定值，要放大兩擋來選擇變頻器，另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為v/f控制方式，并且變頻器無法實現(xiàn)電動機的過流、過載保護(hù)，此時，需在每臺電動機側(cè)加熔斷器來實現(xiàn)保護(hù)。

5、對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一擋選擇。

6、使用變頻器控制高速電動機時，由于高速電動機的電抗小，會產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動機的變頻器時，應(yīng)比普通電動機的變頻器稍大一些。

7、變頻器用于變較電動機時，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其較大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進(jìn)行較數(shù)轉(zhuǎn)換時，應(yīng)先停止電動機工作，否則，會造成電動機空轉(zhuǎn)，惡劣時會造成變頻器損壞。

8、驅(qū)動防爆電動機時，變頻器沒有防爆構(gòu)造，應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險場所之外。

9、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機時，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內(nèi)沒有限制;在**過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險。因此，不要**過較高轉(zhuǎn)速容許值。

10、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機時，大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比，繞線電動機繞組的阻抗小。因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩gd2較大的場合，在設(shè)定加減速時間時應(yīng)多注意。

西門子變頻器常見故障分析及處理(一)

為了對變頻器的好壞作一個初步的判斷，我們可以先對它做一個靜態(tài)測試，主要是對直流中間電路和igbt的檢測，用萬用表檢測其內(nèi)部保險是否燒斷、中間濾波電容的容量及是否擊穿、igbt的續(xù)流二極管是否損壞等。因為變頻器同一種報警可以由底板、cuvc板、通訊板共同造成，所以發(fā)現(xiàn)故障時不要盲目判斷，引起工作的繁瑣和時間的浪費。

1、e報警

西門子變頻器“e”報警(據(jù)分析其原因為：底板(15v過低)，cuvc板(5v電壓沒傳到*地點，cuvc板有短路故障)等。

(1)西門子變頻器6se7023-4ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示“e”報警

處理情況：

●更換cuvc板送電開機，液晶顯示屏仍顯示“e”報警，說明故障原因不在cuvc板而在底板;

●檢查底板，用萬用表測底板各電壓，發(fā)現(xiàn)15v明顯偏低，查8腳軟啟動電壓是0.5v(正常值為3.85v)經(jīng)查5v正常，q2觸發(fā)電壓正常，用萬用表測q2有故障換新后電壓回復(fù)正常，15v輸出正常，恢復(fù)變頻器接線，輸入?yún)?shù)，啟動變頻器運行正常，見圖1。

(2)西門子變頻器6se7016-1ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示“e”報警

處理情況：更換cuvc板送電開機,一切正常，說明故障就在cuvc板，測與之相關(guān)的3個1kω電阻，有一個已經(jīng)變值，換新后恢復(fù)正常。

(3)西門子變頻器6se7021-0ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示“e”報警

處理情況：查底板15v不正常，嚴(yán)重過小，底板有明顯的過熱現(xiàn)象，斷開15v負(fù)載，恢復(fù)正常，顯然故障在其負(fù)載，經(jīng)查為后部mos管短路造成，將mos管和與之并聯(lián)的穩(wěn)壓管換新后，電壓恢復(fù)，重新送電試機一切正常。

(4)西門子變頻器6se7016-1ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示“e”報警

處理情況：更換cuvc板故障消失，說明故障就在cuvc板，用萬用表電阻檔測1，2點(5v電源端)阻值為320ω(正常為486ω)證明了電路有短路的地方，經(jīng)查d5有兩腳直接擊穿，用熱風(fēng)槍拿掉d5，換上新的(焊接一定要仔細(xì)，不要有人為的短路或斷路產(chǎn)生)重新送電試機，完全恢復(fù)正常

2、 黑屏

西門子變頻器黑屏一般故障原因有(電源損壞、igbt短路造成內(nèi)部保險燒毀)等。

(1)6se7023-4tc61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏無顯示

處理情況：用表測igbt內(nèi)部已嚴(yán)重短路，造成內(nèi)部保險已經(jīng)燒斷失去電源，更換igbt以及維修觸發(fā)電路重新送電，一切正常。

(2)6se7016-1ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏無顯示

處理情況：用外接24v電源試機，屏幕顯示正常，再用萬用表測低壓交流輸出，無電壓說明故障在電源處，測uc3844(6)腳脈沖輸出正常，到q36柵較沒有，經(jīng)表測量r321由28ω變?yōu)闊o窮大換新后試機，故障消失。

3、 008報警

“008”為開機封鎖報警，變頻器不能啟動，故障原因：在上電后變頻器對其測試點進(jìn)行檢測，如果條件達(dá)到，cuvc板輸出信號將充電電阻用并聯(lián)的繼電器短封，給變頻器以較大的電流使之運行，否則將在屏幕上顯示“008”并且無法啟動。

(1)6se7023-4ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示“008”報警

處理情況：30(下)為008檢測點(正常為15v)，測30(下)沒有15v，k1已經(jīng)閉合，查q3**較有15v基較電壓正常，懷疑q3損壞，換新以后送電，一切正?！　?2)西門子變頻器6se7022-4ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示“008”報警

處理情況：更換cuvc板正常，說明故障在cuvc，經(jīng)查為與之相連的r652和r658損壞造成的，換新后試車，一切正常

4、f002報警

6se7016-1ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示“f002”電壓過低報警

處理情況：查母線直流540v正常，說明底板電壓檢測系統(tǒng)出現(xiàn)故障，經(jīng)檢測直流母線540v電壓經(jīng)電阻串聯(lián)通過tl084傳信號給cuvc板，如果檢測電壓**參數(shù)p071所設(shè)置的數(shù)值將會停止電機并發(fā)出報警，用萬用表電壓檔測tl084端無有電壓(正常值因為2.38v)，再用電阻檔測串聯(lián)的30個電阻發(fā)現(xiàn)有兩個因腐蝕已經(jīng)斷路致使信號無法傳遞，更換電阻后，送電試車一切正常

5 、f011報警

(1)6se7023-4ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示 “f011”，過電流報警。

處理情況：更換cuvc板后故障依舊，說明原因在底板，分析電路互感器經(jīng)a1再通過tl084給cuvc信號如果大于說設(shè)置的電流將會發(fā)生報警并停車，用電阻檔測tl084z周邊電阻發(fā)現(xiàn)7腳輸出電阻r44(47ω)變值為無窮大致使信號阻斷，更換新電阻后送電試車，一切正常。

(2)6se7023-8ta61-z故障現(xiàn)象：控制面板pmu液晶顯示屏顯示 “f011”報警

處理情況：更換cuvc板后，完全正常，說明故障在cuvc板，查cuvc板將萬用表黑表筆接觸2，紅表筆接觸1，測其阻值偏大正常值應(yīng)為(2.91k)，再查r521,r523,r526阻值已經(jīng)變大，換新后試車，一切正常

為了便于維修我們自己制作了西門子6se70系列變頻器維修控制器準(zhǔn)確模仿了現(xiàn)場，提高維修效率，保證了維修的成功率在接540v直流前，較好先用24v低壓試一下，以免發(fā)生不必要的損失。

西門子變頻器常見故障分析(二)

變頻器常見的故障根據(jù)其故障類型的不同可以分為外部故障和變頻器內(nèi)部故障兩種類型的故障，其中外部故障發(fā)生時應(yīng)當(dāng)注意檢測變頻器的外部參數(shù)、外部電源、電機等所引起的故障，變頻器內(nèi)部故障則分為軟故障和硬件故障兩個方面。變頻器的外部故障主要有以下幾種類型：

(1)參數(shù)設(shè)置錯誤，變頻器內(nèi)部所設(shè)置的參數(shù)需要與所驅(qū)動的電機相匹配，如變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或是設(shè)置錯誤將會導(dǎo)致變頻器無法正常啟動。

(2)外部接線故障，在變頻器的使用過程中其外部接線在長時間的使用后會出現(xiàn)斷線、插頭損壞等的問題從而影響變頻器的正常運行。

(3)變頻器外部供電出現(xiàn)問題，當(dāng)變頻器的外部電源出現(xiàn)“欠壓、過壓、過流、過頻”等的問題時將導(dǎo)致西門子變頻器無法正常運行。

(4)過載，造成西門子變頻器過載主要是由于加速時間過短、制動量過大或是電網(wǎng)電壓過低等的原因所導(dǎo)致的。針對這一問題可以采用延長電機啟動加速時間、延長電機制動時間等的方式予以解決。由電機所導(dǎo)致的過載可著重檢查電機是否存在卡死等的問題。

(5)過流，造成西門子變頻器外部過流問題的原因可能是由于電機負(fù)載突變從而引起較大的沖擊、電機或是供電線纜的絕緣遭到破壞短路等所導(dǎo)致的。

西門子變頻器的軟、硬件故障則主要針對的是西門子變頻器自身，由于西門子變頻器需要長時間承受高電壓、高電流從而導(dǎo)致其內(nèi)部的硬件(控制板類的控制部件、IGBT等功率部件)等的燒毀損壞，從而影響西門子變頻器的正常運行。

西門子變頻器常見故障的排查與解決

當(dāng)西門子變頻器出現(xiàn)故障時，首先查看西門子變頻器上的數(shù)碼管上所顯示的報警信息，針對報警信息查看西門子變頻器的報警說明以此來對西門子變頻器的故障進(jìn)行定位。如直接對一臺故障的西門子變頻器進(jìn)行檢查，在上電檢查之初則首先需要使用萬用表來對西門子變頻器進(jìn)行測量。使用萬用表對西門子變頻器中的整流橋、IGBT模塊等功率部件進(jìn)行檢查并注意查看西門子變頻器中是否有明顯的燒毀痕跡。在使用萬用表對功率部件進(jìn)行檢查時，將萬用表打到1K的電阻檔，將黑表筆與西門子變頻器的直流(-)較連接，而后使用萬用表的紅表筆分別連接西門子變頻器的三項輸入、輸出端來測量電阻，測量所得出的電阻值應(yīng)當(dāng)在5-10K之間且輸入、輸出三相之間要相互一致，輸出端的三相電阻值要略小于輸入電阻值，完成了(-)測的電阻測量后繼續(xù)將黑表筆放置在(+)測繼續(xù)進(jìn)行三相測量，測量方法與上述一致，如測量電阻值正常其并未有充放電現(xiàn)象則表明西門子變頻器能夠上電測量，如若不然則意味著西門子變頻器功率部件損壞需要對測量存在問題的部件進(jìn)行更換，尤其是西門子變頻器中的功率部件上存在明顯燒毀痕跡的不得將西門子變頻器直接上電。

完成了對于西門子變頻器的初步測量后需要對西門子變頻器進(jìn)行上電測量，以西門子變頻器中MM4變頻器為例：

(1)上電后西門子變頻器上的數(shù)碼管顯示的是F231故障時，則意味著西門子變頻器的電源驅(qū)動板或是主控板存在問題，則可以更換西門子變頻器中的電源驅(qū)動板或是主控板來進(jìn)行測試。

(2)在西門子變頻器上電后如面板無顯示或是面板下的指示燈不亮，則意味著西門子變頻器的整流供電部分存在問題，應(yīng)當(dāng)對西門子變頻器中的供電部分進(jìn)行檢測，可以使用萬用表對西門子變頻器中的整流部分中的整流二級管進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)存在問題的二極管直接進(jìn)行更換即可解決問題。

(3)如西門子變頻器上電后顯示的是(------)，多數(shù)意味著西門子變頻器中的主控板存在問題，可以通過更換西門子變頻器主控板的方式予以解決，造成此類故障的原因主要是由于西門子變頻器外部接入線中存在著較大的雜波，從而使得西門子變頻器主控板上的電阻、電容等遭到?jīng)_擊后損壞所造成的，此外，在西門子變頻器工作的過程中也會產(chǎn)生較大的熱量，如西門子變頻器主控板散熱不好也會造成主控板上的電子部件燒毀。

(4)在西門子變頻器上電運行后，不論是空載運行還是帶負(fù)載運行都會在西門子變頻器上顯示過流報警，當(dāng)此類故障發(fā)生時一般意味著西門子變頻器中的IGBT功率部件損壞，應(yīng)當(dāng)對西門子變頻器中的功率部件及驅(qū)動部分進(jìn)行詳細(xì)的測量，檢測存在問題的功率及驅(qū)動部件，更換新的部件后再詳細(xì)的測量后才能再次上電，如驅(qū)動部分存在問題將會導(dǎo)致西門子變頻器中新更換的IGBT在上電后再次燒毀。造成此類故障的原因主要是由于西門子變頻器在使用的過程中出現(xiàn)多次過載或是西門子變頻器長時間處于電壓波動較大的情況，從而導(dǎo)致西門子變頻器中的器件燒毀，針對這一情況需要對西門子變頻器的外側(cè)電路進(jìn)行檢測，檢測電機是否正常，并在西門子變頻器的進(jìn)線端加裝電壓保護(hù)裝置，以避免西門子變頻器燒毀。

(5)某西門子變頻器在使用的過程中經(jīng)常出現(xiàn)無征兆的“停機”，重新啟動后其有可能是正常的，將西門子變頻器拆下后經(jīng)過檢測各器件均未能發(fā)現(xiàn)問題，通過對西門子變頻器上電后經(jīng)過長時間的觀察后發(fā)現(xiàn)，在西門子變頻器工作的過程中其主接觸器在工作時會存在著吸合不正常的問題，從而導(dǎo)致西門子變頻器在工作一段時間后無法保持吸合狀態(tài)從而導(dǎo)致掉電、亂跳等問題，經(jīng)過對西門子變頻器主接觸器進(jìn)行拆開后發(fā)現(xiàn)造成這一故障的主要原因是由于西門子變頻器中的開關(guān)電源與主接觸器線包一路的濾波電容漏電，從而導(dǎo)致電壓偏低，導(dǎo)致無法正常吸合，如供電電壓較高這一問題還可以掩蓋過去而當(dāng)電壓較低時問題則會較為明顯的暴露出來。通過對西門子變頻器常見故障進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，西門子變頻器中的功率部件的損壞所占的比例并不高，而是其中的電阻、電容等的控制器件的損壞所占的比例較高，在故障排查時要予以注意。


廈門松野電氣技術(shù)有限公司專注于西門子PLC模塊,西門子變頻器,西門子觸摸屏等

• 詞條

  詞條說明

• 西門子伺服電機常見損壞原因分析

  西門子伺服電機損壞原因分析三相交流伺服電動機應(yīng)用廣泛，但通過長期運行后，會發(fā)生各種故障，及時判斷故障原因，進(jìn)行相應(yīng)處理，是防止故障擴大，保證設(shè)備正常運行的一項重要的工作。一、通電后電動機不能轉(zhuǎn)動，但無異響，也無異味和冒煙1.故障原因①電源未通(至少兩相未通);②熔絲熔斷(至少兩相熔斷);③過流繼電器調(diào)得過小;④控制設(shè)備接線錯誤。2.故障排除①檢查電源回路開關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點，修復(fù);②檢查

• 西門子CPU SR20/ST20 技術(shù)規(guī)范

  西門子CPU SR20/ST20 技術(shù)規(guī)范 型號 CPU SR20 AC/DC/RLY CPU ST20 DC/DC/DC 訂貨號（MLFB） 6ES7 288-1SR20-0AA0 6ES7 288-1ST20-0AA0 常規(guī) 尺寸 W x H x D（mm） 90 x 100 x 81 重量 367.3 g 320 g 功耗 14 W 12 W 可用電流（24 V DC） 較大 300 mA

• 西門子CPU SR30/ST30 技術(shù)規(guī)范

  西門子CPU SR30/ST30 技術(shù)規(guī)范 型號 CPU SR30 AC/DC/RLY CPU ST30 DC/DC/DC 訂貨號（MLFB） 6ES7 288-1SR30-0AA0 6ES7 288-1ST30-0AA0 常規(guī) 尺寸 W x H x D（mm） 110×100×81 重量 435 g 375 g 功耗 14 W 12 W 可用電流（24 V DC） 較大 300 mA（傳感器電

• 西門子CPU SR60/ST60/CR60 技術(shù)規(guī)范

  西門子CPU SR60/ST60/CR60 技術(shù)規(guī)范 型號 CPU SR60 AC/DC/RLY CPU ST60 DC/DC/DC CPU CR60 AC/DC/RLY 訂貨號（MLFB） 6ES7 288-1SR60-0AA0 6ES7 288-1ST60-0AA0 6ES7 288-1CR60-0AA0 常規(guī) 尺寸 W x H x D（mm） 175 x 100 x 81 重量 611.5