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变频器逆变输出模块损坏的原因之——由变频器本身电路不良造成的模块损坏

1、 由驱动电路不良对模块会造成一级危害

由驱动电路的供电方式可知，一般由正、负两个电源供电。 +15V 电压提供 IGBT 管子的激励电压，使其开通。 -5V 提供 IGBT 管子的截止电压，使其可靠和快速的截止。当 +15V 电压不足或丢失时，相应的 IGBT管子不能开通，若驱动电路的模块故障检测电路也能检测 IGBT 管子时，则变频器一投入运行信号，即可由模块故障检测电路报出 OC 信号，变频器实施保护停机动作，对模块几乎无危害性。

而万一 -5V 截止负压不足或丢失时（如同三相整流桥一样，我们可先把逆变输出电路看成一个逆变桥，则由 IGBT 管子组成了三个上桥臂和三个下桥臂，如 U 相上桥臂和 U 相下桥臂的 IGBT 管子。）， 当任一相的上（下）桥臂受激励而开通时，相应的下（上）桥臂 IGBT 管子则因截止负压的丢失，形成由 IGBT 管子的集 - 栅结电容对栅 - 射结电容的充电，导致管子的误导通，两管共通对直流电源形成了短路！其后果是：模块都炸飞了！

截止负压的丢失，一个是驱动 IC 损坏所造成;还有可能是驱动 IC 后级的功率推动级（通常由两级互补式电压跟随功率放大器组成）的下管损坏所造成;触发端子引线连接不良;再就是驱动电路的负供电支路不良或电源滤波电容失效。而一旦出现上述现象之一，必将对模块形成致命的打击！是无可挽回的。

2 、脉冲传递通路不良，也将对模块形成威胁

由 CPU 输出的 6 路 PWM 逆变脉冲，常经六反相（同相）缓冲器，汇川变频器维修服务，再送入驱动 IC 的输入脚，由 CPU 到驱动 IC ，再到逆变模块的触发端子， 6 路信号中只要有一路中断--

（ 1 ）、变频器有可能报出 OC 故障。逆变桥的下三桥臂 IGBT 管子，导通时的管压降是经模块故障检测电路检测处理的，而上三桥臂的 IGBT 管子，在小部分变频器中，有管压降检测，大部分变频器中，是省去了管压降检测电路的。当丢失激励脉冲的 IGBT 管子，恰好是有管压降检测电路的，则丢失激励脉冲后，检测电路会报出 OC 故障，变频器停机保护;

（ 2 ）、变频器有可能出现偏相运行。丢失激励脉冲的该路 IGBT 管子，正是没有管压降检测电路的管子，只有截止负压存在，能使其可靠截止。该相桥臂只有半波输出，导致变频器偏相运行，其后果是电机绕组中产生了直流成分，也形成较大的浪涌电流，从而造成模块的受冲击而损坏！但损坏机率较first原因为低。

若此路脉冲传递通路一直是断的，即使模块故障电路不能起到作用，但互感器等电流检测电路能起到作用，也是能起到保护作用的，但就怕这种传递通路因接触不良等故障原因，时通时断，甚至有随机性开断现象，电流检测电路莫名所以，来不及反应，而使变频器造成“断续偏相”输出，汇川变频器维修价格，形成较大冲击电流而损坏模块。

而电机在此输出状态下会“跳动着”运行，发出“咯楞咯楞”的声音，发热量与损耗大幅度上升，也很容易损坏。

3 、电流检测电路和模块温度检测电路失效或故障，对模块起不到有效地过流和过热保护作用，因而造成了模块的损坏。

4 、主直流回路的储能电容容量容量下降或失容后，直流回路电压的脉动成分增加，在变频器启动后，在空载和空载时尚不明显，但在带载起动过程中，回路电压浪起涛涌，逆变模块炸裂损坏，保护电路对此也表现得无所适从。

对已经多年运行的变频器，在模块损坏后，不能忽略对直流回路的储能电容容量的检查。电容的完全失容很少碰到，但一旦碰上，在带载启动过程中，将造成逆变模块的损坏，那也是确定无疑的！

变频器短路故障是变频器维修技术中一个重要课题，针对这个问题要从一下方面去分析：

（ 1 ）故障特点  

a ）次跳闸有可能在运行过程中发生，但如复位后再起动，则往往一升速就跳闸。

b ）具有很大的冲击电流，但大多数变频器已经能够进行保护跳闸，而不会损坏。由于保护跳闸十分迅速，难以观察其电流的大小。  

（ 2 ）判断与处理  

步，首x要判断是否短路。为了便于判断，在复位后再起动前，可在输入侧接入一个电压表，重新启动时，电位器从零开始缓慢旋动，同时，注意观察电压表。如果变频器的输出频率刚上升就立即跳闸，且电压表的指针有瞬间回“ 0 ”的迹象，则说明变频器的输出端已经短路或接地。  

第二步，要判断是在变频器内部短路，还是在外部短路。这时，应将变频器输出端的接线脱开，再旋动电位器，使频率上升，如仍跳闸，说明变频器内部短路；如不再跳闸，则说明是变频器外部短路，应检查从变频器到电动机之间的线路，以及电动机本身。

1.2、轻载过电流负载很轻，却又过电流跳闸。  

这是变频调速所特有的现象。在 V/F 控制模式下，存在着一个十分突出的问题：就是在运行过程中，电动机磁路系统的不稳定。其基本原因在于：  

低频运行时，为了能带动较重的负载，常常需要进行转矩补偿（即提高 U/f 比，也叫转矩提升）。导致电动机磁路的饱和程度随负载的轻重而变化。这种由电动机磁路饱和引起的过电流跳闸，主要发生在低频、轻载的情况下。解决方法：反复调整 U/f 比。

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一、常常被用户忽略的变频器基本参数

P0.12、设定变频器大输出电压；

P0.15、设定变频器输出大电压时对应的小频率（电机基本频率）；

P9.01、设定电机级数；

P9.02、设定电机转速；

PA.02、转差补偿功能。

二、参数分类为

P0.12、P0.15、P9.01、P9.02、四个为电机基本参数，必须按“被控制电机”的基本参数设

置。PA.02、为变频器增强功能参数。

三、参数正确设置的必要性

1、P0.12、P0.15 为大输出电压对应电机基本频率，如果设置不正确，可能导致电机性能下降（如：力矩不足）或变频器过流、过载故障保护。

2、P0.15、P9.01、P9.02 为基本频率对应电机级数的额定转速，如果其中一个参数设置不正确，可能变频器性能下降（如变频器过压、过流、过载故障保护，还会导致电机运行失速）

3、PA.02 为变频器增强功能参数，此参数矢量1 控制模式下为关键，只有电机基本参数设置正确时才能增强变频器性能，汇川变频器维修，否则，适得其反。

其现象如下：图 1，在矢量1 控制模式下，参数设正确时的运行曲线；图 2，在矢量1 控制模式下，参数设不正确时的运行曲线。

图2 在矢量1 控制模式下，参数设不正确时的运行曲线

看了以上监测到的数据图后，我想大家都已经明白了变频器在调试过中，电机的基本参数是那么的至关重要。它关系到变频器能长期使用，性能长期稳定。

四、目前经常因电机基本参数影响变频性能的行业以及应用对策：

1、机床行业（如：数控制车床、数控高速钻床、数控高速铣床等）。

机床行业分电机转速低的设备和高转速的设备，为了提高生产效率，大部分机床设备都要求高转速的电机，配备变频来调速，电机基频分100Hz、200 Hz、400Hz、800 Hz、2670 Hz 等，汇川变频器维修公司，在这些电机上转速都不明确，所以有些用户就只设置基本频率，因电机转速不明，就保持默认值不变。这样设备在调试轻载运行时变频器是很稳定，当到用户使用时，问题就出现了。

2、高速切削设备（如：木工设备、材料剪切设备等）。

此设备要求电机转速中等，一般两对级电机使用较多，往往用户只设置转速，忘了设置级数，甚至以为只是使用了变频器的V/F 控制模式，对电机参数不重视。

3、重型设备（如：提升机、起吊设备、输送设备等）

此设备为低速设备，要求电机转速低、低速扭矩大，选用的电机往往都是多对级电机，用户也会以为只是使用了变频器的V/F 控制模式来调节速度，对电机参数并不重视，只是设置了控制功能参数，变频能运行起来，就寥寥无事了。

对策：

如果因电机参数不明，可以使用三相异步电动机转速公式计算：为n=60f/p(1-s)，f 为基本频率、p 为电动机的极对数、s 为转差率、n 为额定转速。如果因数据太大，无法设置到变频器内部时，建议把 PA.02 设为0%。