西门子变频器常见故障维修案例与日常维护
日期：2011-9-6 15:12:20 点击：
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1 引言
交流变频器调速技术是现代电力传动技术重要发展方向，随着电力电子技术，微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用，交流变频器调速已逐渐取代了过去的滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统。西门子变频器传动产品西门子变频器自在中国市场推出以来，与西门子其他产品一样，得到了广大用户的认同和使用，具有更大允许电压波动范围，更小的体积，更强的通讯能力并可同直流传动系统100%的兼容，从而越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域，我公司维修的变频调速器，其中多数为西门子6se70系列逆变器，尽管采用先进工艺和器件制造出来的可行性非常高，但是如果使用不当或偶然事件也会造成变频器的损坏。要想在生产过程中，使变频器得到最好的利用并熟悉变频器的结构原理，了解其常见故障及维修方法对技术人员尤为重要，下面对常见的故障现象进行分析，判断，解决（文中电路图为维修过程中实际测绘出来的）。仅代表个人意见，供有关维修人员在维修变频器时的借鉴。
2 西门子变频器的组成
西门子变频器大致可以分成以下几个部分：
（1）底板（直流中间电路、低压电源电路，各项检测电路、触发板电路等）；
（2）cuvc板（显示电路、计算电路、触发电路等）；
（3）选件板（通讯板等）。
3 西门子变频器常见故障处理方法
为了对变频器的好坏作一个初步的判断，我们可以先对它做一个静态测试，主要是对直流中间电路和igbt的检测，用万用表检测其内部保险是否烧断、中间滤波电容的容量及是否击穿、igbt的续流二极管是否损坏等。因为变频器同一种报警可以由底板、cuvc板、通讯板共同造成，所以发现故障时不要盲目判断，引起工作的繁琐和时间的浪费。
3.1 “e”报警
西门子变频器“e”报警（据分析其原因为：底板(15v过低)，cuvc板(5v电压没传到指定地点，cuvc板有短路故障)等。
（1）西门子变频器6se7023－4ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“e”报警
处理情况：
● 更换cuvc板送电开机，液晶显示屏仍显示“e”报警，说明故障原因不在cuvc板而在底板；
● 检查底板，用万用表测底板各电压，发现15v明显偏低，查8脚软启动电压是0.5v(正常值为3.85v)经查5v正常，q2触发电压正常，用万用表测q2有故障换新后电压回复正常，15v输出正常，恢复变频器接线，输入参数，启动变频器运行正常，见图1。
图1 电路原理图
（2）西门子变频器6se7016－1ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“e”报警
处理情况：更换cuvc板送电开机（见图2），一切正常，说明故障就在cuvc板，测与之相关的3个1kω电阻，有一个已经变值，换新后恢复正常。
（3）西门子变频器6se7021－0 ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“e”报警
处理情况：查底板15v不正常，严重过小，底板有明显的过热现象，断开15v负载，恢复正常，显然故障在其负载，经查为后部mos管短路造成，将mos管和与之并联的稳压管换新后，电压恢复，重新送电试机一切正常。
（4）西门子变频器6se7016－1ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“e”报警
处理情况：更换cuvc板故障消失，说明故障就在cuvc板，用万用表电阻档测1，2点(5v电源端)阻值为320ω(正常为486ω)证明了电路有短路的地方，经查d5有两脚直接击穿，用热风枪拿掉d5，换上新的（焊接一定要仔细，不要有人为的短路或断路产生）重新送电试机，完全恢复正常（见图3）。
图2 cuvc板
图3 cuvc板
3.2 “黑屏”
西门子变频器黑屏一般故障原因有（电源损坏、igbt短路造成内部保险烧毁）等。
（1）6se7023－4tc61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏无显示
处理情况：用表测igbt内部已严重短路，造成内部保险已经烧断失去电源，更换igbt以及维修触发电路重新送电，一切正常。
（2）6se7016－1ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏无显示
处理情况：用外接24v电源试机，屏幕显示正常，再用万用表测低压交流输出，无电压说明故障在电源处，测uc3844(6)脚脉冲输出正常，到q36栅极没有，经表测量r321由28ω变为无穷大换新后试机，故障消失。见图4。
图4 电源原理图
3.3 “008”报警
“008”为开机封锁报警，变频器不能启动，故障原因：在上电后变频器对其测试点进行检测，如果条件达到，cuvc板输出信号将充电电阻用并联的继电器短封，给变频器以更大的电流使之运行，否则将在屏幕上显示“008”并且无法启动。
（1）6se7023－4ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“008”报警
处理情况：30(下)为008检测点（正常为15v），测30（下）没有15v，k1已经闭合，查q3发射极有15v基极电压正常，怀疑q3损坏，换新以后送电，一切正常（见图1）。
（2）西门子变频器6se7022－4ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“008”报警
处理情况：更换cuvc板正常，说明故障在cuvc，经查为与之相连的r652和r658损坏造成的，换新后试车，一切正常（见图2）。
3.4“f002”报警
6se7016－1ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“f002”电压过低报警
处理情况：查母线直流540v正常，说明底板电压检测系统出现故障，经检测直流母线540v电压经电阻串联通过tl084传信号给cuvc板，如果检测电压低于参数p071所设置的数值将会停止电机并发出报警，用万用表电压档测tl084端无有电压（正常值因为2.38v），再用电阻档测串联的30个电阻发现有两个因腐蚀已经断路致使信号无法传递，更换电阻后，送电试车一切正常（见图5）。
图5 电压检测系统原理图
3.5 “f011”报警
（1）6se7023－4ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示 “f011”，过电流报警。
处理情况：更换cuvc板后故障依旧，说明原因在底板，分析电路互感器经a1再通过tl084给cuvc信号如果大于说设置的电流将会发生报警并停车，用电阻档测tl084z周边电阻发现7脚输出电阻r44（47ω）变值为无穷大致使信号阻断，更换新电阻后送电试车，一切正常。
（2）6se7023－8ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示 “f011”报警
处理情况：更换cuvc板后，完全正常，说明故障在cuvc板，查cuvc板将万用表黑表笔接触2，红表笔接触1，测其阻值偏大正常值应为（2.91k），再查r521,r523,r526阻值已经变大，换新后试车，一切正常（见图6）。
图6 cuvc板
为了便于维修我们自己制作了西门子6se70系列变频器维修控制器准确模仿了现场，提高维修效率，保证了维修的成功率（见图7）。
图7 维修控制器
在接540v直流前，最好先用24v低压试一下，以免发生不必要的损失。
4 日常维护
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1 引言
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交流变频器调速技术是现代电力传动技术重要发展方向，随着电力电子技术，微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用，交流变频器调速已逐渐取代了过去的滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统。西门子变频器传动产品西门子变频器自在中国市场推出以来，与西门子其他产品一样，得到了广大用户的认同和使用，具有更大允许电压波动范围，更小的体积，更强的通讯能力并可同直流传动系统100%的兼容，从而越来越广泛的应用于工业生产和日常生活的许多领域，我公司维修的变频调速器，其中多数为西门子6se70系列逆变器，尽管采用先进工艺和器件制造出来的可行性非常高，但是如果使用不当或偶然事件也会造成变频器的损坏。要想在生产过程中，使变频器得到最好的利用并熟悉变频器的结构原理，了解其常见故障及维修方法对技术人员尤为重要，下面对常见的故障现象进行分析，判断，解决（文中电路图为维修过程中实际测绘出来的）。仅代表个人意见，供有关维修人员在维修变频器时的借鉴。
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2 西门子变频器的组成
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西门子变频器大致可以分成以下几个部分：
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（1）底板（直流中间电路、低压电源电路，各项检测电路、触发板电路等）；
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（2）cuvc板（显示电路、计算电路、触发电路等）；
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（3）选件板（通讯板等）。
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3 西门子变频器常见故障处理方法
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为了对变频器的好坏作一个初步的判断，我们可以先对它做一个静态测试，主要是对直流中间电路和igbt的检测，用万用表检测其内部保险是否烧断、中间滤波电容的容量及是否击穿、igbt的续流二极管是否损坏等。因为变频器同一种报警可以由底板、cuvc板、通讯板共同造成，所以发现故障时不要盲目判断，引起工作的繁琐和时间的浪费。
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3.1 “e”报警
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西门子变频器“e”报警（据分析其原因为：底板(15v过低)，cuvc板(5v电压没传到指定地点，cuvc板有短路故障)等。
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处理情况：
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● 更换cuvc板送电开机，液晶显示屏仍显示“e”报警，说明故障原因不在cuvc板而在底板；
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● 检查底板，用万用表测底板各电压，发现15v明显偏低，查8脚软启动电压是0.5v(正常值为3.85v)经查5v正常，q2触发电压正常，用万用表测q2有故障换新后电压回复正常，15v输出正常，恢复变频器接线，输入参数，启动变频器运行正常，见图1。
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图1 电路原理图
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（2）西门子变频器6se7016－1ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“e”报警
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处理情况：更换cuvc板送电开机（见图2），一切正常，说明故障就在cuvc板，测与之相关的3个1kω电阻，有一个已经变值，换新后恢复正常。
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处理情况：查底板15v不正常，严重过小，底板有明显的过热现象，断开15v负载，恢复正常，显然故障在其负载，经查为后部mos管短路造成，将mos管和与之并联的稳压管换新后，电压恢复，重新送电试机一切正常。
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（4）西门子变频器6se7016－1ta61-z故障现象：控制面板pmu液晶显示屏显示“e”报警
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处理情况：更换cuvc板故障消失，说明故障就在cuvc板，用万用表电阻档测1，2点(5v电源端)阻值为320ω(正常为486ω)证明了电路有短路的地方，经查d5有两脚直接击穿，用热风枪拿掉d5，换上新的（焊接一定要仔细，不要有人为的短路或断路产生）重新送电试机，完全恢复正常（见图3）。
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图2 cuvc板
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图3 cuvc板
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3.2 “黑屏”
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西门子变频器黑屏一般故障原因有（电源损坏、igbt短路造成内部保险烧毁）等。
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处理情况：用表测igbt内部已严重短路，造成内部保险已经烧断失去电源，更换igbt以及维修触发电路重新送电，一切正常。
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处理情况：用外接24v电源试机，屏幕显示正常，再用万用表测低压交流输出，无电压说明故障在电源处，测uc3844(6)脚脉冲输出正常，到q36栅极没有，经表测量r321由28ω变为无穷大换新后试机，故障消失。见图4。
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图4 电源原理图
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3.3 “008”报警
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“008”为开机封锁报警，变频器不能启动，故障原因：在上电后变频器对其测试点进行检测，如果条件达到，cuvc板输出信号将充电电阻用并联的继电器短封，给变频器以更大的电流使之运行，否则将在屏幕上显示“008”并且无法启动。
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处理情况：30(下)为008检测点（正常为15v），测30（下）没有15v，k1已经闭合，查q3发射极有15v基极电压正常，怀疑q3损坏，换新以后送电，一切正常（见图1）。
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处理情况：更换cuvc板正常，说明故障在cuvc，经查为与之相连的r652和r658损坏造成的，换新后试车，一切正常（见图2）。
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3.4“f002”报警
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处理情况：查母线直流540v正常，说明底板电压检测系统出现故障，经检测直流母线540v电压经电阻串联通过tl084传信号给cuvc板，如果检测电压低于参数p071所设置的数值将会停止电机并发出报警，用万用表电压档测tl084端无有电压（正常值因为2.38v），再用电阻档测串联的30个电阻发现有两个因腐蚀已经断路致使信号无法传递，更换电阻后，送电试车一切正常（见图5）。
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3.5 “f011”报警
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