背景： 双11 大型促销，该企业网络订单爆仓 ，本企业 其他分厂，因疫情等原因，无法全负荷开机运行。   订单压力都在此企业

现场设备必须全负荷开机运行，现场设备西门子变频器 PM240-2，型号6SL3120-1PE23-3ULO,此机器为西门子G120系列，故障维修难度较大。但西门子S120 G120系列，客户现场反映故障率很高，基本每个月都会坏1台。下面的变频器维修很频繁。

故障：

西门子变频器运行过程中，制动电阻发热严重，需要进行变频器维修。

客户现场停机，客户联系我们时晚上20:30分，欧传电气的工程师均已下班，但客户现场非常着急，本着为客户解决问题的原则，我将无我，连夜安排工程师，去现场拆机。

经查，为西门康模块SKIIP 38NAB12T4V1,制动回路损坏，导致制动电阻常时间通电，致使制动电阻发热严重。

凭借欧传电气常用配品备件库，此模块有库存件，给客户快速排除完成后进行  试机。

试机时发现机器不带模块报F6310故障 负载电压 (p0210) 参数设定错误。

分析可能为不带模块试机导致的故障。

整机装机后，测试发现此西门子变频器能运行一会，但是紧接着会报F7410故障，西门子说明书显示故障代码为 驱动：电流控制器输出限制。

我将无我 为了客户最先出现在伺服维修_能量回馈_配电柜组装。

一台变频器如不能上电，则要检查主回路电路，如上电没显示，则要检查开关电源电路，面板显示电路。如上电显示正常则要通过伺服和变频器故障记录菜单及带载测试来了解损坏的部位，，厂家生厂的变频器通常都具有故障记录菜单，有的具备几个历史故障代码的记录，通常可以打开故障记录了解当前变频器故障损坏的原因，比如，如果变频器最后一个故障记录显示编码器故障，这时候可以查速度反馈回路，如故障记录显示过流，则检查电流检测回路等。如果没有故障信息，则要带上电机进行负载测试来了解故障，先判断伺服和变频器具体损坏部位，再就具体电路进行检测和分析。

通过“望，闻，问，切”手法了解了故障部位，这时候就可以就具体部位的电路来加以针对性的修理，通过万用表，示波器来测量损坏部位电路节点的电压，电流及波形来找出具体的损坏电子器件，维修中可以通过比对，参照，更换等维修手法来快速找出损坏的电子元器件，自己也有必要针对线路板的特性做一些工装测试夹具，特别是对驱动电路的维修，工装测试夹具显得尤为重要，功率模块价格昂贵，如果驱动电路未能确保修好就上电测试整机的话，极易引起变频器功率模块损坏。对于主控板的接口电路的维修，可以借用变频器内部菜单，比如一些变频器输入输出接口电路通常可以在菜单的I/O来监控，这样很容易判断接口电路哪一路损坏，修好后也可以通过菜单来显示是否修理正常。

修理完的变频器需要做整机测试，一台送修的变频器往往故障是复合的，也就是说存在若干故障，通过上电整机测试可以确认变频器是否修理完善，有些故障是在一定的条件下才能出现，比如满负载测试，使用环境温度高等，这时候就需要模拟外界这些条件来进行测试，负载需要达到额定，可以考虑采用电机对拖测试，外界环境温度过高，可以将电机放入老化房加热测试。

变频器的维修工作是一项理论知识、实践经验与操作水平的结合的工作，其技术水平代表着变频器的维修质量。所以我们要经常阅读一些有关的书籍，不断了解这些电子元器件所具备的功能和特点，开拓思路，给维修工作以启迪，并将这些学到的知识应用于实际工作中，解决一些维修过程中无法解决的问题，以使自已的技术水平不断提高。

日常良好的保养可以有效减少变频器损坏的频率，在实际应用中，变频器受周围的温度、湿度、振动、粉尘、腐蚀性气体等环境条件的影响，其性能会有一些变化。如使用合理、维护得当，则能延长使用寿命，并减少因突然故障造成的生产损失。如果使用不当，维护保养工作跟不上去，就会出现运行故障，导致变频器不能正常工作，甚至造成变频器过早的损坏，而影响生产设备的正常运行。因此日常维护与定期检查是必不可少的。

对于连续运行的变频器，可以从外部目视检查运行状态。定期对变频器进行巡视检查，检查变频器运行时是否有异常现象。通常应作如下检查：

1)环境温度是否正常，要求在-10℃～+40℃范围内，以25℃左右为好，条件允许的情况下，有必要安装空调设施；

2)变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常；

3)显示面板上显示的字符是否清楚，是否缺少字符；

4)用测温仪器检测变频器是否过热，是否有异味；

5)变频器风扇运转是否正常，有无异常，散热风道是否通畅；

6)变频器运行中是否有故障报警显示；

7)检查变频器交流输入电压是否超过最大值。参照变频器规格说明书，了解变频器最大允许输入的电压，如果主电路外加输入电压超过极限，即使变频器没运行，也会对变频器线路板造成损坏。

另外就是定期检查，利用每年一次的大修时间，将检查重点放在变频器日常运行时无法巡视到的部位。

1)作定期检查时，操作前必须切断电源，变频器停电后待操作面板电源指示灯熄灭后，等待4min(变频器的容量越大，等待时间越长，最长为15min)使得主电路直流滤波电容器充分放电，用万用表确认电容器放电完后，再进行操作。

2)将变频器控制板、主板拆下，用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部IGBT模块、输入输出电抗器等部位。线路板脏污的地方，应用棉布沾上酒精或中性化学剂擦除。

3)检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等，如发现应及时进行处理或更换。

4)变频器由于振动、温度变化等影响，螺丝等紧固部件往往松动，应将所有螺丝全部紧固一遍。

5)检查输入输出电抗器、变压器等是否过热，变色烧焦或有异味。

6)检查中间直流回路滤波电解电容器小凸肩(安全阀)是否胀出，外表面是否有裂纹、漏液、膨胀等。一般情况下滤波电容器使用周期大约为5年，检查周期最长为一年，接近寿命时，检查周期最好为半年。电容器的容量可用数字电容表测量，当容量下降到额定容量的80%以下时，应予更换。

7)检查冷却风扇运行是否完好，如有问题则应进行更换。冷却风扇的寿命受限于轴承，根据变频器运行情况需要2－3年更换一次风扇或轴承。检查时如发现异常声音、异常振动，同样需要更换。

8)检查变频器绝缘电阻是否在正常范围内(所有端子与接地端子)，注意不能用兆欧表对线路板进行测量，否则会损坏线路板的电子元器件。

9)将变频器的R、S、T端子和电源端电缆断开，U、V、W端子和电机端电缆断开，用兆欧表测量电缆每相导线之间以及每相导线与保护接地之间的绝缘电阻是否符合要求，正常时应大于1M。

10)变频器在检修完毕投入运行前，应带电机空载试运行几分钟，并校对电机的旋转方向。

有了良好的保养操作习惯，辅助以正确的维修手段，可以有效地延长伺服变频器的运行寿命，保证设备运行效率最大化，降低企业的运行成本。

伺服和变频器维修及保养最先出现在伺服维修_能量回馈_配电柜组装。

一、起动伺服电机前需做的工作有哪些

1）测量绝缘电阻（对低电压电机不应低于0.5M）。

2）测量电源电压，检查电机接线是否正确，电源电压是否符合要求。

3）检查起动设备是否良好。

4）检查熔断器是否合适。

5）检查电机接地、接零是否良好。

6）检查传动装置是否有缺陷。

7）检查电机环境是否合适，清除易燃品和其它杂物。

二、伺服电机轴承过热的原因有哪些

电机本身：

1）轴承内外圈配合太紧。

2）零部件形位公差有问题，如机座、端盖、轴等零件同轴度不好。

3）轴承选用不当。

4）轴承润滑不良或轴承清洗不净，润滑脂内有杂物。

5）轴电流。

使用方面：

1）机组安装不当，如电机轴和所拖动的装置的轴同轴度一合要求。

2）皮带轮拉动过紧。

3）轴承维护不好，润滑脂不足或超过使用期，发干变质。

三、伺服电机三相电流不平衡的原因是什么

1）三相电压不平衡。

2）电机内部某相支路焊接不良或接触不好。

3）电机绕阻匝间短路或对地相间短路。

4）接线错误。

四、怎么控制伺服电机速度快慢

伺服电机是一个典型闭环反馈系统，减速齿轮组由电机驱动，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器作位置检测，该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板，控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动电机正向或反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于为0，从而达到使伺服电机精确定位与定速的目的。

五、观察电机运转时碳刷与换向器之间是否产生火花及火花的程度进行修复

1、只是有2～4个极小火花．这时若换向器表面是平整的．大多数情况可不必修理；

2、是无任何火花．无需修理；

3、有4个以上的极小火花，而且有1～3个大火花，则不必拆卸电枢，只需用砂纸磨碳刷换向器；

4、如果出现4个以上的大火花，则需要用砂纸磨换向器，而且必须把碳刷与电枢拆卸下来．换碳刷磨碳刷。

六、换向器的修复

1、换向器表面明显地不平整（用手能触觉）或电机运转时火花如第四种情况。此时需拆卸电枢，用精密机床加工转换器；

2、基本平整，只是有极小的伤痕或火花，如第二种情况l口1以用水砂纸手工研磨在不拆卸电枢的情况下研磨。研磨的顺序是：先按换向器的外圆弧度，加工一个木制的工具，将几种不同粗细的水砂纸剪成如换向器一样宽的长条，取下碳刷（请注意在取下的碳刷的柄上与碳刷槽上做记号，确保安装时不致左右换错）用裹好砂纸的木制工具贴实换向器，用另一只手按电机旋转方向，轻轻转动轴换向器研磨。伺服电机维修使用砂纸粗细的顺序先粗后细当一张砂纸瞎得不能用后，再换另较细的砂纸，直到用完最细的水砂纸（或金相砂纸）。

七、伺服电机编码器相位与转子磁极相位零点如何对齐的修复

1、增量式编码器的相位对齐方式

带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：

1）用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；

2）用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；

3）调整编码器转轴与电机轴的相对位置；

4）一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上（在此默认Z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对位置关系；

5）来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。

2、绝对式编码器的相位对齐方式

绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。目前非常实用的方法是利用编码器内部的EEPROM，存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下：

1）将编码器随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳；

2）用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；

3）用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值，并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的EEPROM中；

4）对齐过程结束。

八、伺服电机维修窜动现象

在进给时出现窜动现象，测速信号不稳定，如编码器有裂纹;接线端子接触不良，如螺钉松动等;当窜动发生在由正方向运动与反方向运动的换向瞬间时，一般是由于进给传动链的反向问隙或伺服驱动增益过大所致。

九、伺服电机维修爬行现象

大多发生在起动加速段或低速进给时，一般是由于进给传动链的润滑状态不良，伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是，伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器，由于连接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠与伺服电动机的转动不同步，从而使进给运动忽快忽慢。

十、伺服电机维修振动现象

机床高速运行时，可能产生振动，这时就会产生过流报警。机床振动问题一般属于速度问题，所以应寻找速度环问题。

十一、伺服电机维修转矩降低现象

伺服电机从额定堵转转矩到高速运转时，发现转矩会突然降低，这时因为电动机绕组的散热损坏和机械部分发热引起的。高速时，电动机温升变大，因此，正确使用伺服电机前一定要对电机的负载进行验算。

十二、伺服电机维修位置误差现象

当伺服轴运动超过位置允差范围时（KNDSD100出厂标准设置PA17：400，位置超差检测范围），伺服驱动器就会出现“4”号位置超差报警。主要原因有：系统设定的允差范围小;伺服系统增益设置不当;位置检测装置有污染;进给传动链累计误差过大等。

十三、伺服电机维修不转现象

数控系统到伺服驱动器除了联结脉冲 方向信号外，还有使能控制信号，一般为DC 24V继电器线圈电压。伺服电动机不转，常用诊断方法有：检查数控系统是否有脉冲信号输出;检查使能信号是否接通;通过液晶屏观测系统输入/出状态是否满足进给轴的起动条件;对带电磁制动器的伺服电动机确认制动已经打开;驱动器有故障;伺服电动机有故障;伺服电动机和滚珠丝杠联结联轴节失效或键脱开等。

——ＥＮＤ——

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视频案例：路斯特lust伺服驱动器维修测试案例最先出现在伺服维修_能量回馈_配电柜组装。

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• OD200变频器中文说明书精简V1.1.pdf
• OD300系列高性能矢量型变频器参数简表V1.1.pdf
• ODGE300系列智能交流电动机软启动器说明书.pdf
• ODGD350重载型软启动器说明书.pdf
• RGU1回馈单元说明书V1.0

设备常见问题有哪些？

各种工况设备属于精密元器件，在现场使用一段时间后，会很容易产生各种各样的故障。具体的故障代码要查看相应的说明书才能进行判断，今天主要讲解一下，输入输出缺相的问题。

设备产品中主要有单相220V与三相380V的区分，当然输入缺相检测只存在于三相的产品中。设备主电路，R、S、T为三相交流输入，当其中的一相因为熔断器或断路器的故障而断开时，便认为是发生了输入缺相故障。

设备缺相故障除了输入缺相外，还有一种是输出缺相，这将直接导致电机缺相运行。缺相时，电机静止时启动，电机就转不起来。若是在运行中缺相十分危险，电机电流增大1.2倍，发热严重，震动加剧，急易烧坏电机。设备通过检测输出电流，就可以判断三相输出是否缺相。

设备输入缺相的检测方法有哪些？

当设备不发生缺相的正常情况下工作时，Udc上的电压如图2所示，一个工频周期内将有6个波头，此时直流电压Udc将不会低于470V，实际上对于一个7.5kW的变频器而言，其C的值大小一般为900uf，当满载运行时，可以计算出周期性的电压降落大致为40V，纹波系数不会超过7.5％。

而当输入缺相发生时，一个工频周期中只有2个电压波头，且整流电压最低值为零。此时在上述条件下，可以估算出电压降落大致为150V，纹波系数要达到30％左右。

设备输出缺相的检测

对于设备发生缺相故障时，可以从以下几方面进行检查：首先，通过电压表或钳型表来判断设备输入输出是否正常。

（1）检查设备的输入和输出线路是否正常。
 变频器的很多故障是来自于外围线路，如断路器、接触器、电抗器、滤波器等，只有确保外围线路是正确无误的情况下，才能使设备工作在安全可靠的电气环境中。

（2）检查设备内部的主回路，包括整流桥、IGBT和驱动板。
对于缺相故障，要查看设备相应使用手册的代码含义。

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