变频器的故障原因及预防措施分析

变频器由主回路、电源回路、

IPM 驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成。其结构多为单元

化或模块化形式。由于使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误操作及发
生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析尤
为重要。

　　

1.1 主回路常见故障分析

　　主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、

IPM 逆变桥、限流电阻、接

触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两
端的直流电压和内部温度所决定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的
温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命，一般
温度每上升

10

℃，寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，另一方面可以

采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而
延长电解电容器的寿命。

　　在电容器维护时，通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，
当静电容量低于额定值的

80%，绝缘阻抗在 5MΩ 以下时，应考虑更换电解电容器。

　　

1.2 主回路典型故障分析

　　故障现象：变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。

　　首先应区分是由于负载原因，还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障，可通
过历史记录查询在跳闸时的电流，超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值，
而三相电压和电流是平衡的，则应考虑是否有过载或突变，如电机堵转等。在负载惯性较
大时，可适当延长加速时间，此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流，在变频器
的额定电流或在电子热继电器的设定范围内，可判断是

IPM 模块或相关部分发生故障。首

先可以通过测量变频器的主回路输出端子

U、V、W，分别与直流侧的 P、N 端子之间的正反

向电阻，来判断

IPM 模块是否损坏。如模块未损坏，则是驱动电路出了故障。如果减速时

IPM 模块过流或变频器对地短路跳闸，一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障；
而加速时

IPM 模块过流，则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障，发生这些故障的原

因，多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。

　　

1.3 控制回路故障分析

　　控制回路影响变频器寿命的是电源部分，是平滑电容器和

IPM 电路板中的缓冲电容

器，其原理与前述相同，但这里的电容器中通过的脉动电流，是基本不受主回路负载影
响的定值，故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上，通过测
量静电容量来判断劣化情况比较困难，一般根据电容器环境温度以及使用时间，来推算
是否接近其使用寿命。

        电源电路板给控制回路、IPM 驱动电路和表面操作显示板以及风扇等提供电源，这些
电源一般都是从主电路输出的直流电压，通过开关电源再分别整流而得到的。因此，某一
路电源短路，除了本路的整流电路受损外，还可能影响其他部分的电源，如由于误操作