1 引言
本人在幾年前曾接觸過大量富士G/P9、G/P11系列低壓通用變頻器，在故障判斷與處理上略有心得;由于當(dāng)時(shí)沒有及時(shí)形成詳細(xì)日志，許多心得已被時(shí)間沖刷得干凈，故有必要及時(shí)記下此小札，以饗業(yè)界廣大從事工控的朋友。
無論是G/P9系列還是G/P11系列的低壓通用變頻器在發(fā)生保護(hù)動作時(shí)，作為工程師或技術(shù)人員，首先要參照該變頻器的說明手冊進(jìn)行判斷和處理，在問題依然不能解決的情況下，參考此文章才會對大家有所幫助。

2 常見故障及判斷
(1) OC報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:加、減、恒速時(shí)過電流。
對于短時(shí)間大電流的OC報(bào)警，一般情況下是驅(qū)動板的電流檢測回路出了問題，模塊也可能已受到?jīng)_擊(損壞)，有可能復(fù)位后繼續(xù)出現(xiàn)故障，產(chǎn)生的原因基本是以下幾種情況:電機(jī)電纜過長、電纜選型臨界造成的輸出漏電流過大或輸出電纜接頭松動和電纜受損造成的負(fù)載電流升高時(shí)產(chǎn)生的電弧效應(yīng)。
小容量(7.5G11以下)變頻器的24V風(fēng)扇電源短路時(shí)也會造成OC3報(bào)警，此時(shí)主板上的24V風(fēng)扇電源會損壞，主板其它功能正常。若出現(xiàn)“1、OC2”報(bào)警且不能復(fù)位或一上電就顯示“OC3”報(bào)警，則可能是主板出了問題;若一按RUN鍵就顯示“OC3”報(bào)警，則是驅(qū)動板壞了。
(2) OLU報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:變頻器過負(fù)載。
當(dāng)G/P9系列變頻器出現(xiàn)此報(bào)警時(shí)可通過三種方法解決:首先修改一下“轉(zhuǎn)矩提升”、“加減速時(shí)間”和“節(jié)能運(yùn)行”的參數(shù)設(shè)置;其次用卡表測量變頻器的輸出是否真正過大;最后用示波器觀察主板左上角檢測點(diǎn)的輸出來判斷主板是否已經(jīng)損壞。
(3) OU1報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:加速時(shí)過電壓。
當(dāng)通用變頻器出現(xiàn)“OU”報(bào)警時(shí)，首先應(yīng)考慮電纜是否太長、絕緣是否老化，直流中間環(huán)節(jié)的電解電容是否損壞，同時(shí)針對大慣量負(fù)載可以考慮做一下電機(jī)的在線自整定。另外在啟動時(shí)用萬用表測量一下中間直流環(huán)節(jié)電壓，若測量儀表顯示電壓與操作面板LCD顯示電壓不同，則主板的檢測電路有故障，需更換主板。當(dāng)直流母線電壓高于780VDC時(shí)，變頻器做OU報(bào)警;當(dāng)?shù)陀?50VDC時(shí)，變頻器做欠壓LU報(bào)警。
(4) LU報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:欠電壓。
如果設(shè)備經(jīng)�！�LU欠電壓”報(bào)警，則可考慮將變頻器的參數(shù)初始化(H03設(shè)成1后確認(rèn))，然后提高變頻器的載波頻率(參數(shù)F26)。若E9設(shè)備LU欠電壓報(bào)警且不能復(fù)位，則是(電源)驅(qū)動板出了問題。
(5) EF報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:對地短路故障。
G/P9系列變頻器出現(xiàn)此報(bào)警時(shí)可能是主板或霍爾元件出現(xiàn)了故障。
(6) Er1報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:存貯器異常。
關(guān)于G/P9系列變頻器“ER1不復(fù)位”故障的處理:去掉FWD—CD短路片，上電、一直按住RESET鍵下電，知道LED電源指示燈熄滅再松手;然后再重新上電，看看“ER1不復(fù)位”故障是否解除，若通過這種方法也不能解除，則說明內(nèi)部碼已丟失，只能換主板了。
(7) Er7報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:自整定不良。
G/P11系列變頻器出現(xiàn)此故障報(bào)警時(shí)，一般是充電電阻損壞(小容量變頻器)。另外就是檢查內(nèi)部接觸器是否吸合(大容量變頻器，30G11以上;且當(dāng)變頻器帶載輸出時(shí)才會報(bào)警)、接觸器的輔助觸點(diǎn)是否接觸良好;若內(nèi)部接觸器不吸合可首先檢查驅(qū)動板上的1A保險(xiǎn)管是否損壞。也可能是驅(qū)動板出了問題—可檢查送給主板的兩芯信號是否正常。
(8) Er2報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:面板通信異常。
11kW以上的變頻器當(dāng)24V風(fēng)扇電源短路時(shí)會出現(xiàn)此報(bào)警(主板問題)。對于E9系列機(jī)器，一般是顯示面板的DTG元件損壞，該元件損壞時(shí)會連帶造成主板損壞，表現(xiàn)為更換顯示面板后上電運(yùn)行時(shí)立即OC報(bào)警。而對于G/P9機(jī)器一上電就顯示“ER2”報(bào)警，則是驅(qū)動板上的電容失效了。
(9) OH1過熱報(bào)警
鍵盤面板LCD顯示:散熱片過熱。
OH1和OH3實(shí)質(zhì)為同一信號，是CPU隨機(jī)檢測的，OH1(檢測底板部位)與OH3(檢測主板部位)模擬信號串聯(lián)在一起后再送給CPU，而CPU隨機(jī)報(bào)其中任一故障。出現(xiàn)“OH1”報(bào)警時(shí)，首先應(yīng)檢查環(huán)境溫度是否過高，冷卻風(fēng)扇是否工作正常，其次是檢查散熱片是否堵塞(食品加工和紡織場合會出現(xiàn)此類報(bào)警)。若在恒壓供水場合且采用模擬量給定時(shí)，一般在使用800Ω電位器時(shí)容易出現(xiàn)此故障;給定電位器的容量不能過小，不能小于1kΩ;電位器的活動端接錯也會出現(xiàn)此報(bào)警。若大容量變頻器(30G11以上)的220V風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時(shí)，肯定會出現(xiàn)過熱報(bào)警，此時(shí)可檢查電源板上的保險(xiǎn)管FUS2(600V，2A)是否損壞。
當(dāng)出現(xiàn)“OH3”報(bào)警時(shí)，一般是驅(qū)動板上的小電容因過熱失效，失效的結(jié)果(癥狀)是變頻器的三相輸出不平衡。因此，當(dāng)變頻器出現(xiàn)“OH1”或 “OH3”時(shí)，可首先上電檢查變頻器的三相輸出是否平衡。
對于OH過熱報(bào)警，主板或電子熱計(jì)出現(xiàn)故障的可能性也存在。G/P11系列變頻器電子熱計(jì)為模擬信號，G/P9系列變頻器電子熱計(jì)為開關(guān)信號。
(10) 1、OH2報(bào)警與OH2報(bào)警
對G/P9系列機(jī)器而言，因?yàn)橛型獠繄?bào)警定義存在(E功能)，當(dāng)此外部報(bào)警定義端子沒有短接片或使用中該短路片虛接時(shí)，會造成OH2報(bào)警;當(dāng)此時(shí)若主板上的CN18插件(檢測溫度的電熱計(jì)插頭)松動，則會造成“1、OH2”報(bào)警且不能復(fù)位。檢查完成后，需重新上電進(jìn)行復(fù)位。
(11) 低頻輸出振蕩故障
變頻器在低頻輸出(5Hz以下)時(shí)，電動機(jī)輸出正/反轉(zhuǎn)方向頻繁脈動，一般是變頻器的主板出了問題。
(12) 某個(gè)加速區(qū)間振蕩故障
當(dāng)變頻器出現(xiàn)在低頻三相不平衡(表現(xiàn)電機(jī)振蕩)或在某個(gè)加速區(qū)間內(nèi)振蕩時(shí)，我們可嘗試一下修改變頻器的載波頻率(降低)，可能會解決問題。
(13) 運(yùn)行無輸出故障
此故障分為兩種情況:一是如果變頻器運(yùn)行后LCD顯示器顯示輸出頻率與電壓上升，而測量輸出無電壓，則是驅(qū)動板損壞;二是如果變頻器運(yùn)行后LCD顯示器顯示的輸出頻率與電壓始終保持為零，則是主板出了問題。
(14) 運(yùn)行頻率不上升故障
即當(dāng)變頻器上電后，按運(yùn)行鍵，運(yùn)行指示燈亮(鍵盤操作時(shí))，但輸出頻率一直顯示“0.00”不上升，一般是驅(qū)動板出了問題，換塊新驅(qū)動板后即可解決問題。但如果空載運(yùn)行時(shí)變頻器能上升到設(shè)定的頻率，而帶載時(shí)則停留在1Hz左右，則是因?yàn)樨?fù)載過重，變頻器的“瞬時(shí)過電流限制功能”起作用，這時(shí)通過修改參數(shù)解決;如F09→3，H10→0，H12→0，修改這三個(gè)參數(shù)后一般能夠恢復(fù)正常。
(15) 操作面板無顯示故障
G/P9系列出現(xiàn)此故障時(shí)有可能是充電電阻或電源驅(qū)動板的C19電容損壞，對于大容量G/P9系列的變頻器出現(xiàn)此故障時(shí)也可能是內(nèi)部接觸器不吸合造成。對于G/P11小容量變頻器除電源板有問題外，IPM模塊上的小電路板也可能出了問題;30G11以上容量的機(jī)器，可能是電源板的為主板提供電源的保險(xiǎn)管FUS1損壞，造成上電無顯示的故障。當(dāng)主板出現(xiàn)問題后也會造成上電無顯示故障。

3 應(yīng)用中的一些參數(shù)設(shè)置
(1) 當(dāng)現(xiàn)場應(yīng)用中需要一臺三相220V輸出(50Hz)的變頻器，而手頭只有一臺同功率的380V變頻器時(shí)，我們可以根據(jù)V/F變頻器的基本原理將參數(shù)F04(基本頻率1)修改為90Hz，參數(shù)F03(最高頻率1)修改為50Hz，參數(shù)F05(額定電壓)保持出廠設(shè)定，這時(shí)就可以滿足現(xiàn)場需要。在應(yīng)用此設(shè)置時(shí)，注意要將自動節(jié)能運(yùn)行(參數(shù)H10)關(guān)閉，且轉(zhuǎn)矩提升(參數(shù)F09)設(shè)置成0。
(2) 當(dāng)G/P9系列變頻器出現(xiàn)在某個(gè)頻率區(qū)段內(nèi)電機(jī)振動問題(輕微三相不平衡)時(shí)，可調(diào)整轉(zhuǎn)矩提升曲線的參數(shù)設(shè)置，這時(shí)能夠減輕振動或改變振動的頻段;再通過調(diào)整載波頻率,降低為2kHz，基本可以解決問題。
(3) 低壓通用變頻器一般都具有“瞬時(shí)過電流限制”功能，即當(dāng)負(fù)載過重，變頻器的電流上升過快時(shí)，變頻器自動降低(或限制)頻率輸出，而這種情況在某些使用場合是不允許發(fā)生的自動降頻運(yùn)行的情況，只能將這種功能關(guān)掉;為了保護(hù)電動機(jī)和變頻器，通過參數(shù)設(shè)置盡量減小突變電流，如將F09先設(shè)成0.0(也可先設(shè)成2.0再比較兩種設(shè)定電流的大小)，節(jié)能運(yùn)行關(guān)掉(H10設(shè)成0)，為了防止恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載低電壓啟動時(shí)造成過電流，我們還要選擇合適的加/減速度曲線，如將H07設(shè)成0。
(4) 當(dāng)變頻器出現(xiàn)“OL1”報(bào)警時(shí)，直接解決為調(diào)整過載的動作值(不建議使用)，為了從根本上解決問題，又能起到過載的保護(hù)作用，我們可調(diào)整參數(shù)F09設(shè)為2(風(fēng)機(jī)的合適點(diǎn)為0.1，水泵的合適點(diǎn)為0.8; 一般設(shè)為2時(shí)電流要比設(shè)為0.0時(shí)要小)，另外將節(jié)能運(yùn)行關(guān)掉(參數(shù)H10設(shè)為0)。
(5) G/P11系列變頻器在拖動大慣量負(fù)載時(shí)，很容易報(bào)OU2恒速過電壓故障，適當(dāng)修改減速時(shí)間參數(shù)F08，制動轉(zhuǎn)矩參數(shù)F41設(shè)成0，節(jié)能運(yùn)行參數(shù)H10設(shè)成0。
(6) 在希望設(shè)備以點(diǎn)動頻率輸出時(shí)，注意要先將JOG—CM置為ON，且在JOG—CM變?yōu)镺FF之前，置FWD—CM或REV—CM為ON，設(shè)備才能按C20參數(shù)設(shè)定的點(diǎn)動頻率運(yùn)行。其特點(diǎn)是:在設(shè)備點(diǎn)動運(yùn)行(無論勻速、升速或降速)期間，即使JOG—CM信號為OFF，變頻器點(diǎn)動運(yùn)行的狀態(tài)按給定的Run、Stop信號為準(zhǔn)。

4 故障判斷實(shí)例
一臺FRN11P11S-4CX設(shè)備故障為上電立即(有時(shí)為幾秒)顯示OC3報(bào)警，并且復(fù)位動作不正常(有時(shí)能復(fù)位有時(shí)不能復(fù)位)。將一臺故障情況為帶載運(yùn)行時(shí)顯示OH1、OH3的CPU板替換上之后，該設(shè)備故障情況為上電立即顯示OC1報(bào)警—可以復(fù)位，幾秒后又顯示OL2報(bào)警—不能復(fù)位;而將此設(shè)備的主板換到運(yùn)行時(shí)顯示OH1、OH3的機(jī)體(7.5P11)上時(shí)，能正常運(yùn)行也不報(bào)警。說明該設(shè)備的主板末壞，是電源驅(qū)動板壞了;而顯示OH1、OH3報(bào)警的7.5P11的機(jī)器為主板有問題，驅(qū)動板沒問題。

5 驅(qū)動板與主板的替換問題
(1) 7.5G11～18.5P11功率等級系列，P型變頻器與小一級容量的G型變頻器的容量的驅(qū)動板可以互換;
(2) 在更換不同功率的E型變頻器的主板時(shí)，先進(jìn)入F00功能代碼之后，同時(shí)按住Stop、Run和Pro鍵進(jìn)入U(xiǎn)參數(shù)(THR與CM端子必須短接且FWD與CM斷開)，選擇與該變頻器主體同容量的主控程序參數(shù)設(shè)置;其次F01～F06參數(shù)也應(yīng)按要求修改或確認(rèn)，步驟同F(xiàn)00;當(dāng)修改完U參數(shù)后，一定要記得重新恢復(fù)出廠設(shè)置以保存修改完的U參數(shù)。
(3) 不同容量的G/P型主板在某一容量范圍內(nèi)(30kW以下是同一規(guī)格尺寸，30kW以上是同一規(guī)格尺寸)可以互換，其修改主控程序內(nèi)的C參數(shù)，步驟與E型機(jī)器修改大同小異。

6 一些外部硬件配置時(shí)需注意的問題
(1) 直流電抗器和交流進(jìn)線電抗器
直流電抗器并不能完全替代交流進(jìn)線電抗器。直流電抗器的主要作用是提高功率因數(shù)和對中間直流環(huán)節(jié)的電容提供保護(hù);但在三相進(jìn)線電壓嚴(yán)重不平衡或該電網(wǎng)內(nèi)有可控硅負(fù)載的場合，進(jìn)線電抗器的優(yōu)勢就明顯體現(xiàn)出來:它主要保護(hù)電源對整流橋和充電電阻的沖擊。對于小功率(7.5kW以下)，單獨(dú)用進(jìn)線電抗器要比用直流電抗器的效果好得多。
(2) 輸出電抗器和OFL濾波器
在實(shí)際應(yīng)用中，許多客戶在選用變頻器時(shí)都配置了一臺輸出電抗器，主要是抑制輸出側(cè)的漏電流，尤其在輸出電纜較長的場合，如電潛泵的應(yīng)用。OFL濾波器不是一臺簡單的輸出電抗器，它內(nèi)部有LC回路，不但可以抑制輸出側(cè)的漏電流，而且可以穩(wěn)定電動機(jī)的端電壓和抑制輸出側(cè)對外界的干擾。由于OFL濾波器價(jià)格昂貴、需從國外訂貨，一般在輸出配線很長又不允許對外界干擾的使用場合可以建議用戶采用輸出電抗器和ACL電抗器配合使用(ACL電抗器應(yīng)安裝在變頻器的輸出側(cè))。

7 一拖多問題
在此提到一拖多是指一臺變頻器同時(shí)驅(qū)動多臺電動機(jī)，如紡織場合的繞絲輥。多臺電動機(jī)同時(shí)被一臺變頻器拖動，需要滿足一定的條件:如電動機(jī)的型號必須相同，每臺電動機(jī)拖動的相同負(fù)載在同一時(shí)間內(nèi)的工藝要求相同。對于變頻器而言，根據(jù)電流原則需適當(dāng)增加變頻器的選型(容量增加及P型改G型)、適當(dāng)延長變頻器的加減速時(shí)間，以防瞬時(shí)過電流限制功能動作或OC報(bào)警;在外圍硬件配置上，應(yīng)增加一臺輸出電抗器來降低運(yùn)行時(shí)的漏電流。

8 結(jié)束語
本文是作者對富士變頻器應(yīng)用中所出現(xiàn)的一些故障現(xiàn)象及其對故障處理經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，同時(shí)也如何正確使用變頻器作了論述，可供同行們參考。