西门子S120 系列变频器常见故障分析及其解决措施

施永青

（河钢股份有限公司承德分公司 河北省钒钛工程技术研究中心，河北 承德 067000）

西门子S120 系列变频器的故障发生后，要对故障发生的原因进行分析，找到故障原因后有针对性的解决。西门子S120 系列变频器的技术含量高，在对这一技术的应用过程中，需要电气技术人员提高相关维护技能，才能很好地避免出现相应的故障，最大限度释放变频器的技术效能。所以通过此次对西门子S120系列变频器的应用故障研究分析，能有助于解决实际中的故障。

1 西门子S120系列变频器构成和原理

西门子S120 构成主义包含以下几个方面：①西门子S120 系列变频器构成。正弦脉冲宽度调节器是西门子S120 系列变频器的主要部分，其构成部分包含整流电路、直流中间电路和逆变电路等。它在硬件配置构成内容方面囊括电机模块以及制动单元，数据/程序储存器和编码器等部分。集成作业存储区的巨细决定了数据/程序储存器从精细分级的CPU 当中选择相宜的CPU加以运用。信号模块具有装置比较简单，高拼装密度和简洁参数设置等优点。信号模块的内容作为操控器进程操作的重要接口，不同的数字量和模拟量能融合每次使命请求提出输入及输出的需求。为应对驱动器和闭环控制器改进以及调整试用，在外面编码器的部分，供给了广泛跟踪CPU 变量的功能。这样可以实时诊断系统及定时检测故障等；②西门子S120 系列变频器运行理论。在其运作阶段，关键是把单相和三相的交流电转化成直流电，然后把变成的直流电再转成单相或是三相的交流电。变频器的作用便是可以改变输出的电压和频率。这样电机运行曲线转速才能改变，造成电机的运行曲线确保平行下移的结果。借助变频器的使用，可以利用相对较小的启动电流取得大的启动转矩。在进行同步转速的情况下，交流异步电机的电动机转速调整范围变得越来越宽泛，经过对电动机电源频率的改变实行速度调整，能起到控制的影响。因此加强西门子S120 系列变频器故障原因分析并提出有效的解决措施对于提升变频器效率具有重要的意义。

2 西门子S120系列变频器常见故障剖析

2.1 剖析变频器控制的电路故障

通常情况下，会出现直流开关电源的电路被完全烧坏，有可能是中间直流回路出现各种故障等现象，造成这些现象的原因就是变频器出现故障。而变频器的控制电路主要囊括主控制电路板、开关电源板以及功率转换器等部分，变频器出现故障的重要原因之一便是这些部分出现损坏造成的。

2.2 剖析变频器冷却直流风扇的故障

冷却系统主要包含散热片和冷却风扇。一般情况下，因为冷却风扇本身所具备的特点导致它使用时间不是很长。在即将接近其最大使用时间的时刻，风扇有可能产生庞大的震动，并伴随大量的噪音产生。所以，有关人员应该密切关注冷却风扇，在快达到它的极限使用时间的时候要及时更换。此外，为了可以延长冷却风扇的寿命，工作人员可以运用一些技巧，在变频器运转的时候，设置冷却风扇再开始工作就可以了。

2.3 剖析大容量滤波电容故障

因为某些变频器处在运行的状态很长一段时间，在这种情况下，变频器产生故障的风险和概率就不知不觉增多了。一般来说，有关工作人员更换一次滤波电容的频率应该是每2 年～5年，如果没有及时更换，各种各样的故障便会产生。在通常的状况下，电容由于击穿而出现漏液以及鼓包等情况是电容器产生故障的原因。就会导致不能在真正的工作的时候使人们的各项需求得到满足。

2.4 剖析控制器操作面板故障

当相关人员发现操作面板可能不能对各种情况做出有效正确的反应时，这就是控制面板出现故障的主要表现。因为操作面板和主机的连接产生了短路情况或某一些接口有了一定程度的松弛，是造成这种故障的主要原因。

3 西门子S120系列变频器常见故障维修方案

3.1 应对过压故障

变频器会轻易受到雷电的影响，每当遇到雷雨天气，就会造成变频器内的电压过高，导致变频器停止运行。在通常情况下，天气因素尤其是雷雨天气是导致这种故障的主要原因。其实是导致了电路的直流电压远远超出了电压的极限值。应对这种状况，有关维修人员可以稍稍停留很短的时间后，再接通变频器的电源就可以了。源于雷电的作用时间只是一瞬间，造成变频器遭受雷电的作用也是一瞬间。此外，造成过压故障的产生的原因还有变频器出现了惯性负载的现象。相关维修人员应对这种情况，只要适当增加变频器的减速时间参数就能够有效处理过压故障。

3.2 应对过电流故障

相关技术人员对变频器输入的电流超过了其自身的承受能力，导致变频器很难在这种工作环境下良好运行，这就是变频器中的电流主要故障。一旦技术人员对变频器输入的电流远超变频器可以承受电流的五分之一，这样就导致了停机。

维修人员处理这种电流故障的时候，关键一步就是先拆解变频器，其次检测传感器，要对传感器的真实状况进行准确检测。仔细观察传感器是否被损坏，假如没有被损坏，维修人员所要做的是重启变频器来处理过电流故障，假如传感器受到损坏，相关维修人员只需要更换成新的传感器即可。

3.3 应对短路故障

变频器里面的某一些机器零件产生了短路的现象引发的故障就是变频器中的短路故障。相关维修人员在处理这种短路故障的过程中，关键先要去精确的检测下变频器里边的电路情况，如果确实有短路的问题，很可能是功率模块产生的故障导致了该类故障，而对变频器中的驱动电路产生了消极性的影响。这时，相关维修人员为了使变频器能够恢复良好运行，需要先去整体的修复功率模块，其次去更换新的驱动电路就可以。

3.4 应对过载故障

假如变频器的运行电流比对应的额定值大了，那么变频器就产生了故障，这种故障被叫做过载故障。电网电压的不足和相对来说比较少的加速时间是导致变频器发生过载现象的主要原因。通常情况下，维修人员适当的延长加速时间就能处理加速世界较短造成的过载故障。假如碰到了负载过重的情况，那么维修人员更换选择功率更大的变频器，与此同时更换电机就能处理负载过重的现象。这样的应对策略就能有效处理出现的这些过载故障。最终，维修人员还要关注一定不要让变频器在电网电压不足的状况下继续运转，假如碰到了该种状况，为了保持变频器的良好运转，维修人员一定要及时检修负载变频器，并对其进行相应的润滑维护工作。

4 结语

综上所述，目前在国内工业的很多领域上已经使用了变频器来进行调速，其中西门子S120 系列变频器使用较为广泛。西门子S120 系列变频器是由西门子公司研发的主流变频器品牌，主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。此系列变频器由于其稳定的系统、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出性、良好的动态特性和超强的过载能力，使其在变频器市场中占据着重要的地位，但也容易发生故障，因此需要技术人员不断加强学习，提升维护技能，确保变频器发挥作用。