整流和限流充电电路的检修方法及故障实例分析

（1）变频器无法送电，上电即跳闸

小李：上电跳闸，说明变频器的电源输入端有短路故障吗？

咸工：是的，这和电动机上电即跳闸，说明有电缆、交流接触器的相间主触点、电动机端子或绕组短路的故障现象是一样的。

变频器的电源进线之前一般接有空气断路器，作为电源开关。空气断路器具有严重过载（短路）跳闸保护功能，上电跳闸，说明负载（变频器）有短路故障。变频器主电路的三相整流电路（往往由整流模块构成）中任一只或多只二极管击穿短路，都会造成相间短路故障，引发前级电源开关器件跳闸的保护动作。如果故障变频器已送至维修部，不要对故障变频器贸然上电，以免扩大故障，先测量变频器主端子之间的电阻值，确定故障电路（及元件）并排除短路故障后，再为主电路上电。

【故障实例】 一台送修KV1900型11kW变频器（参见图4-10主电路），在运行中操作人员听到机内爆响，随即电源开关跳闸。测量R、S电源端子之间的电阻为数十欧姆，进一步测量R、S、T与P、N之间的正、反向电阻值，R、P端子之间的电阻值为0，确定一体化功率模块已经损坏。检查主电路储能电容和逆变功率电路，未发现什么异常。更换同型号（7MBR50SB120）一体化功率模块后，测量主端子之间的电阻值恢复正常，上电试机，故障排除。

（2）变频器上电无反应（或无指示），如同没有接通电源一样

小李：让我先对故障做一下诊断：上电无指示，最起码说明变频器内部三相整流桥有断路故障，或者开关电源电路坏掉了，变频器控制电路，无法得到控制电源的供应。

咸工：说得对。遇到有些类故障，一般是从主电路和开关电源两个方面，查找故障根源。

三相整流电路内部有3只以上整流二极管断路故障（此故障概率极低）。限流充电电阻开路，使开关电源电路失去供电电源，或开关电源电路本身故障，使整机控制电路工作电源丢失。故障表现为操作面板的相关指示灯不亮，操作显示面板（由数码管显示屏或液晶屏及按键、指示灯等组成）无显示，变频器控制端子的24V、10V辅助电源电压为零。

第一步，要区分是充电电阻开路还是开关电源电路无输出（停振）故障，可用测量直流回路有无DC530V电压和充电接触器主触点两端电阻值的方法来确定。停电状态下，测量充电接触器主触点两端的电阻值，一般应为几欧姆至几十欧姆（实际为充电电阻的阻值），若呈现千欧姆以上电阻值，说明充电电阻已经断路，由此使整机控制电路失去工作电源；若测量限流电阻的电阻值正常（或上电后测量DC550V电压正常），说明上电无反应故障，系由开关电源电路故障所引起。

第二步，确定是充电电阻的故障后，并非是一换了之。充电电阻的损坏往往与充电接触器的主触点状态相关联：如果是因充电接触器未产生吸合动作或主触点有接触不良故障，导致变频器运行电流通过充电电阻，投入起动信号后，有可能会在跳欠电压故障以前，充电电阻即已烧毁。所以，换用充电电阻以后，在空载状态下，要继续检查和确认充电接触器的工作状态是正常以后，才能放心交付用户。

【故障实例】 接修一台KV1900型11kW变频器，用户反映该变频器上电后无反应。不要忙着为变频器上电，先用数字万用表的二极管档，测量R、S、T电源输入端与直流P端（黑表笔搭P端），正常时应该是整流桥电路内部3只二极管的正向电压值（串联限流电阻的电阻值可忽略不计），现在测量结果显示正向电压值均为无穷大，从图4-10电路分析，整流桥内部3只二极管同时损坏的概率极低，最大可能是充电电阻已经断路了。拆开变频器机壳，测量充电继电器MC1、MC2主触点两端电阻值，远远大于50Ω判断充电限流电阻已经损坏。

维修经验告诉作者：限流电阻损坏的背后有可能隐藏着另一个元凶——充电接触器的工作状态不良，在起动变频器后，因充电接触器没有正常动作，运行电流流过限流电阻使其烧毁。当然也存在因限流电阻本身质量缺陷或电网劣化引起异常浪涌充电电流而使限流电阻烧坏的原因。

更换限流电阻后，在上电瞬间，注意听充电接触器的吸合声音，上电1～2s后，听到“哐”（声音不一定准啦，也可能是“嗒”）的一声响（伴随有机壳的微微振动），说明充电接触器控制电路的工作状态正常。但其主触点的接触状态，需拆开接触器外壳进行观察后，才能确定。

本例故障，更换充电电阻后，试机正常。(www.xing528.com)

（3）运行中报欠电压故障，保护停机

小李：运行中报“欠电压”故障，并不一定只是三相380V电源电压低造成的吧？如果充电接触器触点存在接触电阻，也会引起直流回路的电压低落啊。

咸工：是的，运行中报欠电压故障往往牵扯到多个电路环节。

1）三相380V供电电源电压偏低，或有断相故障，这是电源本身的原因；

2）直流回路储能（滤波）电容的电容量减小或失效，使DC530V电压降低至某值（如450V），为后续电压检测电路所侦测，变频器报警并停机保护；

3）充电接触器的主触点接触不良，形成一定的接触电阻，使DC530V电压严重跌落而报警；

4）因后续检测电路本身故障，产生误报警。此种故障原因不在本章内容之内，留待后文论述。

检修方法：第一步，（现场）先测量变频器的电源电压是否正常（如不应低于350V），排除电源方面的原因；第二步，（工作现场为变频器接入负载）运行中，测量主电路P、N端子的直流电压值，正常值约为500V以上，若测量值正常，说明为变频器直流电压检测电路误报故障，应检修电压检测电路；测量值较低（500V以下），说明为变频器主电路方面的原因。

有两方面的原因：

①充电接触器的主触点严重烧灼，形成接触电阻，运行中因接触不良形成跳火，造成主触点烧灼，进一步恶化接触状态，形成更为严重的烧灼，这一个恶性循环过程，最终导致充电接触器的主触点虚接（主触点彻底烧毁后，运行中会使工作电流全部流经限流电阻，从而又引发限流电阻的断路故障）。

检查充电接触器的触点状态，用施加压力使主触点闭合测量其接触电阻值，和通电后由接触器吸合声音判断其工作是否正常的方法是有局限的，主触点出现严重烧灼后，用万用表的电阻档测量接触电阻，往往又是表现“良好”的。较为可靠的检查方法是拆开接触器的外壳，“眼见为实”地观察主触点的烧灼情况，以确定故障来源。

②直流回路的储能电容容量减小或整流模块低效，后者的概率极低，理论上有其可能。如整流模块内部1～2只二极管断路，或整流二极管的正向电阻变大。作者十几年的维修实践中，还未碰到过此种现象，在此仅给出可能性的提示，读者也应该注意到整流电路这一环节。储能电容器是大容量的电解电容器，长期运行后，因电解液逐渐干涸会导致电容量减小，若因漏电等原因产生损坏，会直观观察到溅液、鼓顶变形等现象，怀疑其容量减小时，可用数字电容表测试其电容量，进行确定。

【故障实例】 一台送修变频器，用户反映轻载时运行正常，接近满载后，报欠电压故障而停机。根据故障表现，充电接触器主触点接触不良和储能电容容量小的可能都有。询问用户，变频器使用年限达4年以上了，工作现场环境温度偏高，判断储能电容的容量减小可能性大。拆开机壳，用电容表检测电容量，两只串联电解电容均有不同程度的容量减小现象，分别由原值的3300μF变为2300μF和1800μF。更换优质电容后，试机正常。

说明：本故障限于维修部条件，一般不能为变频器带上额定负载试机，为降低返修率，首先要明确确定故障根源，找到故障根源并修复。再就是可联系就近工厂，创造试机条件，最好是确定故障已根除后，再交付用户。