电动车窗的结构与故障分析

第一篇：电动车窗的结构与故障分析

摘 要

摘要

电动车窗也叫自动车窗，由车窗玻璃升降器、直流电动机、车窗开关组成.一般的电动车窗系统都装有两套控制开关.一套装在仪表板或驾驶员侧车门扶手上，为主开关，它由驾驶员控制每个车窗的升降.另一套分别装在每一个乘客门上，为分开关，可由乘客进行操纵.一般在主开关上还装有断路开关，如果它断开，分开关就不起作用.它可以使驾驶员更加集中精神，方便驾驶员及乘客的操作.论文介绍了电动车窗系统的组成和工作原理，并分析了电动车窗中车窗开关、直流电动机、玻璃升降器、电路保险等部件的结构与功能；论文对电动车窗系统的主要技术参数和功能、控制部件功能及电路做了初步分析.关键词：电动车窗；电路；故障诊断；维修

I

目录

目录

摘要..............................................................................................................................I 目录................................................................................................................................II 第一章 绪论...................................................................................................................1 第二章 电动车窗各部件的结构与功能......................................................................2 1.1电动车窗的系统功能...........................................................................................2 1.2电动车窗的系统组成...........................................................................................2 1.3电动车窗的系统原理...........................................................................................2 2.1车窗开关...............................................................................................................2 2.1.1车窗开关的组成.............................................................................................2 2.1.2车窗开关的功能.............................................................................................3 2.2玻璃升降器...........................................................................................................3 2.2.1玻璃升降器的结构.........................................................................................3 2.2.2工作原理.........................................................................................................4 2.3车窗电动机...........................................................................................................4 2.4电路保险...............................................................................................................4 第三章 电动车窗电路控制系统原理简介..................................................................5 3.1基础车型电动车窗控制电路...............................................................................5 3.2新车型电动车窗控制部件功能及电路...............................................................5 3.２.１.电动车窗电子控制单元.............................................................................6 3.２.２.电动车窗控制开关.....................................................................................6 3.２.３.集控提升.....................................................................................................8 3.3新车型电动车窗主要技术参数和功能...............................................................8 3.3.1、防夹功能......................................................................................................8 3.3.2省电模式.........................................................................................................9 3.3.3软停止功能.....................................................................................................9 3.3.4克服阻碍功能.................................................................................................9 3.3.5电动机保护功能.............................................................................................9 3.3.6自诊断保护功能.............................................................................................9 3.3.7系统环境自适应功能...................................................................................10 4.1电动车窗检修注意事项.....................................................................................11 4.2汽车电动车窗的故障诊断.................................................................................11 5.1故障现象.............................................................................................................15 5.2故障现象.............................................................................................................16 总结...............................................................................................................................18 致谢...............................................................................................................................19 参考文献.......................................................................................................................20

II

绪论

第一章 绪论

1886年1月29日，两位德国人朱卡尔·木茨和戈特利布·戴姆乐获得世界上第一辆汽车的专利权，标志着世界上第一辆汽车诞生。随着科学技术的不断发展，汽车的外形与结构在不断的进化。从原来单准的机械式，到现在的机械式与电子式的相结合，并且电子技术在汽车上越来越多的得以运用。以车窗为列，车窗的发展大致可分为三个部分：无窗式、机械式和电动式。

无窗式 自第一辆汽车问世以来，汽车的外形在相当长一段时间内与今日的三轮车相似，所以根本就没有所谓的车窗。

机械式 随着人们对生活水平要求的提高，作为人们必不可少的交通工具汽车自然也在不断改进。车窗的出现是汽车史上的一大奇迹。机械式车窗就是需要靠额外的动力让其升降。而这力主要是靠人力，通过手摇动车门内的摇柄来实现玻璃的升降。

电动式 以普遍使用的绳轮式电动玻璃升降器为例，它是由电动机、减速器、钢丝绳、导向板和玻璃安装托架等零部件组成，安装时门窗玻璃固定在玻璃安装托架上，玻璃导向槽与钢丝绳导向板平行。开启电动机，由电动机带动减速器输出动力，拉动钢丝绳移动玻璃安装托架，迫使门窗玻璃作上升或下降的直线运动。而塑料带式电动玻璃升降器的导绳采用塑料带，带上有孔，用来移动和定位塑料带，控制门窗玻璃的升降。

电动车窗各部件的结构与功能

第二章 电动车窗各部件的结构与功能

2.1电动车窗的系统功能

驾驶人员在驾驶室内能用开关控制门窗玻璃的自动升降，在行车过程中减轻驾驶员的劳动程度提高行车安全性性能，体现了人性化的设计.2.2电动车窗的系统组成

电动车窗主要由升降控制开关、电动机（双向转动永磁电动机）、升降器、继电器等组成，如图1-1所示.其中电动机一般采用双向转动永磁电动机，通过控制电流方向，使其正反向转动，达到车窗升降功能.图1-1 电动车窗的系统组成

2.3电动车窗的系统原理

驾驶乘员通过车窗开关控制电动机正反转，电动机带动升降器驱动玻璃升降，如图1-2所示.图1-2 电动门窗仅在点火钥匙ON时才可进行操作

2.4车窗开关

2.4.1车窗开关的组成

电动车窗开关的组成如图2-1所示.淮安信息职业技术学院毕业设计论文

图2-1电动车窗开关的组成

2.4.2车窗开关的功能

a 左前门开关个按钮功能

控制所有车窗玻璃的升降，控制左前门玻璃的升降，禁止乘客侧开关的使用，控制中控锁开闭.按下开关可打开车窗，上拨开关可关闭车窗.按下开关F，乘客侧窗开关被禁用，再次按下可取消，左前门开关个按钮功能如图2-2所示.图2-2 左前门开关个按钮功能

a中控锁按钮b左前门车窗开关c左后车窗开关 d右后车窗开关e右前车窗开关f锁止开关

b 右前门车窗开关功能

控制右前门车窗升降，接受驾驶员侧开关控制：控制中控锁开闭 c 左后门车窗开关功能

控制左后门车窗升降，接受驾驶员侧开关控制.右后门与左后门功能相似.2.5玻璃升降器

2.5.1玻璃升降器的结构

玻璃升降器结构主要由升降器电机、夹持器托架、拉锁、绳轮组成，如图2-3所示.3

电动车窗各部件的结构与功能

图2-3 玻璃升降器的结构

2.5.2工作原理

四个车门各有一个受玻璃升降器的开关控制的电机，电机通过涡轮机构驱动拉锁，拉锁与夹持器相连，夹持器带动玻璃的托架上做升降运动.2.6车窗电动机

车窗电动机是一个永磁、两极直流电动机，如图2-4所示.其内部装有一个减速装置.电动机一般设计成正反旋转，具有较高的输出转矩、低噪声、小体积、扁形外形，并对尘埃及洗涤剂具有密封防护性能.图2-4 车窗电动机

2.7电路保险

电动车窗保险安装在发动机舱的保险盒内，由于各种车型不同，所以保险额定电流也不同.例如哈弗汽车左侧两个车窗电机共用一个30A保险：右侧两个车窗共用一个30A保险.电动车窗电路控制系统原理简介

第三章 电动车窗电路控制系统原理简介

3.1基础车型电动车窗控制电路

新车型设计时，并不是什么都是从头开始，而是首先根据设计需求，选定一个基本车型作为参考，这样可降低设计难度，使设计思路更加清晰.新车型电动车窗的设计也是参考基础车型电动车窗进行的，因此，有必要先介绍一下基础车型电动车窗的功能及控制原理和方式.基础车型电动车窗控制部分由电动车窗主开关、电动车窗副开关、电动车窗电动机、电动车窗电动机断路器组成.基础车型电动车窗线路图见图3-1.图3-1 基础车型电动车窗线路图

图3-1中，在点火开关位于ON位置的状态下，电动车窗继电器闭合，蓄电池电压通过易熔线10给电动车窗控制电路供电.当按下电动车窗开关（UP或DOWN）时，电流通过⑧号熔断器流到电动车窗电动机.由此，电动车窗电动机获得电能而旋转，驱动车窗玻璃上下移动，电动车窗打开或关闭.当把电动车窗开关锁按下（在OFF位置）时，若操作开关，则除了驾驶员侧的车窗外，其它电动车窗电动机都不工作.基础车型电动车窗电动机带断路器，以防止电动机因过电流而造成损坏.基础车型电动车窗开关为1档开关，电动机不带电子控制单元.3.2新车型电动车窗控制部件功能及电路

为了实现新车型所要求的防夹功能和离车自动关闭车窗等功能，新车型电动车窗电动机必须由电子控制单元来控制.5

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3.2.1电动车窗电子控制单元

电动车窗电子控制单元原理见图3-2.电动车窗的主要动作为车窗的上升、下降和停止.车窗的上升、下降和停止是通过控制电动车窗电动机M的电流方向或截断电动机的电流来实现的.图3-2 电动车窗电子控制单元原理图

电动车窗电动机电流的方向或电流的停止是通过单片机的指令控制继电器A和继电器B的动作达到的.单片机指令是按控制开关指令或车窗玻璃防夹力的大小或者是中控门锁系统发出的自动关闭所有车窗的信号发出的.电压调节器是将汽车12V系统电压调节到单片机所需要的5V工作电压.电子控制单元与电动机集成在一起，每个车窗电动机带一个电子控制单元.3.2.2 电动车窗控制开关

电动车窗控制开关可分为1档车窗开关和2档车窗开关，它们各有自己的优点和缺点，可根据实际情况进行选取.a 1档开关

1档车窗开关有3个连接外部的引脚，分别与UP、DOWN和电源（+BAT）相接，如图3-3档位图所示.其中UP为上升端子，DOWN为下降端子，+BAT为电源正极.当开关向UP方向按下时，UP端子输入为高电平，当开关脱离UP端子时，UP端子变为低电平.同样，当开关向DOWN方向按下时，DOWN端子输入为高电平，当开关脱离DOWN端子时，DOWN端子变为低电平，图3-4为1档开关信号图.图3-3 1档车窗开关

图3-4 1档开关信号

电动车窗电路控制系统原理简介

当开关向UP方向按下，t＞300ms时，车窗手动上升，t＜300ms时，车窗自动上升.自动上升过程中，如果按下电动车窗上升开关或下降开关，车窗将停止自动上升.当开关向DOWN方向按下，t＞300ms时，车窗手动下降，t＜300ms时，车窗自动下降.自动下降过程中，如果按下电动车窗上升开关或下降开关，车窗将停止自动下降.b 2档开关

2档开关如图3-5所示，无论向UP或DOWN方向，都有2个档位.例如，当开关向着UP方向按下时，首先+BAT接触UP触点，如果继续向着UP方向按下，则+BAT触PU和DOWN这2个触点.图3-5 2档开关

图3-6 手动上升 图3-7 手动下降

(1)上升.开关向着UP方向按下时，UP触点首先触发为高电平，如果继续按键至第2档位，则DOWN触点也触发成高电平.这里t1为2档触点间的机械延时，t1取决于开关的机械结构，通常最小为5ms.t2为手松开按键，第2档和第1档之间的延时.(2)手动上升.图3-6所示，当UP为高电平时，即为手动提升.当松开开关时，如果t2＞150ms，则电动机停止，车窗停止上升.(3)自动上升.将电动车窗开关按至第2档，则UP和DOWN都为高电平，在松开按键时，如果t2＜150ms，玻璃自动上升.在自动上升过程中，如果按下电动车窗上升键或下降键，则玻璃停止上升.(4)下降（车窗开启）.开关向着DOWN方向按下时，DOWN触点首先触发为高电平，如果继续按键至第2档位，则UP触点也触发成高电平.这里t1为2档触点间的机械延时，t1取决于开关的机械结构，通常最小为5ms.t2为手松开按键，第2档和第1档之间的延时.(5)手动下降.图3-7所示，当DOWN为高电平时，即为手动下降.当松开开关时，如果t2＞150ms，则电动机停止，车窗停止下降.7

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(6)自动下降.将电动车窗开关按至第2档，则DOWN和UP都为高电平，在松开按键时，如果t2＜150ms，玻璃自动下降.在自动下降过程中，如果按下电动车窗上升键或下降键，则玻璃停止下降.从上面的分析可知，1档开关和2档开关都能实现电动车窗玻璃的升降功能，但它们在实现升降功能时技术上是有区别的.1档开关升降和停止响应时间比2档开关长，电动机电子控制单元控制软件1档开关也较2档开关复杂.2档开关上升、下降和停止均有2次信号输入，信号容易识别；1档开关上升、下降和停止只有1次信号输入，输入信号识别较困难.但1档开关较2档开关结构简单，成本低，现有基础车型使用的是1档开关，因此，新车型决定使用基础车型已经批量使用的1档开关，这样可以节省开发时间和成本.为了解决1档开关输入信号识别相对困难的问题，电子控制单元软件对输入信号的上升沿和下降沿有40ms的防颤抖时间.3.2.3集控提升

电子控制单元集控提升管脚得到低电平信号，全部车窗会关闭，直到车窗完全关闭.集控提升信号来自中控门锁系统.在点火开关断开，中控门锁电子控制单元得到来自遥控器或门锁关闭信号的同时，中控门锁电子控制单元输出低电平（＜0mV）信号给电动车窗控制单元集控提升管脚，电动车窗电子控制单元将控制全部车窗完全关闭.3.3新车型电动车窗主要技术参数和功能

新车型电动车窗除了上面所介绍的上升、下降、集控提升（离车关闭）等功能外，还有以下功能.3.3.1防夹功能

a 防夹功能工作条件

初始化后，手动和自动上升时都有防夹功能，而且防夹的次数不受限制.b防夹区间

从上密封条下沿4mm往下，＞200mm，＜370mm区间为防夹区间.c防夹力

璃上升的防夹力＜100N d 防夹反转距离

在玻璃手动或自动上升时，一旦受到大于防夹力的阻碍作用，就立即停止上升，并使电动机反转，反转距离为125mm

电动车窗电路控制系统原理简介

3.3.2省电模式

在输入信号消失120ms后，且电动机温度接近室温25℃时，该系统自动进入省电模式，此时模块的静态电流＜300uA.当电动机控制单元一旦得到输入指令就被唤醒了.3.3.3软停止功能

为了防止玻璃上升到顶或下降到底时，电动机受到冲击堵转而降低电动车窗机械的使用寿命，需要有软停止功能，并且手动或自动上升、下降时都有此功能.a上升软停止

当玻璃上升快到顶部时，即在上升软停止点时，会切断电动机的电源使其停止工作，同时通过电动机的惯性使玻璃上升到顶.此上升软停止点为上极限位置下约2mm处.b下降软停止

当玻璃下降快到底部时，即在下降软停止点时，会切断电动机的电源使其停止工作，同时通过玻璃下降的惯性使玻璃下降到底.此下降软停止点为下极限位置上约12mm处.3.3.4克服阻碍功能

在玻璃上升过程中，如果玻璃还没到达上升软停止位置，因遇到障碍而无法正常上升时，则在玻璃停止运动后的2s内，按下降开关键使玻璃运行到下降软停止位置，然后再在2s内按上升开关键使玻璃运行，则可克服障碍使玻璃正常运行.此上升过程中，没有防夹功能.3.3.5电动机保护功能

对电动机采取保护措施，可以明显提高电动机和整个电动车窗系统的使用寿命.a电动机堵转保护

在电动机堵转的250ms内，控制单元会切断电动机电源，使电动机停止工作.b电动机温度保护

在控制单元接通电源后，如果没有进行初始化，则电动机的初始温度定为80℃；如果进行过初始化，则电动机初始温度定为160 ℃.正常情况下，如果电动机温度达到170 ℃，则输入的指令无效，一旦电动机温度降低后就恢复功能；如果电动机温度到190℃，则立即停止电动机的工作，一旦电动机温度降低后就恢复功能.3.3.6自诊断保护功能

为保证系统的可靠性，同时提高系统的平均无故障时间，采用了自诊断保护措施：如果电源电压超过16V±0.5V，则电子模块关闭自动上升功能.a开关触点粘连

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当检测到开关触点有长达10s的粘连后，则不再接收输入指令；如果之后检测到开关触点又断开了，则恢复正常功能.b继电器触点粘连

如果电动机发生堵转，在发出断开指令后仍然检测到继电器接通，则判断继电器触点发生了粘连，于是发出指令使另一个继电器也接通，来切断电动机电源.同时不再接收输入指令，直到再次检测到继电器触点已释放才恢复正常.c霍尔元件保护

如果霍尔元件发生故障，控制单元就接收不到霍尔元件的信号，则控制单元回到基本初始化前的状态，即上升时最多只能上升45mm的距离，同时不具有防夹功能.3.3.7系统环境自适应功能

由于系统在进行了长时间运行后，会发生胶条老化、钢丝变长和安装定位的松动等情况，以及当环境温度发生变化导致摩擦力变化时，系统会利用自适应功能保证系统可靠、安全地工作.系统在任何时候都不会丢失数据，即使是在突然断电导致电动机停止运行时，当恢复供电后，玻璃会自动下降到底.同时恢复了自动功能和防夹功

电动车窗常见故障检修

第四章 电动车窗常见故障检修

4.1电动车窗检修注意事项

1、由于电动车窗与中央门锁、电动天线共用搭铁线，而产生一个典型故障：中央门锁不好用.开关车窗时收音机、升降器指示灯等小功率电器起作用，结果为搭铁点搭铁不实互相连电所致.2、车门的密封与防尘尤为重要：车门内板有一层塑料防护层，其破损后会导致灰尘进入车门内，严重时将干涉电动车窗的运动.3、拆装电动车窗时一定要注意正确的安装位置，其所有的螺栓连接孔为椭圆孔，定位前车窗升降一定不要发生干涉.4、对车门经过钣金维修的车辆，检修时要认真检查及尺寸精度，如果不准，将严重影响车窗升降器电机的寿命.4.2汽车电动车窗的故障诊断

大多数电动车窗系统是在每个车窗装一个直流永磁电动机，通过一个三档位的摇臂开关改变电动机的极性，以操纵车窗的升降.四个主窗开关装在驾驶室仪表板上，每个开关控制一个车窗；有一个独立的开关，用以切断操纵后窗的电源.为了减小通过开关和导线的电流，装有两个继电器，以控制供给各电动机的电流.这两个继电器由一根公用线供电.由于对继电器的信号电流较小，因此线缆线径可比直接供电时显著缩小.由于车窗升起要比车窗下降费力，因此在电动机和车窗玻璃升降机构中装有一个变速器，以增大驱动扭矩.变速器驱动齿轮带动一个柔性齿条，或直接连接一个类似手动式的车窗升降机构.在电路中装有一个或多个热敏断路开关，有时就装在电动机内，以便一旦过载时控制电流.当车窗已升到顶点或因结冰玻璃不能自由运动时，即使驾驶员操纵的开关没有断开，热敏开关也会自动断路.如果只装有一个主过载开关，在出现过载情况后，通常需要重新进行调整.图4-1所示为后座乘客操纵车窗的控制电路，电路的其余部分省略，图中的电动机由点火开关直接向其供电.另外增加的后窗开关可供乘客调整车窗，但只有在驾驶员的控制开关接通时才能起作用.11

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图4-1 后座乘客操纵车窗的控制电路

1-车窗举升主开关；2-接点火开关继电器；3-接左前窗举升电动机；4-后窗举升开关；

5-左后窗举升电动机；6-接右后窗开关；7-接右前窗举升电动机

永磁电动机通过开关改变电流方向，以改变电动机转动方向，使车窗升或降.所有车窗系统都有两套开关，总开关装在前左车门上，驾驶员可以控制各个侧窗的升降.各个侧窗还有单独的开关，可由乘客进行控制.所有车窗电动机都通过总开关接铁，所以控制侧窗的电流不但要通过侧窗开关，还要通过总开关上的相应开关.有的汽车在总开关中装有断路开关，如该开关没有接通，乘客不能用分开关操纵侧窗如图4-2所示.电动车窗常见故障检修

Ⅰ-前左

Ⅱ-前右

Ⅲ-后左

Ⅳ-后右

图4-2分开关操纵侧窗

1-断路器;2-熔断器;3-车窗继电器;4-前右车窗开关;5-后左车窗开关;6-后右车窗开关

车窗电路用断路器保护，只有在接通点火开关，使车窗继电器通电吸合后，电流才能流到总开关和侧窗开关，这时才能操纵车窗升降.有的车上专门装有一个延时开关，在点火开关断开以后约10分钟内，或在车门打开以前，仍有电流供应，使驾驶员和乘客能有时间关闭车窗和操纵其他辅助设备.车窗电动机通过车窗调节器使车窗玻璃升降.传动装置多数使用齿轮机构，如图4-3

图4-3 电动车窗齿轮传动机构（克莱斯勒）1-电动机齿轮箱连接柱;2-齿扇;3-电动机齿轮箱安装螺钉

由电动机上的一个小齿轮驱动调节器上的齿扇，使玻璃升降.但也有使用挠性传动装置的，如用链带式胶带进行传动，如图4-4

图4-4 电动车窗链条传动机构（克莱斯勒）

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1-铆钉;2-螺钉;3-导线连接器;4-凸片

在故障诊断以前，应先检查所有车窗的工作情况，若从分开关到总开关的某一控制导线断路，车窗就只能按一个方向运动，如只能升不能降或只能降不能升.如从分开关到电动机的某一方向导线断路，则车窗在两个方向都不能运动.①如两个后分开关都不能使侧窗运动，应检查断路开关(如装有)和总开关的工作情况.②如一个车窗只能向一个方向运动，应检查由分开关到总开关的控制导线是否导通.③如所有车窗都不能升降或有时不能升降，应检查、清洁和紧固接铁线(在驾驶员车门内壁板后面，或在驾驶员侧仪表板下面).此外，熔断器或断电器烧坏，也会使所有车窗不能工作.④如一个车窗在两个方向都不能运动，可能是车窗电动机有故障.如链带卡住时，电动机内的断路器会自动断开，以保护电路、开关和电动机.为检查玻璃是否卡住，可上下、前后、左右轻轻摇动玻璃，只要玻璃能向所有方向稍微运动，电动机就应能使玻璃升降.电动车窗常见故障检修

第五章 故障案例

5.1故障现象

一辆奔驰W220 S320轿车，用户反映该车经常出现电动车窗开关失灵的情况，具体的故障现象是，有时不能上升，有时不能下降.接车后，先对车辆进行试车，但故障未出现.连接诊断仪对车辆进行检测，诊断仪提示为网络系统故障.根据该车电动车窗系统的控制原理可知，该车电动车窗受CAN B网络控制，于是决定对CAN B网络系统进行检测.对于网络系统的检测，示波器无疑是最有效的仪器，于是利用示波器测试CAN H和CAN L的波形，但检测结果无异常.经过2天的检测，该车的故障始终未出现，同时示波器也未测试出异常波形.为此向用户咨询了该车故障出现的频繁程度，用户称该车的故障比较频繁，几乎每天都会出现，天气冷的时候好像情况会稍好一些，且故障都是在车辆行驶的过程出现，停车的时候未出现过.根据用户反映的情况，用仪器进行路试.但经过近50 km的路试，故障始终未出现.考虑到该车故障多是在天热时出现，准备在第2天中午继续试车.经过一段时间的行驶，故障终于出现，此时故障码重现，利用示波器测试CAN H和CAN L的波形，波形出现了严重的杂波.但待车速升高到100 km/h时，杂波的频率发生了明显变化，但电动车窗系统却能正常工作.可为什么早晨试车时没有出现故障呢?考虑到早晚温差较大，预测是温度影响了控制模块的工作.等到下午气温降下来后再对车辆进行测试，虽然起初故障并未出现，但经过几次试车，故障再次出现，且故障现象没有发生任何改变，由此判定之前的推论并不成立.究竟是什么原因导致电动车窗系统不工作.经过仔细分析，进行排查.结果在检查到空调鼓风机时发现，当把鼓风机关闭时，故障彻底消失；只要将鼓风机开到3挡，同时将发动机转速提高到1 200～1 500 r/min时，故障便会出现.至此，可以确定引起电动车窗系统不能正常工作的原因的确是复合干扰.经仔细检查发现，最终的故障点是空调鼓风机的搭铁线接触不良.由于搭铁线接触不良，导致装在鼓风机末极驱动单元上的抑制电路不能正常工作，使得整个车辆电路系统的电磁辐射加强，干扰了CAN网络的正常通讯，最终造成系统控制模块工作异常.为什么要将发动机转速升到1 200～1 500 r/min时故障才会出现，下面我们就来分析一下原因.发动机在运转时，发电机和点火系统是最大的干扰源，因此汽车在设计时已经考虑到了该问题，因此在每个模块内部都专门设计了抑制电路，在带有网络的车辆上设计有提高网络电磁兼容性的相关措施.该车的故障比较典型，仅一个条件并不会影响到网络及控制模块的正常工作，只有干扰达到一定的频率时才会影响系统的正常工作.由于具体要分析出故障的原因需要大量的时间及设备，修理厂是不具备这些条件的.不过其主要的原因有2个；一是发电

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机的转速变化引起系统电源的频率波动，二是点火系统在该转速状态下电磁辐射频率与鼓风机频率叠加使干扰强度加强

5.2故障现象

一辆上海大众波罗(POLO)轿车(车身编码为LSVFA49J822044665，配备手动变速器和两前门电动窗，无中控门锁)，在某装饰部加装一套防盗器和中控门锁后，出现电动车窗无法工作现象.故障检测与排除：首先连接VAG1552故障阅读仪，输入09地址码(车载网络管理系统控制单元)，利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码，得到两个偶发性故障代码：一个是电源电压太低;一个是CAN网络线断路.利用05功能(清楚故障存储器)清除故障代码后，再利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码，没有故障代码存在.利用06功能(结束输出)，再输入19(数据总线控制单元)，利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码，没有故障代码.再输入46(舒适系统)，利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码，故障代码是01330，含义为统中央控制单元-T393电源供给太小.利用05功能(清楚故障存储器)清除故障代码后，再利用02功能(查询故障存储器)读取故障代码，没有故障代码存在.按压车窗开关，没有反应.再输入09地址码读取电脑版本为： 6Q1937049C00BN-SG

1S32 发现电脑编码不对，该车的电脑编码应该是17566，而读得的结果为09216.利用VAG1552故障阅读仪进入07(编码)，输入17566.退出再进入19读版本，发现数据总线编码为00014，是正确的.退出输入46地址码读取电脑版本为： 6Q0959433G 3Bkomfortgert0001

发现该编码也不对，该电脑编码应该是00067，而读得的结果为01024.利用VAG1552故障阅读仪进入07(编码)，输入00067.退出系统，按压电动车窗开关，电动车窗工作正常.故障分析：该车故障的真正原因是电脑编码错误，为什么会导致电脑编码错误呢？分析造成电脑编码错误的原因时，发现在是在装饰部安装防盗器和中控门锁时，他们用试灯测量电脑管脚，可能是装防盗器时查找某个信号或电源时，误把试灯接头插入诊断导线K线或L线.错误地给电脑一个编码信号，从而导致次故障.现在汽车已经进入高科技时代，因此出现故障不要盲目用试灯测量.因为很多汽车现在都是网络传输，如POLO轿车在德国装备了15块电脑，上海大众

电动车窗常见故障检修

(POLO)轿车装备14块电脑，全部电脑都是网络传输，数据共享，因此在故障检修时一定要倍加小心.总结

总结

通过对汽车电动车窗故障的检测和诊断的讲述，让我们知道了电动车窗的方便快捷性以及它的基本构造与工作原理.对于电动车窗的常见故障可以作出判断并解决，本文清楚地讲述了电动车窗故障的检测方法和基本的诊断思路.随着科技的不断发展，汽车上的电子设备越来越多，各种电子设备的相继出现，单单靠经验是不能完全解决问题的.也要通过使用检测仪器对车辆进行检测，这样才能够方便、快捷地找出车辆故障，在检修时一定要了解车辆的构造，因为车辆的整体是相互联系的，避免盲目地拆装，以免造成不必要的损失.致谢

致谢

在论文完成之际，我首先向关心帮助和指导我的指导老师孙潇表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！

在论文工作中，遇到了很多专业问题，一直得到孙老师的亲切关怀和悉心指导，使我能尽快完成论文.孙老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和她敏捷的思维给我留下了深刻的印象，我将终生难忘.再一次向她表示衷心的感谢，感谢她为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助!值此论文完成之际，谨向孙老师致以最崇高的谢意!在学校的学习生活即将结束，回顾两年多来的学习经历，面对现在的收获，我感到无限欣慰.为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!特别感谢我的师兄和师姐们，以及各科老师对我的学习和生活所提供的大力支持和关心!还要感谢一直关心帮助我成长的室友！

在我即将完成学业之际，我深深地感谢我的家人给予我的全力支持！最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授!

参考文献

参考文献

[1]纪广兰.汽车电气设备构造与维修.北京：机械工业出版社，2008

[2]吴文彬、李美生.国产汽车电控系统应急维修实例.北京：人民邮电出版社，[3]胡光辉.汽车电器设备构造与检修.北京：机械工业出版社，2006

[4]舒华、姚国平.汽车电气设备与维修.北京：北京理工大学出版社，200

5[5]陈家瑞等.汽车构造.北京:人民交通出版社,2003 [6]黄虎等.现代汽车维修.上海:上海交通大学出版社,2001 [7]林平.汽车构造.北京：科学出版社，2007 [8杨庆.汽车故障诊断与检测技术.上海：人民交通出版社，2005 [9]张广辉.汽车故障诊断技术.上海：人民交通出版社，2005 [10]黄虎.现代汽车维修.上海：上海交通大学出版社，2001 [11] 邢艳云、金晓红、杨爱新.汽车电器.北京：科学出版社，2009

2005

第二篇：汽车典型ABS的结构原理与故障分析

汽车典型ABS的研究

Representative ABS of automobile research

(申请学位)

专业：汽车制造预装调技术 学生：

指导教师： 副教授 长春汽车工业高等专科学校

二○一○年 月 1

独创性声明

本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 长春汽车工业高等专科学校 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

论文作者签名：

签字日期：

年 月

日

学位论文版权使用授权书

本论文作者完全了解

长春汽车工业高等专科学校

有关保留、使用论文的规定。特授权 长春汽车工业高等专科学校 可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。

（保密的论文在解密后适用本授权说明）论文作者签名：

导师签名：

签字日期：

****年**月**日

签字日期：

****年**月**日

中文摘要

中文摘要

摘要：在当代，安装ABS的车辆已经相当普遍，经济型车也安装有ABS并且随着对汽车安全性能的要求越来越高，一些更为先进的、保护范围更加广泛的安全装置相继问世了。随着汽车技术的不断改进，ABS已逐渐成为汽车的标准配件，虽然ABS能大大提高汽车的制动性能，但是不同类型的ABS在制动中发挥的作用却不尽相同，驾驶员如果缺乏对各类ABS性能特点的了解，则可能在车辆紧急制动时得不到预想的制动效果，甚至会发生意外情况。了解ABS这些技术对汽车制动系统的维修和故障诊断工作都是十分重要的。本文主要介绍汽车ABS技术发展，ABS基本结构和工作原理，ABS系统的检修，并对典型ABS系统的车辆也作

了简要介绍。

关键词：ABS结构组成；ABS工作原理；故障检测

ABSTRACT

ABSTRACT Install abs in the vehicle has been fairly general, there are also install abs car as to the safety requirements are higher, some more sophisticated, more extensive scope of protection of safety equipment were made.as a technological upgrading, abs is becoming a standard of the car, although abs can vastly improve the brake performances, but different types of abs in the role of the brake, but not identical If the lack of abs for the performance of understanding, may in the emergency brake is not anticipated the results are even'll be an accident.that abs these technologies is the brake system maintenance and failure diagnosis work is very important.this paper mainly introduces the abs technological development, abs basic structure and working mechanism, abs system.the typical abs system of

cars made a brief introduction.Keywords ： abs construction works of abs ； ； failure to detect

目录

目录

第一章 绪论.............................................................................................................................................................6 1.1选题背景及研究意义..................................................................................................................................6 第二章 汽车ABS技术发展................................................................................................................................7 2.1:ABS的作用...................................................................................................................................................7 2.2：ABS技术的发展及应用现状：............................................................................................................7 2.3：ABS的发展趋势.......................................................................................................................................8 2.4结论...............................................................................................................................................................10 第三章 ：汽车ABS的结构组成和工作原理...............................................................................................11 3.1.ABS的基本结构........................................................................................................................................11 3.2工作原理.......................................................................................................................................................11 3.3汽车ABS的分类.......................................................................................................................................15 第四章 ：汽车ABS常见故障及分析.............................................................................................................17 4.1.ABS故障诊断仪器和工具.......................................................................................................................17 4.2故障诊断与排除的一般步骤...................................................................................................................18 4.3常见故障及分析.........................................................................................................................................19 第五章：典型ABS系统的车辆的介绍............................................................................................................21 5.1 奔驰YBL6120H型客车ABS基本结构与工作原理.......................................................................21 5.2一汽捷达轿车ABS结构原理.................................................................................................................21 参考文献..................................................................................................................................................................24 结束语:.....................................................................................................................................................................25

第一章绪论

第一章绪论

1.1选题背景及研究意义

ABS”（Anti-lockedBrakingSystem）中文译为“防抱死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。

现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。

普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。

近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使车行方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。

随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统（ABS）使人们对安全性要求得以充分的满足。

汽车制动防抱系统，简称为ABS，是提高汽车被动安全性的一个重要装置。有人说制动防抱系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展，汽车的安全性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统，是提高汽车制动安全性的又一重大进步。

ABS防抱制动系统由汽车微电脑控制，当车辆制动时，它能使车轮保持转动，从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度，然后把车轮速度信号传送到微电脑里，微电脑根据输入车轮速度，通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率，保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动，不但可保证控制行驶方向的能力，而且，在大部分路面情况下，与抱死〔锁死〕车轮相比，能提供更高的制动力量。

第二章 汽车ABS技术发展

第二章汽车ABS技术发展

2.1:ABS的作用

ABS在汽车制动时根据车轮的运动养成自动调节车轮压力，防止车轮抱死，其实质就是是传统的制动过程变为瞬时的制动过程，即在制动时使车轮与地面达到“抱而不死，死而不抱”的状态，其目的是使车轮与地面的摩擦力达到最大，同时又可以避免后轮侧滑和前轮丧失转向功能，一是汽车取得最佳的制动效能。因此，ABS具有以下优点：1：缩短制动距离。ABS能保证汽车在雨后，冰雪及泥泞路面上获得较高的制动效能，防止汽车侧滑甩尾（松散的沙土和积雪很深的路面除外）2保持汽车制动方向稳定性3保持汽车制动时转向稳定性4减少汽车制动时露台的磨损。ABS能防止在制动时过程中产生的拖痕，提高轮胎的使用寿命;5极少驾驶员的疲劳（特别是汽车制动时的紧张情绪）6监狱防抱死系统（ABS）具有以上的优越性，所以该系统的装车率逐年上升。

2.2：ABS技术的发展及应用现状：

基于制动防抱理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上。1936年，德国博世公司（BOSCH）申请一项电液控制的ABS装置专利，促进了ABS技术在汽车上的应用。汽车上开始使用ABS始于1950年代中期福特汽车公司，1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置，这种ABS装置控制部分采用机械式，结构复杂，功能相对单一，只有在特定车辆和工况下防抱死才有效，因此制动效果并不理想。机械结构复杂使ABS装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高。ABS技术在汽车上的推广应用举步艰难。直到70年代后期，由于电子技术迅猛发展，为ABS技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持。ABS控制部分采用了电子控制，其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高，制动效果也明显改善，同时其体积逐步变小，质量逐步减轻，控制与诊断功能不断增强，价格也逐渐降低。这段时期许多家公司都相继研制了形式多样的ABS装置。

进入90年代后，ABS技术不断发展成熟，控制精度、控制功能不断完善。现在发达国家已广泛采用ABS技术，ABS装置已成为汽车的必要装备。北美和西欧的

第二章 汽车ABS技术发展

各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90％以上，轿车ABS的装备率在60％左右，运送危险品的货车ABS的装备率为100％。ABS装置制造商主要有：德国博世公司（BOSCH），欧、美、日、韩国车采用最多；美国德科公司（DELCO），美国通用及韩国大宇汽车采用；美国本迪克斯公司（BENDIX），美国克莱斯勒汽车采用；还有德国戴维斯公司（TEVES）、德国瓦布科（WABCO）、美国凯尔西海斯公（KELSEYHAYES）等，这些公司的ABS产品都在广泛地应用，而且还在不断发展、更新和换代。

近年来，ABS技术在我国也正在推广和应用，1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术，但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。

国内研究ABS主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位，虽然起步较晚，也取得了一些成果。在气压ABS方面，国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大，国外技术封锁严密，国内企业暂时不能独立生产，但在液压ABS方面也在做自主研发，力图突破国外跨国公司的技术壁垒，已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统（ABS）“九五”国家科技攻关课题，在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论，避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性，取得了理论上的突破，研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB12676-1999和欧洲法规EECR13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义，标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱系统，率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。国内液压ABS技术含量与国外虽有一定的差距，但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下，相信国内可以在较短的时间内在ABS技术某些领域赶超国际水平。

2.3：ABS的发展趋势

：ABS技术虽然在20世纪90年代初期就已成熟，但随着电子技术和汽车技术的快速发展，ABS技术也得到了不断完善。今后，ABS技术将沿以下几个方面继续

第二章 汽车ABS技术发展

发展。

采用现代控制理论和方法完善ABS技术性能。目前得到广泛应用的是采用门限值控制方法的ABS，有一定局限性。研究适应ABS这种变工况、非线性系统的控制方法，完善ABS技术性能将是今后ABS研究的热点。近几年出现的增益调度PID控制、变结构控制和模糊控制等方法，是以滑移率为目标的连续控制，使制动过程中保持最佳、稳定的滑移率，理论上是理想的防抱死制动控制系统。

提高ABS的可靠性、自适应性。ABS是加装在汽车上的辅助安全装置，它要求高可靠性，否则会导致人身伤亡及车辆损坏。为了提高ABS的可靠性，ABS电控部分应向集成化方向发展，制作专用的ABS芯片；机械部分则通过优化结构设计、采用新材料、提高制造工艺等。ABS软件部分则采用补偿方法（针对测量、计算误差）和自适应控制算法来提高ABS的可靠性和自适应性。

提高系统的集成度，减小体积，减轻质量。现代汽车的安装空间都非常紧凑，而ABS又是提高汽车安全性能的附加装置，预留的空间非常有限，因此，要求ABS控制器体积尽量小。此外新增加的装置必然增加整车质量，对整车经济性、动力性不利，要求ABS质量轻。因此ABS装置必须高度集成化，这样既可减小体积，又可减轻质量，同时还可以降低成本。

增强ABS控制器的功能，扩大使用范围。随着现代电子技术的飞速发展，ABS技术也在不断地成熟和发展，很多ABS控制器已经选用功能强、速度快、集成度高的16位或32位微处理器，甚至做成专用芯片，为ABS进一步完善和扩展构建了一个良好的平台。目前对汽车进行安全控制的装置不断地被加入这个平台，由最初的防滑控制系统（ASR），到现在的电子制动力分配装置（EBD）、电子助力制动装置（EBA），电子行驶稳定性控制系统（ESP）、车辆动力学控制系统（VDC）、电子控制制动系统（EBS）、车速记录仪（VSR）等。ABS技术已进入全新的发展时期，ABS作为制动控制系统的一个子系统，其控制功能和使用范围正在不断扩大。

提高总线技术在ABS系统上的应用。随着电控单元在汽车中的应用越来越多，车载电子设备问的数据通信变得越来越重要，以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。在该网络系统中，各处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其他处理机需要时提供数据服务。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。汽车总线传输是通过某种通讯协议将汽车中各种电控单元 9

第二章 汽车ABS技术发展

（发动机、ABS、自动变速器等）、智能传感器、智能仪表等联接起来，从而构成的汽车内部网络。其优点有：减少了线束的数量和线束的容积，提高了电子系统的可靠性和可维护性采用通用传感器，达到数据共享的目的；改善了系统的灵活性，即通过系统的软件可以实现系统功能的变化。

2.4结论

随着汽车技术的不断发展和人们对安全需求的不断增长，ABS逐渐成为汽车上的标准配置。提高和改善ABS的性能一直是科研工作者追求的目标。随着新理论、新材料、新技术等的不断应用，结构更简化、性能更强、成本更低的ABS产品将不断推出，汽车安全性也将因此得到进一步的改善和提高。10

第三章 汽车ABS的结构组成和工作原理

第三章：汽车ABS的结构组成和工作原理

3.1.ABS的基本结构

ABS系统主要由传感器、电子控制装置和执行器三个部分组成。组成元件 和功能 传感器 车速传感器

检测车速，给ECU提供车速信号，用于滑移率控制方式 轮速传感器

检测车轮速度，给ECU提供轮速信号，各种控制方式均采用 减速传感器

检测制动时汽车的减速度，识别是否是冰雪等易滑路面，只用于四轮驱动控制系统 执行器

制动压力调节器

接受ECU的指令，通过电磁阀的动作实现制动系统压力的增加、保持和降低 液压泵

受ECU控制，在可变容积式制动压力调节器的控制油路中建立控制油压；在循环式制动压力调节器调节压力降低的过程中，将由轮缸流出的制动液经蓄能器泵回主缸，以防止ABS工作时制动踏板行程发生变化。ABS警告灯

ABS出现故障时，由EUC控制将其点亮，向驾驶员发出报警，并由ECU控制闪烁显示故障代码 ECU 接受车速、轮速、减速等传感器的信号，计算出车速、轮速、滑移率和车轮的减速度、加速度，并将这些信号加以分析、判别、放大，由输出级输出控制指令，控制各种执行器工作

3.2工作原理

控制装置和ABS警示灯等组成，在不同的ABS系统中，制动压力调节装置的结构

第三章 汽车ABS的结构组成和工作原理

形式和工作原理往往不同，电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子不尽相同。

在常见的ABS系统中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成，电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。

ABS的工作过程可以分为常规制动，制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段，ABS并不介入制动压力控制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态，各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同

在制动过程中，电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱制动压力调节过程。例如，电子控制装置判定右前轮趋于抱死时，电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭状态，制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸，此时，右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态，右前制动轮缸中的制动液也不会流出，右前制动轮缸的刮动压力就保持一定，而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大；如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时，电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死，电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态，右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器，使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除，随着右前制动轮缸制动压力的减小，右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速；当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时，电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电，使进液电磁阀转入开启状态，使出液电磁阀转入关闭状态，同时也使电动泵通电运转，向制动轮缸泵输送制动液，由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸，使右前制动轮缸的制动压力迅速增大，右前轮又开抬减速转动。

ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制，在峰值附着系数滑动率的附近范围内，直至汽车速度减小至很低或者制动 12

第三章 汽车ABS的结构组成和工作原理

主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止。制动压力调节循环的频率可达3~20HZ。在该ABS中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀，可由电子控制装置分别进行控制，因此，各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节，从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。

尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同，但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节，来防止被控制车轮发生制动抱死。ABS的功用

制动性能是汽车主要性能之一，它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。

制动时方向的稳定性，是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动（尤其是高速行驶时）而使车轮完全抱死，那是非常危险的。若前轮抱死，将使汽车失去转向能力；若后轮抱死，将会出现甩尾或调头（跑偏、侧滑）尤其在路面湿滑的情况下，对行车安全造成极大的危害。

汽车的制动力取决于制动器的摩擦力，但能使汽车制动减速的制动力，还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时，汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率

δ＝(Vt-Va)/Vt×100％

式中：δ--滑移率；

Vt--汽车的理论速度；

Va--汽车的实际速度。

据试验证实，当车轮滑移率δ＝15％一20％时附着系数达到最大值，因此，为了取得最佳的制动效果，一定要控制其滑移率在15％～20％范围内。

ABS的功能即在车轮将要抱死时，降低制动力，而当车轮不会抱死时又增加制动力，如此反复动作，使制动效果最佳。ABS的两种控制方式

1、双参数控制

双参数控制的ABS，由车速传感器(测速雷达)、轮速传感器、控制装置(电脑)和执行机构组成。

其工作原理是车速传感器和轮速传感器，分别将车速和轮速信号输入电脑，由电脑计算出实际滑移率，并与理想滑移率15％一20％作比较，再通过电磁阀增减制动器的制动力。

这种曳速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时，多普勒雷达天线以一定频率不断向地面发射电磁波，同时又接收反射回来的电磁波，测量汽车雷达发射与接收的差值，便可以准确计算出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳，13

第三章 汽车ABS的结构组成和工作原理

由变速器输出轴驱动，它是一个脉冲电机，所产生的频率与轮速成正比。

执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力，以便保持理想的滑移率。

这种ABS可保证滑移率的理想控制，防抱制动性能好，但由于增加了一个测速雷达，因此结构较复杂，成本也较高。

2、单参数控制

它以控制车轮的角减速度为对象，控制车轮的制动力，实现防抱死制动，其结构主要由轮速传感器、控制器(电脑)及电磁阀组成。为了准确无误地测量轮速，传感头与车轮齿圈间应留有1mm间隙。为避免水、泥、灰尘对传感器的影响，安装前应将传感器加注黄油。

电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统，一个车轮圈有一个电磁阀；三通道制动系统，每个前轮拥有一个，两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔，分别与制动主缸与车轮制动分缸相连，并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。工作原理如下。

1)升压在电磁阀不工作时，制动主缸接口和各制动分缸接口直通。由于主弹簧强度大，使进油阀开启，制动器压力增加。

2)压力保持当车轮的制动分缸中的压力增长到一定值时，进油阀切断关闭。支架就保持在中间状态，三个孔间相互密封，保持制动压力。

3)降压当电磁阀工作时，支架克服两个弹簧的弹力，打开卸荷肉使制动分缸压力降低。压力一旦降低，电磁阀就转换到压力保持状态，或升压的准备状态。

控制装置ECU的主要任务是把各车轮的传感器传回来的信号进行计算、分析、放大和判别，再由输出级将指令信号输出到电磁阀，去执行制动压力调节任务。电子控制装置，由四大部分组成，输入级A、控制器B、输出级C，稳压与保护装置D。

电子控制器以4一101tz的频率驱动电磁阀，这是驾驶员无法做到的。

这种单参数控制方式的ABS，由于结构简单、成本低，故目前使用较广。

在美国克莱斯勒型高级轿车中大多配备了这种单参数控制方式的ABS。它在轿车的四个轮上都装有轮速传感器。

在车轮轴上安装有45齿或100齿的齿圈，轮速传感器的传感头装在齿圈的顶上。当车轮转动时，使传感器不断产生电压信号，并输入电脑，与RoM中理想速度比较，算出车轮的增速或减速，向电磁阀发出升压或卸压的指令，以控制制动分缸制动力。

第三章 汽车ABS的结构组成和工作原理

3.3汽车ABS的分类

.按结构分类

1机械式ABS 机械式ABS的特点是结构紧凑价格低缺点是控制不够精确性

能不高该类ABS在轿车和摩托车上都有应用其中最著名的是英国格林公司生产的

SCS型机械式防抱装置 2机电一体化的ABS 这是目前广泛使用的ABS由车速传感器电子控制器压力调节器等组成控 制性能好可靠性高

2.按控制方法分类.电子式ABS按控制方法的不同可分为以下两类 1采用逻辑门限值控制的ABS 该方法在技术上已非常成熟目前获得广泛应用的ABS几乎全部采用逻辑门限值 控制方法

2)采用现代控制方法

采用这种控制方法的ABS由于技术与经济方面的原因还处于研究阶段没有 达到实用化的程度 按控制通道分类

1)四通道系统

在每个车轮各设置一个转速传感器并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一 个制动压力调节装置并对四个轮进行独立控制 2)三通道系统

三通道ABS对两个前轮进行独立控制对两个后轮按低选原则进行一同控制该 布置有利于行驶稳定性目前大部分轿车采用该种布置方式 3)双通道系统

双通道系统主要用在摩托车上前后轮心分别安装传感器独立控制能够实现 最佳控制方式 4)单通道系统

单通道系统一般对两后轮按低选原则一同控制主要作用是提高汽车的制动方向 稳定性目前在轻型货车和轿车上应用广泛

4.按制动压力调节装置与制动主缸和制动助力器的结构关系分类

1)分离式ABS

第三章 汽车ABS的结构组成和工作原理

分离式ABS的特点是压力调节装置与制动主缸制动助力装置在结构上是分开 的

2)整体式ABS 整体式ABS的特点是压力调节装置与制动主缸制动助力装置成为一体结构 紧凑目前大部分汽车上使用的ABS是整体式的 16

第四章 汽车ABS常见故障及分析

第四章：汽车ABS常见故障及分析

4.1.ABS故障诊断仪器和工具

在多数防抱控制系统中，可以通过跨接诊断座串相应的端子，根据防抱警示（或电子控制装置的发光二极管）的闪烁情况读取故障代码。所以，在故障代码读取时，往往需要合适的跨接线，跨接线是两端带有插接端子的一段导线，也有的跨接线在中间设有保险管。

故障代码只是代表故障情况的一系列数码，要确切地了解故障情况，还须根据维修手册查对故障代码所代表的故障情况。另外，要正确地对系统进行故障诊断的排除，也需要利用维修手册作参考，因此，维修手册是故障诊断和维修过程中最为重要的工具。

对防抱控制系统进行检查时，万用表是基本的测试工具，由于指针式万用表能够反应电参数的动态变化，所以更适合于是防抱控制系统的电路检查。另外，也可以用一些更为专用的电参数测试器（如多踪示波器等），可更为方便和更为深入地对系统进行检查。

在大部分汽车上，防抱控制系统电子控制装置线束插头都不好接近，速成插头中的端子又没有标号，使确定所要测试的端子变得较为困难，特别是当向一些特定的端子加入电压时，如果电压加入有误，可能会损坏系统中的一些电气元件，另外，如果直接从线束插头的端子上对系统进行测试，不影响测试结果的准确性，可能还会使端子发生变形或破坏，为此，可以使用接线端子盒。由于各种防抱控制系统线束插头中的端子数，端号排列、插头形式不尽相同，因此，所用的接线端子盒也就不同。

对防抱控制系统进行电路测试时，将系统的线束插头从电子控制装置上卸下,再将接线端子盒的线束插头与系统线束插头插接，这祥，接线端子盒子的端子标号就与系统线束端子标号相对应，通过对接线端子盒上端子的测试，就相当于求系统线束插头中相应端子进行测试。

在对防抱控制系统的液压装置进行检查时，有时需要使用压力表。对防抱控制系统进行故障诊断时，也可以借助各种测试仪器，有些系统甚至只有用专用诊端测试仪才能进行故障诊断。专用诊断测试仪器可分为两大类，其中一类可以替代系统的电子控制装置，对系统工作情况进行检查和模拟，这类仪器有博世ABS诊断测试器和丰田ABS诊断测试器。另一类诊断测试器则需要系统的端子控制装

第四章 汽车ABS常见故障及分析

置通过与系统的电子控制装置进行双向通讯。既能读取系统工电子控制装置所存储记忆的故障代码，并将故障代码转换为故障情况后显示，部分地替代了维修手册的作用，又可向系统电子控制半装置传输控制指令，对系统进行工作模拟。这类测试仪器有SNAP-ON红盒子扫描仪SCANNER及通用的TECH-L和克莱斯的ORB-LL等，这些诊断测试仪器因可以读解故障代码，一般称为解码器。解码器不仅可以对防抱控制系统进行故障诊断，而且还可以对汽车的其它一些电控制系统进行诊断测试，只是需要选择相应的软件而已。

4.2故障诊断与排除的一般步骤

当防抱控制系统警示灯持续点亮时，或感觉防抱控制系统工作不正常时，应及时对系统进行故障诊断和排除。在故障诊断和排除。在故障诊断和排除时应该按照一定的步骤进行，才能取得良好的效果。故障诊断与排除的一般步骤如下：

1.确认故障情况和故障症状；

2.对系统进行直观检查，检查是否有的制动液泻漏`导线破损、插头松脱、制动液液位过低等现象；

3.读解故障代码，既可以用解码器直接读解，也可以通过警示灯读取故障代码后，再根据维修手册查找故障代码所代表的故障情况。

4.根据读解的故障情况，利用必要的工具和仪器对故障部位进行深入检查，确诊故障部位和故障原因；

5.故障排除；

6.清除故障代码；

7.检查警示灯是否仍然持续点亮，如果警示灯仍然持续点亮，可能是系统中仍有故障存在，也有可能是故障己经排除，而故障代码未被清除；

警示灯不再电亮后，进行路试，确认系统是否恢复工作。

在故障诊断和维修过程中，应当注意，不仅不同型号的汽车所装备的防抱系统可能不同，而且即使是同一型号的汽车，由于生产年份不同其装备的防抱控制系统也可能不同。

防抱控制系统的故障大多是由于系统内的接线插头松脱或接触不良、导线断路或短路、电磁阀线圈断路或短路、电动泵电路断路或短路、车轮转速传感器电磁线断路或短路、续电器内部断路或短路，以及制动开关、液位开关和压力开关等不能正常工作引起的。另外，蓄电池电压过低、车轮转速传感器与齿圈之间的间隙过大或受到泥污沾染、储液室液位过低等也会影响系统的正常工作。

第四章 汽车ABS常见故障及分析

4.3常见故障及分析

1故障现象：当用户打开电源后ABS系统没有3 秒自检ABS指示灯不亮。故障分析1：电源电压没有加到ABS系统中。排除方法：1检测ABS线束与车辆上12v电源是否接通2检测车辆是否有12v电压。故障分析2;ECU损坏。排除方法：更换ECU.2故障现象：当用户打开电源后ABS有3秒自检，ANS使用一切正常但ABS指示灯不亮。故障分析;ABS指示灯驱动电路损坏：排除方法1将ABS线束与ECU相连的接插件的第16脚与地短接，如果ABS指示灯没有熄灭，则更换等驱动块。2如果更换灯驱动快后ABS仍然常亮，则断开ABS指示灯与ABS线束的链接，一般来说，断开后ABS灯会仍然常亮，如遇此情况情检测原车电路

3故障现象：挡车处于静止状态时，ABS指示灯快闪1次。故障分析1:左前传感器开路或传感器接插件接触不良。排除方法：更换传感器或消除接触不良。故障分析2ABS线束终于传感器相连的电缆开路。排除方法：找到开路点，将其恢复连接。

4故障现象：当车辆处于行驶状态时，ABS指示灯快闪一次。故障分析1：左前传感器与齿圈的间隙过大，轮速信号不足。排除方法：调整传感器与齿圈的间隙＜0.7毫米，检查传感器输出电压＞0.3v。故障分析2左前轮齿圈安装不平整或齿圈松动。排除方法：重新安装齿圈

5故障现象：挡车处于静止状态或行驶状态时ABS指示灯慢闪1次。故障分析1左前轮电磁阀线包开路。排除方法：更换线包或ECU 6使用ABS制动时，车辆右跑偏现象或ABS效果不好。故障分析1一般来讲是车辆的前轮在制动过程中两边的制动力不均衡造成的。排除方法：此现象应该是制动管路中有一定的空气存在，从而造成了制动时制动管路内制动力不均衡。将制动管路内的空气排出。故障分析2ABS液压调节其内部孔径有一定堵塞。排除方法;清晰调节其内部孔径或更换调节器。故障分析3：有可能是车辆上的电源电压不足造成电磁阀线包电磁力不足，从而影响调节器正常工作。排除方法：检测电源电压是否在正常范围内。

7故障现象;在制动时左前轮抱死。故障分析 1ABS液压调节器左前轮内部的卸压孔完全堵塞。排除方法：青丝调节其内部孔径或更换调节器。故障分析2：制动管路接错。排除方法：调整制动管路。故障分析3：可能是ABS电机失效。排除方法;更换ABS电机

8故障现象：制动时制动力偏弱。故障分析1：制动管路内有空气或制动分泵没有得到足够的油压。排除方法：1，排空。2，检测制动分泵是否有制动液，第四章 汽车ABS常见故障及分析

如果没有制动液，请检测调节其相应出油口是否有制动液，如果没有请继续检测调节其相应进油口是否有制动液，如果还没有请检测制动总泵。故障分析2：可能是传感器得到信号不足。排除方法：找到相应的传感器，简化其调整到标准范围内。故障分析3：检测原车制动力是否合格。

9故障现象：当车辆使用了ABS制动后，车辆有锁死的情况.。故障分析：该现象应该是ABS调节器内部出现故障。排除方法：更换液压调节器 20

第五章 典型ABS系统的车辆介绍

第五章：典型ABS系统的车辆的介绍

5.1 奔驰YBL6120H型客车ABS基本结构与工作原理 1ABS基本结构

奔驰YBL6120H型客车ABS是一种附加于两轴 汽车气压制动系统的四通道控制系统, 如图1所示, 系统主要由4个车轮转速传感器及齿圈、1个电子控制器和4个压力控制阀组成。2 ABS工作原理

传感器通过齿圈产生感应电压, 电压的频率随 车轮的转速而变化, 电子控制器将传感器传来的信 息进行译解, 并在识别出车轮抱死的趋势后, 向压 力控制阀输出脉冲信号, 压力控制阀根据传来的脉 冲信号控制制动压力, 制动压力可以保持、增大或 者减小。当ABS的电子控制器发出减小压力指令时, 相应压力控制阀将车轮制动缸中的压缩空气通过压 力控制阀出气口排到空气中。制动压力相应降低, 车轮的转速开始增大, 随后通过交替的脉冲“保持 压力/增大压力”, 制动压力又被增大, 直到车轮又 要抱死。这样使车辆在制动情况下实现“刹” “放” 的重复动作, 类似驾驶员人工采用的“点 刹”, 但其频率要比人工快得多, 其频率大概在每 分钟6～10次。

在没有ABS的制动中, 制动泵里的压力只能随着加载在制动踏板上的压力而增加, 车轮的轮速与车

辆的速度相应被机械地降低, 车轮最后就会被抱死。

5.2一汽捷达轿车ABS结构原理

目前在国内捷达轿车是前轮驱动形式的驱动方式，该轿车采用知名SABS/ITT公司MK20-I型电控制动防抱死系统，1995年在美国问世，1996年推向欧洲市场，在我国一汽大众汽车公司首次把该产品装配在1999年批量生产的捷达都市轿车

第五章 典型ABS系统的车辆介绍

上使用。作为新一代的ABS电控制动防抱死系统装置，MK20-1采用一系列先进的设计和工艺技术，采用模块结构设计，将电动机，液压检测单元与电子控制单元集成为一体；采用C语言编写的控制软件以模块方式加固在电子控制单元中；液压阀体采用了复合孔技术，电磁阀线圈集成于电子控制器内部，省去了电磁阀线圈与控制器之间的连结导线，采用大功率集成电路直接驱动电磁阀及泵电机省去了继电器装置，控制器内具有故障存储装置。

1、捷达轿车ABS的结构

ABS系统主要由液压传动系统、车轮转速传感器、控制器等组成。它是采用液压对角线回路制动系统，制动主缸的前腔与通右前轮、左后轮的制动回路相通。制动主缸的后腔与通左前轮、右后轮的制动回路相通，两个制动回路交叉型对角线布置，这种液压对导线回路制动系统能保证在某个回路出现故障时，仍能达到制动效果的50%。

车速传感器

车轮速度传感器主要由齿圈和传感器两部分组成，其中传感器主要由永久磁铁和感应线圈构成，产生感应信号。车轮速度传感器主要用来监测车轮运动状态，当一个车轮显示出抱死信号时，车轮的减速和滑移率急剧增加，这时该传感器把所感受到的信息传输给电子控制器，如果电子控制器减的速度和滑移率的数值超过确定的临界值时，电子控制器将给执行机构的电磁阀发出指令，会迅速减少或停止车轮压力的增长，以免抱死，达到防抱死的目的。

电子控制单元（ECU）

电子控制单元是一个微型计算机，是ABS系统的控制中心。电子控制单元将传感器产生的脉冲信号，经整形放大电路放大后，变成了同频率的方波，再进行加减速的计算，计算结果被传输到逻辑运算的控制器中，与存储的给定极限值进行比较，如果达到极限值，便发出一个控制指令脉冲，经功率放大器放大后控制液压调节器中的电磁阀动作，其系统装有下限速度控制器，当汽车速度降低到一定脉速时，自动中断ABS工作，转移到常规的制动系统工作状态。

液压调节器

第五章 典型ABS系统的车辆介绍

MK20-1型ABS液压调节器主要由低压储液管、电动回液泵、电磁阀及阀体组成。液压调节器的电磁阀共有4对每对2个，即4个进液电磁阀及4个出液电磁阀，在通向每一车轮制动器的液压管路中各设一个进液阀和一个出液阀，进液阀为2位2通常开电磁阀，出液阀为2位2通常闭电磁阀。2.ABS系统工作原理

在汽车制动过程中，车轮速度传感器将4个车轮的转速信号连续不断地输送到ABS防抱死系统电子制动单元（ABSECU）。ABSECU根据转速信号并按一定逻辑计算参考车速，然后再根据参考车速和车轮角度计算出车轮的参考滑移率。当某个车轮的加/减速度以及参考滑移率超过其控制极限值时，ABSECU便向液压调节器发出指令，控制制动变化，使车轮的参考滑移率保持在理想的范围内。

参考文献

参考文献

杨庆彪.汽车电控制动系统原理与维修精华.北京：机械工业出版社，2006 邹长庚.现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断（下）——车身与底盘部分.北京：北京理工大学出版社，2006 董继明、罗灯明.汽车检测与诊断技术.北京：机械工业出版社，2006 李春成 , 曹永林.ABS系统故障诊断四法[J].汽车运用, 2003,(01)

李书江 , 张宝玉.谈ABS系统故障特征与警告灯指示[J].汽车与配件, 2000,(05)：

(日)ABS株式会社 汽车制动防抱装置(ABS)构造与原理 ：机械工业出版社 2005-03 汽车制动防抱装置(ABS)构造与原理 ：机械工业出版社 2005-03 周云山 汽车电子控制技术机械工业出版社 2004-8-1 24

结束语

结束语: 通过写这次论文是我对汽车典型ABS发展，应用以及其基本结构和工作原理有了一个较为深刻的认识，在论文的写作过程中，查阅了大量的资料，学会了如何去学习知识。本次论文写作是在韩冬教授的指导下完成的。在论文写作的过程中，韩冬老师给予了指导，并提供了很多与该研究相关的重要信息，培养了我对科学研究的严谨态度和创新精神。这将非常有利于我今后的学习和工作。在此表示衷心的感谢！

第三篇：变频器故障分析与处理

变频器故障分析与处理

目前人们所说的交流调速系统，主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统。变频调速系统以其优越于直流传动的特点，在很多场合中都被作为首选的传动方案，现代变频调速基本都采用16位或32位单片机作为控制核心，从而实现全数字化控制，调速性能与直流调速基本相近，但使用变频器时，其维护工作要比直流复杂，一旦发生故障，企业的普通电气人员就很难处理，这里就变频器常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法。

一、参数设置类故障

常用变频器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置非常重要，如果参数设置不正确，会导致变频器不能正常工作。

1、参数设置

常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：

（1）确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

（2）变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。

（3）设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。

（4）给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。

2、参数设置类故障的处理

一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行，最好是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置，对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。

二、过压类故障

变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线＝513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。

1、输入交流电源过压

这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。

2、发电类过电压

这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。

（1）当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，而纸机中经常发生在干燥部分，处理这种故障可以增加再生制动单元，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型，并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统，这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态，产生再生能量，这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的，当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。

（2）多个电动施动同一个负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状态，引起故障。在纸机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。

三、过流故障

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。

四、过载故障

过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。

五、其他故障

1、欠压

说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。

2、温度过高

如电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况。

一、变频器控制回路的抗干扰措施

由于主回路的非线性（进行开关动作），变频器本身就是谐波干扰源，而其周边控制回路却是小能量、弱信号回路，极易遭受其他装置产生的干扰，造成变频器自身和周边设备无法正常的工作。因此，变频器在安装使用时，必须对控制回路采取抗干扰措施。

1． 变频器的基本控制回路

变频器同外部进行信号交流的基本回路有模拟与数字两种：

①4～20mA电流信号回路（模拟）；1～5V/0～5V电压信号回路（模拟）。②开关信号回路，变频器的开停指令、正反转指令等（数字）。外部控制指令信号通过上述基本回路导入变频器，同时干扰源也在其回路上产生干扰电势，以控制电缆为媒体入侵变频器。

2． 干扰的基本类型及抗干扰措施

(1)静电耦合干扰：指控制电缆与周围电气回路的静电容耦合，在电缆中产生的电势。

措施：加大与干扰源电缆的距离，达到导体直径40倍以上时，干扰程度就不大明显。在两电缆间设置屏蔽导体，再将屏蔽导体接地。

(2)静电感应干扰：指周围电气回路产生的磁通变化在电缆中感应出的电势。干扰的大小取决干扰源电缆产生的磁通大小，控制电缆形成的闭环面积和干扰电缆与控制电缆间的相对角度。

措施：一般将控制电缆与主回路电缆或其他动力电缆分离铺设，分离距离通常在30cm以上（最低为10cm），分离困难时，将控制电缆穿过铁管铺设。将控制导体绞合间距越小，铺设的路线越短，抗干扰效果越好。

(3)电波干扰：指控制电缆成为天线，由外来电波在电缆中产生电势。

措施：同(1)和(2)所述。必要时将变频器放入铁箱内进行电波屏蔽，屏蔽用铁箱要接地。

(4)接触不良干扰：指变频器控制电缆的电接点及继电器接触不良，电阻发生变化在电缆中产生的干扰。

措施：对继电器采用并联触点或镀金触点继电器或选用密封式继电器。对电缆应定期做拧紧加固处理。

(5)电源线传导干扰：指各种电气设备从同一电源系统获得供电时，由其他设备在电源系统直接产生电势。

措施：变频器的控制电源由另外系统供电，在控制电源的输入侧装设线路滤波器或隔离变压器，且屏蔽接地。

(6)接地干扰：指机体接地和信号接地。对于弱电压电流回路及任何不合理的接地均可诱发干扰，比如设置两个以上接地点，接地处会发生电位差，产生干扰。

措施：速度给定的控制电缆取一点接地，接地线一作为信号的通路使用。电缆的接地在变频器侧进行，使用专设的接地端子，不与其他接地端子共用，并尽量减少接地端子引接点的电阻，一般不大于100ω。

3． 其他注意事项

(1)装有变频器的控制柜，应尽量远离大容量变压器和电动机。其控制电缆线路也应避开这些漏磁通大的设置。

(2)弱电压电流控制电缆不要接近易产生电弧的断路器和接触器。(3)控制电缆建议采用1.25mm×2或2mm×2屏蔽绞合绝缘电缆。

(4)屏蔽电缆的屏蔽要连续到电缆导体同样长。电缆在端子箱中连接时，屏蔽端子要互相连接。

二、变频器常见故障分析

1． 变频器充电启动电路故障

通用变频器一般为电压型变频器，采用交一直一交工作方式，即是输入为交流电源，经三相整流桥后变为直流电压，然后再经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。当变频器刚上电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，通常采用一个启动电阻来限制充电电流，常见的变频启动两种电路,如图1所示。充电完成后，控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路，启动电路故障一般表现为启动电阻烧坏，变频报警显示为直流母线电压故障，一般在设计变频器时，为了减少变频器的体积，启动电阻值选择在10～50ω，功率为10～50ω。

当变频器的交流输入电源频繁通断，或者旁路接触器的触点接触不良时，以及旁路晶闸管导通阻值变大时，都会导致启动电阻烧坏。如遇此情况，可购规格的电阻换届之，同时必须找出引出电阻烧坏的原因，才能将变频器投入使用。

2． 变频器无故障显示，但不能高速运行

某厂一台变频器状态正常，但调不到高速运行，经检查，变频器并无故障，参数设置正确，调速输入信号正常，上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有450V左右，正常值为580～600V，再测输入侧，发现缺了一相，原因是输入侧的一个空气开关的一相接触不良造成的。实际上变频器缺一相输入时，是可以工作的，因多数变频器的母线电压下限为400V，只有当直流母线电压降至400V以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线压为380×1.2=456＞400V。当变频器不运行时，由于平波电容的作用，直流电压也可达到正常值。新型的变频器都是采用PWM控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，虽然在低频段输缺相时仍可以正常工作，但因为输入电压低使输出电压低，造成异步电机转矩低，频率上不去，所以不能高速运行。

3． 变频器显示过流故障

出现这种故障显示时，首先检查加速时间参数是否太短，力矩提升参数是否太大，然后检查负载是否太重。如果无这些现象，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流检测点，复位后运行，看是否出现过流现象，如果出现的话，很可能是含有过压过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能的IPM模块出现故障，一般更换IPM模块即可。

4.变频器显示过压故障

这种故障一般是雷雨天气出现，由于雷电串入变频器的电源中，使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸，在这种情况下，通常只须断开变频器电源1min左右，再合上电源，即可复位；另一种情况是变频器驱动大惯性负载，就出现过压现象，这时变频器的减速停止属于再制动，在停止过程中，变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被变频器直流侧的平波电容吸收，这种能量足够大时，就会产生所谓的“泵升现象”，变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸，对于这种故障，一是将减速时间参数设置长些或增大制动电阻或增加制动单元；二是将变频器的停止方式设置为自由停车。

5.电机发热，变频器显示过载

对于已经投入运行的变频器如果出现这种故障,就必须检查负载的状况.新安装的变频器可能是V/F曲线设置不当或电气参数设置有问题,如一台新装变频器,其驱动的是一台变频电机,电机额定参数为220V/50Hz，而变频器出厂时设置为380V/50Hz，由于安装人员没有正确变频器的V/F参数，导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低，发热而过载。在使用变频器的无速度传感器矢量控制方式时，没有正确的设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数及设置的变频器载波率过高时，均会导致电机发热过载，另处设计者设计变频器常常在低频段工作，而没有考虑到在低频段工作的电机散热变差的问题，致使电机工作一段时间后发热过载，对于是种情况，需加装散热装置。

交流变频速以其节能显著、保护完善、控制性能好、过载能力强、使用维护方便等特点，迅速发展起来，已成为电动机调速的主潮流。变频调速在我国已进入推广应用阶段。然而由于认识上的局限，人们在VVVF（变频变压）变频器的实际应用中还存在许多错误。怎样结合生产工艺要求正确使用变频器并使其充分发挥效益，已成人们关注的焦点。现结合工程应用中的故障实例，对变频器在应用中普遍存在的问题进行分析。

一、故障实例

1、误操作故障

某水泥厂7#水泥回转窑篦式冷却机设计选用两台Y250M-830kW电动机分别传动两级篦床，变频调速控制，其控制原理如图1所示。图中VVVF是日产富士FRNO37P7-4EX57kVA通用变频频器，装于低压配电室内，其电源接触器及运转命令上冷却机现场和控制室两地操作，KA是篦冷机与破碎机联锁触点。变频器系统试车时，因工艺需要，操作人员在主控室操作SB4断开变频器电源接触器KM，使处于集中控制的篦冷机停车。重新开车时，两台变频器均进入OH2（外部故障）闭锁状态，故障历史查询显示OH2和LU（低电压），检查端子THR随联接良好，电源电压正常，按RESET键复位无效，测量主电路直流电压为518V。经分析故障前篦冷机工作于集中控制状态，参与系统联锁，操作员停变频器电源实现停车时，计算机进行内部数据读操作并获取正转指令，但此时主回路直流电压尚未建立，CPU检测后封锁输出，发出OH2故障信号，因此，导致故障的真正原因是错误操作，而非现场技术人员认为的由电源接触器频繁起动变频器所致。故障原因明确以后，针对现场情况规定了操作程序，开停车使用控制室内的S2（集中控制时）或SB5、SB6开停车按钮，将集中控制室内变频器电源接触器控制按钮SB3、SB4用胶带贴封，仅当停机检修时启用，以避免误操作现象出现，系统运行正常。图1

2、使用条件造成的故障

一家油田某采区所用的九台变频器在短期内烧毁三台，故障都是变频器控制的变压器烧毁导致主板等部件损坏。据了解，该地区电网电压有时高达480V，远超过手册规定的+10%的电压上限，使绝缘裕度较小的控制变压器烧毁。这是一个变频器用于严重过压条件下而损坏的曲型事例。因此，使用变频器时，应对使用现场的电网质量、环境温度、粉尘、干扰等条件认真调查，外部条件不能满足要求时应采取有效措施加以解决。

二、变频器应用中的常见问题及处理方法

1、变频器电源开关的设置与控制

变频器用户手册规定，在电源与主电路端子之间，一定要接一个开关，这是为了确保检修安全。对这一点，一般用户能够按手册要求做。但容易忽视的是手册还建议在开关后装设电磁接触器，其目的是在变频器进入故障保护状态时能及时切断电源，防止故障扩散。在实际使用中，有的用户没有安装，有的使用不合理；如图1方案中电源接触器仅被用来实现远地停送电及变频器的过负荷保护；有些方案则仅用于起、停电动机。这都是不恰当的。由于变频器价格较高，使用时应在电源接触器控制回路中串接变频器故障报警接触器动断触点控制回路中串接变频器故障报警接链接触器动断触点（如富士P7/G7系列的B30、C30触点），这对大容量变频器尤为重要。

变频器电源进线端一定要装设开关，使用中宜优选刀熔开关，该开关有明显的断点，集电源开关、隔离开关、应急开关和是路保护于一体，性能优于目前采用较多的单一熔断器、刀开关或自动空气开关等方案。对大容量变频器应选配快速熔断器以保护整流模块。

变频器电源侧设置接触器应选配快速熔断器以保护整流模块。

变频器电源侧设置接触器并参与故障联锁时，应将控制电源辅助输入端子接于接触器前，以保证变频器主电路断电后，故障显示和集中报警输出信号得以保持，便于实现故障检索及诊断。

2、不应用电源侧接触器频繁起、停电动机

实际应用中，有许多控制方案设置外围电路控制电源侧接触器实现系统软起动特性，图2是某杂志一篇文章推荐的日产三垦（SANKEK）变频器的控制方案。由图可知，该方案电动机起动时按SB2，其触点闭合，KA1得电，其动合触点分别发出变频器运行和时间继电器KT的激励命令，KT延时断开动合触点提供继电器KA2激励命令，KA2动合触点控制KM吸合，变频器得电起动电动机。停车时按SB1发出停车命令，KA1断电，其动合触点复位，取消运行命令并使KT断电，KT动合触点延时20s复位，电源接触器KM断电，实现当KM起动时，先闭合KA1，停止时先断开KA1的办法，可达到起动、停止软特性，从而避免电动机反馈电压侵入变频器。图2 上述方案建议利用电源接触器直接起动变频器来实现电动机起动、停止的软特性是错误的。由图3可知，当电压型交-直-交变频器通电时，主电路将产生较大充电电流，频繁重复通断电，将产生热积累效应，引起元件的热疲劳，缩短设备寿命。因此上述方案不适用于频繁起动的设备。对不频繁起动的设备也无优越性（某些大容量变频器根本无法起动，如例1所述），因为变频器本身具有优越的控制性能，实现软起动特性应优先考虑利用正、反转命令和通过加、减速速时间设定实现，无谓地增加许多外围电路器件，不但浪费资金而且降低了系统的可靠性，大大降低了响应速度，加大维护工作量，增加损耗，是不足取的。图3

3、电动机过载保护宜优先选择电子热继电器

一部分专业人员认为，变频器内部的过载保护只是为保护其自身而设，对电动机过载保护不适用，为了保护电动机，必须另设热继电器。在实际应用中，笔者所见各种变频调速控制方案也绝大多数在电路的不同位置设置了热继电器，以完成所控单台电动机的过负荷保护，这显然又是一种误解。对一台变频器控制一台标准四极电动机的控制方案而言，使用变频器电子热过载继电器保护电动机过载，无疑要优于外加热继电器，对普通电动机可利用其矫正特性解决低速运行时冷却条件恶化的问题，使保护性能更可靠。尤其是新型高机能变频器（如富士9S系列）现已在用户手册中给出设定曲线，用户可根据工艺条件设定。通常，考虑到变频器与电动机的匹配，电子热过载继电器可在50%~105%额定电流范围内选择设定。

只有在下列情况时，才用常规热继电器代替电子热继电器：

所用电动机不是四极电动机。

使用特殊电动机（非标准通用电动机）

一台变频器控制多台电动机。电动机频繁起动。

但是，如果用户有丰富的运行经验时，笔者仍建议通过电子热继电器的合理设定（引入校正系数）来完成单台电动机变频调速的过载保护。

当变步器选用外部热继电器进行电动机过载保护时，热继电器应装设于变频器输出侧，常见的装于输入侧的方案起不到保护作用（变频器的变频变压特性使 其低频时输入电流远远小于输出电流）。过载保护应根据设备工艺要求情况，采用变频器停止命令（断开CM）或空转停车（断开BX）命令实现停车，不宜通过电源接触器实现。

4、变频器与电动机间不宜装设接触器

装设于变频器和电动机间的接触器在电动机运行时通断，将产生操作过电压，对变频器造成损害，因此，用户手册要求原则上不要在变频器与电动机之间装设接触器。但是，当变频器用于下列情况时，仍有必要设置：

当用于节能控制的变频调速系统时常工作于额定转速，为实现经济运行需切除变频器时。

参与重要工艺流程，不能长时间停运，需切换备用控制系统以提高系统可靠性时。

一台变频器控制多台电动机（包括互为备用的电动机）时。变频器输出侧设置电磁时，设计外围电路应避免接触器在变频器有输出时动作，任何时候严禁将电源接入变频器输出端。

目前，有些用户为了方便测试负荷电缆和电动机绝缘，在变频器输出侧设置自动空气开关，用以在测试时切除变频器，该法弊大于利。由于变频器输出电缆（线）要求选用屏蔽电缆或穿管敷设，缆线故障几率很小，通常情况下测量电动机及电缆绝缘时，可选用铅丝或软铜线将变频器输入、输出、直流电抗器和制动单元联接端子可靠短接后进行测试，仅在需要测量电缆相间绝缘时拆线检测，确无必要增加投资，否则还要采取可靠措施，防止在运行中误操作。

5、电流检测时电汉互感器的设置及电流表的选择

由于设计人员或用户容易忽视变频器输出频率的变化特性，在电流检测及仪表选型上经学出现错误。变频器输出侧电流测量应使用电磁经系仪表，以获得所需的测量精度。例如，某杂志刊登的《一起变频器不能复位的故障处理》一文，提出变频器输出侧不能使用普通电流互感器，这是错误的论点。在变频器输出侧使用普通电流互感器是可以完成输出电流检测的。由电流互感器铁心磁通密度计算公式Bmake=K2/4.44fSmW2可知，铁心的磁通密度与交流电流频率的变化成反比，忽略次要因素时，其电流误差（即变化误差）和相位误差可看作与电流频率变化成反比，只是当电流频率超过1kHz时，铁心温度会增高。但是，由于互感器正常运行时激磁电流设计得很小（主要为了减小误差），因此，普通电流互感器用于50Hz频率附近时，其电流误差是很小的。通过实际校验对比可知，当变频器输出频率在10~50Hz之间变化时，电磁系电流表指示误差很小，实测误差在1.27%以下，并与电流频率变化成反比（以变频器输出电流指示为基准），能够满足输出电流监视的要求。此外，尤其是当变频调速系统驱动负载变化不太大的往复运动设备时，由于设备传动力矩的周期性变化，使变频器输出电流产生一定波动，变频器的LED数码显示电流值跳字严重，造成观察读数困难，采用模拟电流表可有效地解决这个问题。

应当注意的是，使用指针式电流表测量变频器输出侧电流时，必须选择电磁经系仪表（手册通常称作动铁式），使用时应严格按用户手册的规定选择安装，以保证应有的精度。如选用整流系仪表（该错误非常普遍）时，经实测在19~50Hz区间，指示误差为69.7%~16.66%，且为负偏差。

此外，由于变频器的输入电流一般不大于输出电流，因此，输入侧设置电流监视意义不大，一般有信号灯指示电源即可，如电压不稳时可设电压表监视。大容量变频器低频运行时，其输入侧电流表可能无指示。

如今，变频器已具有很强的功能，但是，国内的应用情况在很大程度上与录像机一样，其功能的开发与正确应用十分有限，许多地方仅限于能够开停车和调速的应用。因此,迅速提高技术人员的应用水平，对发挥变频器的节能和优良的控制性能是十分重要的。

1、加速时：

外部原因可能有：输出回路有接地或相间短路现象。若是则排除之。若是矢量控制变频器，则可能是参数没有辨识或辨识不准确，需重新进行参数辨识。

若是V/F控制方式，则可能有如下原因： A、加速时间过短，使变频器的输出电压上升太快，解除办法是延长加速时间, 若工艺要求快速起动则需选用大一档的型号。B、手动提升转矩设置不合适。另外还可能和下列因素相关：

A、电压是否偏低？若是则将电压调至正常范围。

B、是否对正在运行的电机起动？若是则选择转速跟踪再起动或等电机停止后起动

C、起动过程是否有突加负载？若是则取消突加负载。D、变频器型号是否选小？若是则选择合适型号。

2、减速时：

变频器减速时过电流一般都是由电机惯性负载造成,当电机一下子从高速变为低速时，由于负载存在惯性，电机变成发电机向变频器回馈电能所致，解除办法是延长减速时间,或増加制动单元。 fhdjf(2007-6-06 12:37:32)在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。

一、静态测试

1、测试整流电路

找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P 端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复 以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值 三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥 故障或起动电阻出现故障。

2、测试逆变电路

将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基 本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则 可确定逆变模块故障

二、动态测试

在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意 以下几点:

1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。

2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。

3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。

4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障

5、在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试。

三、故障判断

1、整流模块损坏

一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染 的设备等。

2、逆变模块损坏

一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波

形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。

3、上电无显示

一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，也有可能是面板损坏。

4、上电后显示过电压或欠电压

一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。

5、上电后显示过电流或接地短路

一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。

6、启动显示过电流

一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。

7、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流

该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起.

一、变频器的空载通电

1.1 将变频器的接地端子接地。

1.2 将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。

1.3 检查变频器显示窗的出厂显示是否正常,如果不正确,应复位,否则要求退换。

1.4 熟悉变频器的操作键。

一般的变频器均有运行(RUN)、停止(STOP)、编程(PROG)、数据P确认(DATAPENTER)、增加(UP、▲)、减少(DOWN、“)等6个键,不同变频器操作键的定义基本相同。此外有的变频器还

有监视(MONITORPDISPLAY)、复位(RESET)、寸动(JOG)、移位(SHIFT)等功能键。

二、变频器带电机空载运行

2.1 设置电机的功率、极数,要综合考虑变频器的工作电流。

2.2 设定变频器的最大输出频率、基频、设置转矩特性。VPf类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等项目。最高频率是变频器—电动机系统可以运行的最高频率,由于变频器自身的最高频率可能较高,当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时,应按电动机及其负载的要求进行设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线,应按电动机的额定电压进行设定。转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的

VPf 类型图和负载特点,选择其中的一种类型。通用变频器均备有多条VPf 曲线供用户选择,用户在使用时应根据负载的性质选择合适的VPf 曲线。如果是风机和泵类负载,要将变频器的转矩运行代码设置成变转矩和降转矩运行特性。为了改善变频器启动时的低速性能,使电机输出的转矩能满足生产负载启动的要求,要调整启动转矩。在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂。在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略,若仍保持VPf 为常数,则磁通将减小,进而减小了电机的输出转矩。为此,在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。一般变频器均由用户进行人工设定补偿。日立J300 变频器则为用户提供两种选择:自行设定和自动转矩提升。

2.3 将变频器设置为自带的键盘操作模式,按运行键、停止键,观察电机是否能正常地启动、停止。

2.4 熟悉变频器运行发生故障时的保护代码,观察热保护继电器的出厂值,观察过载保护的设定值,需要时可以修改。变频器的使用人员可以按变频器的使用说明书对变频器的电子热继电器功能进行设定。电子热继电器的门限值定义为电动机和变频器两者的额定电流的比值,通常用百分数表示。当变频器的输出电流超过其容许电流时,变频器的过电流保护将切断变频器的输出。因此,变频器电子热继电器的门限最大值不超过变频器的最大容许输出电流。

三、带载试运行

3.1 手动操作变频器面板的运行停止键,观察电机运行停止过程及变频器的显示窗,看是否有异常现象。

3.2 如果启动P停止电机过程中变频器出现过流保护动作,应重新设定加速P减速时间。电机在加、减速时的加速度取决于加速转矩,而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定的。若电机转动惯量或电机负载变化,按预先设定的频率变化率升速或减速时,有可能出现加速转矩不够,从而造成电机失速,即电机转速与变频器输出频率不协调,从而造成过电流或过电压。因此,需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间,使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是先按经验选定加、减速时间进行设定,若在启动过程中出现过流,则可适当延长加速时间;若在制动过程中出现过流,则适当延长减速时间。另一方面,加、减速时间不宜设定太长,时间太长将影响生产效率,特别是频繁启、制动时。

3.3 如果变频器在限定的时间内仍然保护,应改变启动P停止的运行曲线,从直线改为S 形、U 形线或反S 形、反U 形线。电机负载惯性较大时,应该采用更长的启动停止时间,并且根据其负载特性设置运行曲线类型。

3.4 如果变频器仍然存在运行故障,应尝试增加最大电流的保护值,但是不能取消保护,应留有至少10 %～20 %的保护余量。

3.5 如果变频器运行故障还是发生,应更换更大一级功率的变频器。

3.6如果变频器带动电机在启动过程中达不到预设速度,可能有两种情况:

(1)系统发生机电共振,可以从电机运转的声音进行判断。

采用设置频率跳跃值的方法,可以避开共振点。一般变频器能设定三级跳跃点。VPf 控制的变频器驱动异步电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动,在电机轻载或转动惯量较小时更为严重。普通变频器均备有频率跨跳功能,用户可以根据系统出现振荡的频率点,在VPf 曲线上设置跨跳点及跨跳宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。

(2)电机的转矩输出能力不够,不同品牌的变频器出厂参数设置不同,在相同的条件下,带载能力不同,也可能因变频器控制方法不同,造成电机的带载能力不同;或因系统的输出效率不同,造成带载能力会有所差异。对于这种情况,可以增加转矩提升量的值。如果达不到,可用手动转矩提升功能,不要设定过大,电机这时的温升会增加。如果仍然不行,应改用新的控制方法,比如日立变频器采用VPf 比值恒定的方法,启动达不到要求时,改用无速度传感器空间矢量控制方法,它具有更大的转矩输出能力。对于风机和泵类负载,应减少降转矩的曲线值。

四、变频器与上位机相连进行系统调试

在手动的基本设定完成后,如果系统中有上位机,将变频器的控制线直接与上位机控制线相连,并将变频器的操作模式改为端子控制。根据上位机系统的需要,调定变频器接收频率信号端子的量程0～5V 或0～10V ,以及变频器对模拟频率信号采样的响应速度。如果需要另外的监视表头,应选择模拟输出的监视量,并调整变频器输出监视量端子的量程。 1过流（OC）

过流是变频器报警最为频繁的现象。1.1现象

(1)重新启动时，一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路，机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。(2)上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。

(3)重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。1.2 实例

(1)一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC”

分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象，在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题，为进一步判断问题，把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别，经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路，更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。(2)一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。

分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象，估计问题不在这一块，可能出在过流信号处理这一部位，将其电路传感器拆掉后上电，显示一切正常，故认为传感器已坏，找一新品换上后带负载实验一切正常。

二、过压（OU）

过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。(1)实例

一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。

分析与维修:在修这台机器之前，首先要搞清楚“OU”报警的原因何在，这是因为变频器在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，在测量制动管(ET191)时发现已击穿，更换后上电运行，且快速停车都没有问题。

三、欠压（Uu）欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现，其次主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。3.1 举例

(1)一台CT 18.5kW变频器上电跳“Uu”。

分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的，但是上电后没有听到接触器动作，因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的，因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分，拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源，经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的，测量该稳压管已损坏，找一新品更换后上电工作正常。

(2)一台DANFOSS VLT5004变频器，上电显示正常，但是加负载后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路电压低)。

分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别，但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂，该变频器同样也是通过充电回路，接触器来完成充电过程的，上电时没有发现任何异常现象，估计是加负载时直流回路的电压下降所引起，而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的，所以应着重检查整流桥，经测量发现该整流桥有一路桥臂开路，更换新品后问题解决。

四、过热（OH）

过热也是一种比较常见的故障，主要原因:周围温度过高，风机堵转，温度传感器性能不良，马达过热。举例

一台ABB ACS500 22kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。分析与维修:因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，可能变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业)，经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。

五、输出不平衡

输出不平衡一般表现为马达抖动，转速不稳，主要原因:模块坏，驱动电路坏，电抗器坏等。5.1举例

一台富士 G9S 11KW变频器，输出电压相差100V左右。

分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题，测量6路驱动电路也没发现故障，将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭，该模块已经损坏，经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。

六、过载

过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一，平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。

七、开关电源损坏

这是众多变频器最常见的故障，通常是由于开关电源的负载发生短路造成的，丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整开关电源的输出，同时UC2844还带有电流检测，电压反馈等功能，当发生无显示，控制端子无电压，DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。

八、SC故障

SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏，这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上，上桥使用了驱动光耦PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦，安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929，这是一款内部带有放大电路，及检测电路的光耦。此外电机抖动，三相电流，电压不平衡，有频率显示却无电压输出，这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种，首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路，堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真，或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。

九、GF—接地故障

接地故障也是平时会碰到的故障，在排除电机接地存在问题的原因外，最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了，霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因数的影响，工作点很容易发生飘移，导致GF报警。

十、限流运行

在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。对于一般的变频器在限流报警出现时不能正常平滑的工作，电压(频率)首先要降下来，直到电流下降到允许的范围，一旦电流低于允许值，电压(频率)会再次上升，从而导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内部斜率控制，在不超过预定限流值的情况下寻找工作点，并控制电机平稳地运行在工作点，并将警告信号反馈客户，依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有问题。 过电流跳闸的原因分析

（1）重新起动时，一升速就跳闸。这是过电流十分严重的表现。

主要原因有：

1）负载侧短路

2）工作机械卡住

3）逆变管损坏

4）电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来

（2）重新起动时并不立即跳闸，而是在运行过程中跳闸

可能的原因有：

1）升速时间设定太短

2）降速时间设定太短

3）转矩补偿设定较大，引起低速时空载电流过大

4）电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起误动作

电压跳闸的原因分析

（1）过电压跳闸，主要原因有：

1）电源电压过高

2）降速时间设定太短

3）降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想

a.来不及放电，应增加外接制动电阻和制动单元

b.放电支路发生故障,实际并不放电

(2)欠电压跳闸,可能的原因有:

1)电源电压过低

2)电源断相

3)整流桥故障 电动机不转的原因分析

(1)功能预置不当

1)上限频率与最高频率或基本频率和最高频率设定矛盾

2)使用外接给定时,未对”键盘给定/外接给定“的选择进行预置

3)其他的不合理预置

(2)在使用外接给定时,无”起动"信号

(3)其它原因：

1)机械有卡住现象

2)电动机的起动转矩不够

3)变频器的电路故障

 在变频器的使用中，由于对变频器的选型及使用不当，往往会引起变频器不能正常运行、甚至引发设备故障，导致生产中断，带来不必要的经济损失。本文以富士FRNP7／G7变频器为例，讲述变频器使用应注意的几个问题。1选型

一台喂料油隔泵采用变频控制，电机型号为JR127_

10、115kW，Ue＝380V，Ie=231A,使用FRNll0P7-4EX变频器。运行中发现有时虽然给定频率高，但实际频率调不上去、变频器跳闸频繁，故障指示为“OLl”，即变频器过载。经检查，变频器的额定电流为210A，而油隔泵电机在高下料量时运行电流在220A左右波动，驱动转矩达到极限设定，使频率不能上调，运行电流大于变频器额定电流，变频器过流跳停。分析认为其原因是变频器容量选择偏小。变频器的选型应满足以下条件：(1)电压等级与控制电机相符。

(2)额定电流为控制电机额定电流的1．1~1．5倍。(3)根据被控设备的负载特性选择变频器的类型。

油隔泵为恒转矩负载，最好选用驱动转矩极限范围宽的G7变频器。选择FRNl60G7_4EX，变频器额定电压为400V，额定输出电流为304A，驱动转矩极限为150％，改用FRNl60G7。4EX后，上述问题再也没有发生。2安装环境

由于变频器集成度高，整体结构紧凑，自身散热量较大，因此对安装环境的温度、湿度和粉尘含量要求高。山西铝厂的变频器安装于操作室内，因安装车间属于干法车间，变频器运行环境差，操作室粉尘多，夏季室内温度高，曾多次发生变频器故障。在对操作室进行密封和加冷却设施后，情况大为改善。后来因操作室集中空调冷凝水较多，距离柜子太近，发生了一起变频器控制板元件损坏的故障。可见在安装变频器的同时，必须为变频器提供一个好的运行环境。3参数设定

变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。

(1)外加起停按钮及电位器调频无效。变频器出厂时设定为通过键盘面板操作，外部控制无效，端子FWD_CM用短接片短接。选择外部起停及调频控制时，必须将该短接片去掉。出现上面问题，可能是FWD，CM短接片未取掉，操作方式和调频方式参数选择错误所致，应重点对该部分进行检查。

(2)变频器在电机空载时工作正常，但不能带载起动。这种问题常常出现在恒转矩负载。山西铝厂一台FRNl60P7。4EX变频器在试车时电机空试正常、但一带负荷即跳闸，提高了加减速时间后仍无法带载。继续检查转矩提升值，将转矩提升值由“2”改为“7”后，提高了低频时的电压输出。改善了低频时的带载特性，电机带载正常。遇到上述问题时应重点检查加、减速时间设定及转矩提升设定值。(3)变频器投入运行、电机还未起动就过载跳停。山西铝厂一台7．5kW_6极电机采用变频控制，变频器在投入运行起动时、频繁跳停。经查原设定时将偏置频率设定为2H2、变频器在接到运行指令但未给出调频信号之前、受控电机将一直接收2H2的低频运行指令而无法起动。经测定该电机的堵转电流达到47A，约为电机额定电流3倍，变频器过载保护动作属正常。改偏置频率为0Hz，电机起动正常。

(4)频率已经达到较大值，但电机转速仍不高。一台新投用的变频器频率设置显示已经很大，但电机转速明显较同频率下其它电机低。检查频率增益设定值为150％。由频率设定信号增益定义可知：设定增益为设定模拟频率信号对输出频率的比率，假设设定频率为30Hz，实际输出频率仅为20H2。将设定增益改为100％后，问题得到解决。

(5)频率上升到一定数值，继续向上调节时，频率保持在一定值不断跳跃，转速不能提高。变频器工作时，将自动计算输出转矩，并将输出转矩限制在设定值内。如果驱动转矩设定值偏小，将可能因输出转矩受到限制，使变频器输出频率达不到给定频率。遇到上面的问题，应检查驱动转矩设定值是否偏小，变频器的容量是否偏小，再设法解决。4故障诊断

变频器拥有较强的故障诊断功能，对变频器内部整流、逆变部分，CPU及外围通讯与电动机等故障进行保护。变频器在保护跳闸后故障复位前，将一直显示故障代码。根据故障指示代码确定故障原因，可缩小故障查找范围，大大减少故障查找时间。

(1)一台变频器在清扫后启动时，显示“OH2”故障指示跳停，OH2指变频器外部故障。出厂时连接外部故障信号的端子“THR”与“CM”之间用短接片短接，因这台变频器没有加装外保护，THR_CM仍应短接。经检查，由于66THR”与“CM’之间的短接片松动，在清扫时掉下。恢复短接片后变频器运行正常。

(2)变频器一启动就跳停，故障指示为“OCl”、OCl为加速时过电流，怀疑为电机故障，将变频器与电机连接线断开，检查电机绕组匝间短路。更换电机后变频器运行正常。

(3)夏季如果变频器操作室的制冷、通风效果不良，环境温度升高，则经常发生“OHl”、“OH3”过热保护跳停。这时应检查变频器内部的风扇是否损坏，操作室温度是否偏高，应采取措施进行强制冷却，保证变频器安全过夏。

(4)变频器在频率调到15Hz以上时，“LU”欠电压保护动作。“LU”保护信号指整流电压不足。我们从整流部分向变频器电源输入端检查，发现电源输入侧缺相，由于电压表从另外两相取信号，电压表指示正常，没有及时发现变频器输入侧电源缺相。输入端缺相后，由于变频器整流输出电压下降，在低频区、因充电电容的作用还可调频，但在频率调至一定值后，整流电压下降较快、造成变频器“LU”跳闸。5维护

变频器运行过程中，可以从设备外部目视检查运行状况有无异常，专职点检员可以通过键盘面板转换键查阅变频器的运行参数，如输出电压、输出电流、输出转矩、电机转速等，掌握变频器日常运行值的范围，以便及时发现变频器及电机问题。此外，还要注意以下几点：

(1)设专人定期对变频器进行清扫、吹灰，保持变频器内部的清洁及风道的畅通。(2)保持变频器周围环境清洁、干燥。严禁在变频器附近放置杂物．

(3)每次维护变频器后，要认真检查有无遗漏的螺丝及导线等，防止小金属物品造成变频器短路事故。

(4)测量变频器(含电机)绝缘时，应当使用500V兆欧表。如仅对变频器进行检测，要拆去所有与变频器端子连接的外部接线。清洁器件后，将主回路端子全部用导线短接起来，将其与地用兆欧表试验，如果兆欧表指示在5M欧以上，说明是正常的，这样做的目的是减少摇测次数。

 自80年代通用变频器进入中国市场以来，在短短的十几年时间里得到了非常广泛的应用。目前，通用变频器以其智能化、数字化、网络化等优点越来越受到人们的青睐。随着通用变频器应用范围的扩大，暴露出来的问题也越来越多，主要有以下几方面: ① 谐波问题

② 变频器负载匹配问题 ③ 发热问题

以上这些问题已经引起了有关管理部门和厂矿的注意并制定了相关的技术标准。如谐波问题，我国于1984年和1993年通过了“电力系统谐波管理暂行规定”及GB/T-14549-93标准，用以限制供电系统及用电设备的谐波污染。针对上述问题，本文进行了分析并提出了解决方案及对策。2 谐波问题及其对策

通用变频器的主电路形式一般由三部分组成:整流部分、逆变部分和滤波部分。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变器部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形。对于双极性调制的变频器，其输出电压波形展开式为:(1)式中:n—谐波的次数n=1,3,5„„;a1—开关角，i=1,2,3„„N/2;Ed—变频器直流侧电压;N—载波比。

由(1)式可见，各项谐波的幅值为(2)令n=1，则得出变频器输出电压的基波幅值为:(3)从(1)、(2)、(3)式可以看出，通用变频器的输出电压中确实含有除基波以外的其他谐波。较低次谐波通常对电机负载影响较大，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。

如前所述，由于通用变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流，呈较为陡峻的脉冲波，其谐波分量较大。为了消除谐波，可采用以下对策: ① 增加变频器供电电源内阻抗

通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时，则内阻抗值相对越大，谐波含量越小；电源容量相对变频器容量越大时，则内阻抗值相对越大，谐波含量越大。对于三菱FR-F540系列变频器，当电源内阻为4%时，可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时，最好选择短路阻抗大的变压器。② 安装电抗器

安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器，或同时安装，抑制谐波电流。表一列出了三菱FR-A540变频器安装电抗器和不安装电抗器的含量对照表。③ 变压器多相运行

通用变频器的整流部分是六脉波整流器，所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行，使相位角互差30°如Y-△、△-△组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%，起到了很好的谐波抑制作用。④ 调节变频器的载波比

从(1)、(2)、(3)式可以看出，只要载波比足够大，较低次谐波就可以被有效地抑制，特别是参考波幅值与载波幅值小于1时，13次以下的奇数谐波不再出现。⑤ 专用滤波器

该专用滤波器用于检测变频器谐波电流的幅值和相位，并产生一个与谐波电流幅值相同且相位正好相反的电流，通到变频器中，从而可以非常有效地吸收谐波电流。负载匹配问题及其对策

生产机械的种类繁多，性能和工艺要求各异，其转矩特性是复杂的，大体分为三种类型:恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。针对不同的负载类型，应选择不同类型的变频器。① 恒转矩负载

恒转矩负载是指负载转矩与转速无关，任何转速下，转矩均保持恒定。恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。

摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的150%左右，制动转矩一般要求额定转矩的100%左右，所以变频器应选择那些具有恒定转矩特性,并且起动和制动转矩都比较大，过载时间长和过载能力大的变频器。如三菱变频器FR-A540系列。位能式负载一般要求大的起动转矩和能量回馈功能，能够快速实现正反转，变频器应选择具有四象限运行能力的变频器。如三菱变频器FR-A241系列。② 风机泵类负载

风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备，虽然泵和风机的特性多种多样，但是主要以离心泵和离心风机应用为主，通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载，其转速n与流量Q，转矩T与泵的轴功率N有如下关系式:(4)这类负载对变频器的性能要求不高，只要求经济性和可靠性，所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可。如三菱变频器FR-F540（L）系列。风机负载在实际运行过程中，由于转动惯量比较大，所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题，可按下列公式进行计算:(5)(6)式中:tACC—加速时间(s);tDEC—减速时间(s);GD2—折算到电机轴上的转动惯量（N·m2）;g—重力加速度，g=9.81(m/s2);TM—电动机的电磁转矩(N.m);TL—负载转矩(N.m);nAS—系统加速时的初始速度（r/min）;nAE—系统加速时的终止速度（r/min）;nDS—系统减速时的初始速度（r/min）;nDE—系统减速时的终止速度（r/min）。

从上式可以看出，风机负载的系统转动惯量计算是非常重要的。变频器具体设计时，按上式计算结果，进行适当修正，在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下，选择最短时间。

泵类负载在实际运行过程中，容易发生喘振、憋压和水垂效应，所以变频器选型时，要选择适于泵类负载的变频器且变频器在功能设定时要针对上述问题进行单独设定: 喘振:测量易发生喘振的频率点，通过设定跳跃频率点和宽度，避免系统发生共振现象。

憋压:泵类负载在低速运行时，由于系统憋压而导致流量为零，从而造成泵烧坏。在变频器功能设定时，通过限定变频器的最低频率，而限定了泵流量的临界点处的系统最低转速，这就避免了此类现象的发生。水垂效应:泵类负载在突然断电时，由于泵管道中的液体重力而倒流。若逆止阀不严或没有逆止阀，将导致电机反转，因电机发电而使变频器发生故障报警烧坏。在变频器系统设计时，应使变频器按减速曲线停止，在电机完全停止后再断开主电路电，或者设定“断电减速停止”功能，这样就避免了该现象的发生。③ 恒功率负载

恒功率负载是指转矩大体与转速成反比的负载，如卷取机、开卷机等。利用变频器驱动恒功率负载时，应该是就一定的速度变化范围而言的，通常考虑在某个转速点以下采用恒转矩调速方式，而在高于该转速点时才采用恒功率调速方式。我们通常将该转速点称为基频，该点对应的电压为变频器输出额定电压。从理论上讲，要想实现真正意义上的恒功率控制，变频器的输出频率f和输出电压U必须遵循U2/f=const协调控制，但这在实际变频器运行过程中是不允许的，因为在基频以上，变频器的输出电压不能随着其输出频率增加，只能保持额定电压，所以只能是一种近似意义上的恒功率控制。4 发热问题及其对策

变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热，通常采用以下方法: ① 采用风扇散热:变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行。

② 降低安装环境温度:由于变频器是电子装置，内含电子元、电解电容等，所以温度对其寿命影响比较大。通用变频器的环境运行温度一般要求-10℃~-50℃，如果能够采取措施尽可能降低变频器运行温度，那么变频器的使用寿命就延长，性能也比较稳定。

我们采取两种方法:一种方法是建造单独的变频器低压间，内部安装空调，保持低压间温度在+15℃~+20℃之间。另一种方法是变频器的安装空间要满足变频器使用说明书的要求。

以上所谈到的变频器发热是指变频器在额定范围之内正常运行的损耗。当变频器发生非正常运行（如过流，过压，过载等）产生的损耗必须通过正常的选型来避免此类现象的发生。对于风机泵类负载，当我们选择三菱变频器FR-F540时，其过载能为120%/60秒，其过载周期为300秒，也就是说，当变频器相对于其额定负载的120%过载时，其持续时间为60秒，并且在300秒之内不允许出现第二次过载。当变频器出现过载时，功率单元因其流过的过载电流而升温，导致变频器过热，这时必须尽快使其降温以使变频器的过热保护动作消除，这个冷却过程就是变频器的过载周期。不同的变频器，其过载倍数、过载时间和过载周期均不相同，并且其过载倍数越大，过载时间越短，请见表2所示: 对于变频器所驱动的电机，按其工作情况可分为两类:长期工作制和重复短时工作制。长期工作制的电机可以按其名牌规定的数据长期运行。针对该类负载，变频器可根据电机铭牌数据进行选型，如连续运行的油泵，若其电机功率为22kW时，可选择FR-F540-22k变频器即可。重复短时工作制电机，其特点是重复性和短时性，即电机的工作时间和停歇时间交替进行，而且都比较短，二者之和，按国家规定不得超过60秒。重复短时工作制电机允许其过载且有一定的温升。此时，若根据电机铭牌数据来选择变频器，势必造成变频器的损坏。针对该类负载，变频器在参考电机铭牌数据的情况下要根据电机负载图和变频器的过载倍数、过载时间、过载周期来选型。如重复短时运行的升降机，其电机功率为18.5kW，可选择FR-A540-22k变频器。

 变频调速系统的主要电磁干扰源及途径 2.1 主要电磁干扰源

电磁干扰也称电磁骚扰（EMI），是以外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁干扰，通常是通过电路传导和以场的形式传播的。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波会对同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。另外，变频器的逆变器大多采用PWM技术，当其工作于开关模式并作高速切换时，产生大量耦合性噪声。因此，变频器对系统内其他的电子、电气设备来说是一个电磁干扰源。另一方面，电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源，如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备、非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变，从而对电网中其他设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后，若不加以处理，电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源对变频器的干扰主要有过压、欠压、瞬时掉电；浪涌、跌落；尖峰电压脉冲；射频干扰。其次，共模干扰通过变频器的控制信号线也会干扰变频器的正常工作。2.2 电磁干扰的途径

变频器能产生功率较大的谐波，对系统其他设备干扰性较强。其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分电磁辐射、传导、感应耦合。具体为：①对周围的电子、电气设备产生电磁辐射；②对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电动机铁耗和铜耗增加，并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其他设备；③变频器对相邻的其他线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。下面分别加以分析。（1）电磁辐射

变频器如果不是处在一个全封闭的金属外壳内，它就可以通过空间向外辐射电磁波。其辐射场强取决于干扰源的电流强度、装置的等效辐射阻抗以及干扰源的发射频率。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对接入同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。变频器的逆变桥大多采用PWM技术，当根据给定频率和幅值指令产生预期的和重复的开关模式时，其输出的电压和电流的功率谱是离散的，并且带有与开关频率相应的高次谐波群。高载波频率和场控开关器件的高速切换（dv/dt可达1kV/μs以上）所引起的辐射干扰问题相当突出。

当变频器的金属外壳带有缝隙或孔洞，则辐射强度与干扰信号的波长有关，当孔洞的大小与电磁波的波长接近时，会形成干扰辐射源向四周辐射。而辐射场中的金属物体还可能形成二次辐射。同样，变频器外部的辐射也会干扰变频器的正常工作。（2）传导

上述的电磁干扰除了通过与其相连的导线向外部发射，也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入其它电路。与辐射干扰相比，其传播的路程可以很远。比较典型的传播途径是：接自工业低压网络的变频器所产生的干扰信号将沿着配电变压器进入中压网络，并沿着其它的配电变压器最终又进入民用低压配电网络，使接自民用配电母线的电气设备成为远程的受害者。（3）感应耦合

感应耦合是介于辐射与传导之间的第三条传播途径。当干扰源的频率较低时，干扰的电磁波辐射能力相当有限，而该干扰源又不直接与其它导体连接，但此时的电磁干扰能量可以通过变频器的输入、输出导线与其相邻的其他导线或导体产生感应耦合，在邻近导线或导体内感应出干扰电流或电压。感应耦合可以由导体间的电容耦合的形式出现，也可以由电感耦合的形式或电容、电感混合的形式出现，这与干扰源的频率以及与相邻导体的距离等因素有关。3 抗电磁干扰的措施

据电磁性的基本原理，形成电磁干扰（EMI）须具备电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统等三个要素。为防止干扰，可采用硬件和软件的抗干扰措施。其中，硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施，一般从抗和防两方面入手来抑制干扰，其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统对干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。（1）隔离

所谓干扰的隔离是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中，通常是在电源和放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。（2）滤波

设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源及电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器。为减少对电源的干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备，可在电源线上设置电源噪声滤波器，以免传导干扰。（3）屏蔽

屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽，不让其电磁干扰泄漏。输出线最好用钢管屏蔽，特别是以外部信号控制变频器时，要求信号线尽可能短（一般为20m以内），且信号线采用双芯屏蔽，并与主电路及控制回路完全分离，不能放于同一配管或线槽内，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。（4）接地

实践证明，接地往往是抑制噪声和防止干扰的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合，防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式，要根据具体情况采用，要注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。

单点接地指在一个电路或装置中，只有一个物理点定义为接地点。在低频下的性能好；多点接地是指装置中的各个接地点都直接接到距它最近的接地点。在高频下的性能好；混合接地是根据信号频率和接地线长度，系统采用单点接地和多点接地共用的方式。变频器本身有专用接地端子PE端，从安全和降低噪声的需要出发，必须接地。既不能将地线接在电器设备的外壳上，也不能接在零线上。可用较粗的短线一端接到接地端子PE端，另一端与接地极相连，接地电阻取值<100Ω，接地线长度在20m以内，并注意合理选择接地极的位置。当系统的抗干扰能力要求较高时，为减少对电源的干扰，在电源输入端可加装电源滤波器。为抑制变频器输入侧的谐波电流，改善功率因数，可在变频器输入端加装交流电抗器，选用与否可视电源变压器与变频器容量的匹配情况及电网允许的畸变程度而定，一般情况下采用为好。为改善变频器输出电流，减少电动机噪声，可在变频器输出端加装交流电抗器。图1为一般变频调速传动系统抗干扰所采取措施。以上抗干扰措施可根据系统的抗干扰要求来合理选择使用。若系统中含控制单元如微机等，还须在软件上采取抗干扰措施。（5）正确安装

由于变频器属于精密的功率电力电子产品，其现场安装工艺的好坏也影响着变频器的正常工作。正确的安装可以确保变频器安全和无故障运行。变频器对安装环境要求较高。一般变频器使用手册规定温度范围为最低温度-10℃，最高温度不超过50℃；变频器的安装海拔高度应小于1000m，超过此规定应降容使用；变频器不能安装在经常发生振动的地方，对振动冲击较大的场合，应采用加橡胶垫等防振措施；不能安装在电磁干扰源附近；不能安装在有灰尘、腐蚀性气体等空气污染的环境；不能安装在潮湿环境中，如潮湿管道下面，应尽量采用密封柜式结构，并且要确保变频器通风畅通，确保控制柜有足够的冷却风量，其典型的损耗数一般按变频器功率的3%来计算柜中允许的温升值。安装工艺要求如下： ① 确保控制柜中的所有设备接地良好，应该使用短、粗的接地线（最好采用扁平导体或金属网，因其在高频时阻抗较低）连接到公共地线上。按国家标准规定，其接地电阻应小于4欧姆。另外与变频器相连的控制设备（如PLC或PID控制仪）要与其共地。

② 安装布线时将电源线和控制电缆分开，例如使用独立的线槽等。如果控制电路连接线必须和电源电缆交叉，应成90°交叉布线。

③ 使用屏蔽导线或双绞线连接控制电路时，确保未屏蔽之处尽可能短，条件允许时应采用电缆套管。

④ 确保控制柜中的接触器有灭弧功能，交流接触器采用R-C抑制器，也可采用压敏电阻抑制器，如果接触器是通过变频器的继电器控制的，这一点特别重要。⑤ 用屏蔽和铠装电缆作为电机接线时，要将屏蔽层双端接地。

⑥ 如果变频器运行在对噪声敏感的环境中，可以采用RFI滤波器减小来自变频器的传导和辐射干扰。为达到最优效果，滤波器与安装金属板之间应有良好的导电性。变频控制系统设计中应注意的其他问题

除了前面讨论的几点以外，在变频器控制系统设计与应用中还要注意以下几个方面的问题。

（1）在设备排列布置时，应该注意将变频器单独布置，尽量减少可能产生的电磁辐射干扰。在实际工程中，由于受到房屋面积的限制往往不可能有单独布置的位置，应尽量将容易受干扰的弱电控制设备与变频器分开，比如将动力配电柜放在变频器与控制设备之间。

（2）变频器电源输入侧可采用容量适宜的空气开关作为短路保护，但切记不可频繁操作。由于变频器内部有大电容，其放电过程较为缓慢，频繁操作将造成过电压而损坏内部元件。

（3）控制变频调速电机启/停通常由变频器自带的控制功能来实现，不要通过接触器实现启/停。否则，频繁的操作可能损坏内部元件。

（4）尽量减少变频器与控制系统不必要的连线，以避免传导干扰。除了控制系统与变频器之间必须的控制线外，其它如控制电源等应分开。由于控制系统及变频器均需要24Ｖ直流电源，而生产厂家为了节省一个直流电源，往往用一个直流电源分两路分别对两个系统供电，有时变频器会通过直流电源对控制系统产生传导干扰，所以在设计中或订货时要特别加以说明，要求用两个直流电源分别对两个系统供电。

（5）注意变频器对电网的干扰。变频器在运行时产生的高次谐波会对电网产生影响，使电网波型严重畸变，可能造成电网电压降很大、电网功率因数很低，大功率变频器应特别注意。解决的方法主要有采用无功自动补偿装置以调节功率因数，同时可以根据具体情况在变频器电源进线侧加电抗器以减少对电网产生的影响，而进线电抗器可以由变频器供应商配套提供，但在订货时要加以说明。（6）变频器柜内除本机专用的空气开关外，不宜安置其它操作性开关电器，以免开关噪声入侵变频器，造成误动作。

（7）应注意限制最低转速。在低转速时，电机噪声增大，电机冷却能力下降，若负载转矩较大或满载，可能烧毁电机。确需低速运转的高负荷变频电机，应考虑加大额定功率，或增加辅助的强风冷却。

（8）注意防止发生共振现象。由于定子电流中含有高次谐波成分，电机转矩中含有脉动分量，有可能造成电机的振动与机械振动产生共振，使设备出现故障。应在预先找到负载固有的共振频率后，利用变频器频率跳跃功能设置，躲开共振频率点。

 变频器故障分类

根据变频器发生故障或损坏的特征，一般可分为两类；一种是在运行中频繁出现 的自动停机现象，并伴随着一定的故障显示代码，其处理措施可根据随机说明书 上提供的指导方法，进行处理和解决。这类故障一般是由于变频器运行参数设定不合适，或外部工况、条件不满足变频器使用要求所产生的一种保护动作现象； 另一类是由于使用环境恶劣，高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障（严重时，会出现打火、爆炸等异常现象）。这类故障发生后，一般会使变频器无任何显示，其处理方法是先对变频器解体检查，重点查找损 坏件，根据故障发生区，进行清理、测量、更换，然后全面测试，再恢复系统，空载试运行，观察触发回路输出侧的波形，当6组波形大小、相位差相等后，再加 载运行，达到解决故障的目的。本文主要阐述第二类故障的分析和处理方法。3.1.1 主电路故障

根据对变频器实际故障发生次数和停机时间统计，主电路的故障率占60%以上；运 行参数设定不当，导致的故障占20%左右；控制电路板出现的故障占15%；操作失 误和外部异常引起的故障占5%。从故障程度和处理困难性统计，此类故障发生必 然造成元器件的损坏和报废。是变频器维修费用的主要消耗部分。（1）整流块的损坏

变频器整流桥的损坏也是变频器的常见故障之一，早期生产的变频器整流块均以 二极管整流为主，目前部分整流块采用晶闸管的整流方式（调压调频型变频器）。中、大功率普通变频器整流模块一般为三相全波整流，承担着变频器所有输出 电能的整流，易过热，也易击穿，其损坏后一般会出现变频器不能送电、保险熔 断等现象，三相输入或输出端呈低阻值（正常时其阻值达到兆欧以上）或短路。在更换整流块时，要求其在与散热片接触面上均匀地涂上一层传热性能良好的硅导热膏，再紧固螺丝。如果没有同型号整流块时，可用同容量的其它类型的整流 块替代，其固定螺丝孔，必须重新钻孔、攻丝，再安装、接线。例如，一台80年代中期西门子生产的变频器（7.5kVA）整流模块（椭圆形）击穿后，因无同类整流块配件，采用三垦生产的同容量整流块（矩形）替代后，已运行多年，目前仍然能正常使用。（2）充电电阻易损坏

导致变频器充电电阻损坏原因一般是：如主回路接触器吸合不好时，造成通流时 间过长而烧坏；或充电电流太大而烧坏电阻；或由于重载启动时，主回路通电和 RUN信号同时接通，使充电电阻既要通过充电电流，同时又要通过负载逆变电流，故易被烧坏。其损坏的特征，一般表现为烧毁、外壳变黑、炸裂等损坏痕迹。也 可根据万用表测量其电阻（不同容量的机器，其阻值不同，可参考同一种机型的 阻值大小确定）判断。（3）逆变器模块烧坏

中、小型变频器一般用三组IGTR（大功率晶体管模块）；大容量的机种均采用多 组IGTR并联，故测量检查时应分别逐一进行检测。IGTR的损坏也可引起变频器OC（+pA或+pd或+pn）保护功能动作。逆变器模块的损坏原因很多:如输出负载发生 短路；负载过大，大电流持续运行；负载波动很大，导致浪涌电流过大；冷却风 扇效果差；致使模块温度过高，导致模块烧坏、性能变差、参数变化等问题，引 起逆变器输出异常。如一台FRN22G11S-4CX变频器，输出电压三相差为106V，解体 在线检查逆变模块（6MBP100RS-120）外观，没发现异常，测量6路驱动电路也没 发现故障，将逆变模块拆下测量发现有一组模块不能正常导通，该模块参数变化 很大（与其它两组比较），更换之后，通电运行正常。又如MF-30K-380变频器在 启动时出现直流回路过压跳闸故障。这台变频器并不是每次启动时，都会过压跳 闸。检查时发现变频器在通电（控制面板上无通电显示信号）后，测得直流回路电压达到500V以上，由于该型变频器直流回路的正极串接1只SK-25接触器。在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路性能不良，断开预充电回 路，情况依旧。用电容表检查滤波电容发现已失效，更换电容后，变频器工作正常。3.1.2 辅助控制电路故障

变频器驱动电路、保护信号检测及处理电路、脉冲发生及信号处理电路等控制电 路称为辅助电路。辅助电路发生故障后，其故障原因较为复杂，除固化程序丢失 或集成块损坏（这类故障处理方法一般只能采用控制板整块更换或集成块更换）外，其他故障较易判断和处理。（1）驱动电路故障

驱动电路用于驱动逆变器IGTR，也易发生故障。一般有明显的损坏痕迹，诸如器 件（电容、电阻、三极管及印刷板等）爆裂、变色、断线等异常现象，但不会出 现驱动电路全部损坏情况。处理方法一般是按照原理图，每组驱动电路逐级逆向 检查、测量、替代、比较等方法；或与另一块正品（新的）驱动板对照检查、逐 级寻找故障点。处理故障步骤：首先对整块电路板清灰除污。如发现印刷电路断线，则补线处理；查出损坏器件即更换；根据笔者实践经验分析，对怀疑的元器 件，进行测量、对比、替代等方法判断，有的器件需要离线测定。驱动电路修复 后，还要应用示波器观察各组驱动电路信号的输出波形，如果三相脉冲大小、相 位不相等，则驱动电路仍然有异常处（更换的元器件参数不匹配，也会引起这类 现象），应重复检查、处理。大功率晶体管工作的驱动电路的损坏也是导致过流 保护功能动作的原因之一。驱动电路损坏表现出来最常见的现象是缺相，或三相 输出电压不相等，三相电流不平衡等特征。（2）开关电源损坏

开关电源损坏的一个比较明显的特征就是变频器通电后无显示。如：富士G5S变频 器采用了两级开关电源，其原理是主直流回路的直流电压由500V以上降为300V左 右，然后再经过一级开关降压，电源输出5V，24V等多路电源。开关电源的损坏常 见的有开关管击穿，脉冲变压器烧坏，以及次级输出整流二极管损坏，滤波电容 使用时间过长，导致电容特性变化（容量降低或漏电电流较大），稳压能力下降，也容易引起开关电源的损坏。富士G9S则使用了一片开关电源专用的波形发生芯 片，由于受到主回路高电压的窜入，经常会导致此芯片的损坏，由于此芯片市场 很少能买到，引起的损坏较难修复。另外，变频器通电后无显示，也是较常见的故障现象之一，引起这类故障原因，多数也是由于开关电源的损坏所致。如MF系列变频器的开关电源采用的是较常见 的反激式开关电源控制方式，开关电源的输出级电路发生短路也会引起开关电源 损坏，从而导致变频器无显示。（3）反馈、检测电路故障

在使用变频器过程中，经常会碰到变频器无输出现象。驱动电路损坏、逆变模块 损坏都有可能引起变频器无输出，此外输出反馈电路出现故障也能引起此类故障 现象。有时在实际中遇到变频器有输出频率，没有输出电压（实际输出电压非常 小，可认为无输出），这时则应考虑一下是否是反馈电路出现了故障所致。在反 馈电路中用于降压的反馈电阻是较容易出现故障的元件之一；检测电路的损坏也 是导致变频器显示OC（+pA或+pd或+pn）保护功能动作的原因，检测电流的霍尔传 感器由于受温度，湿度等环境因素的影响，工作点容易发生飘移，导致OC报警。总之，变频器常见故障有过流、过压、欠压以及过热保护，并有相应的故障代码，不同的机型有不同的代码，其代码含义可查阅随机使用说明书，参考处理措施 进行解决。过流经常是由于GTR（或IGBT）功率模块的损坏而导致的，在更换功率 模块的同时，应先检查驱动电路的工作状态，以免由于驱动电路的损坏，导致GTR（或IGBT）功率模块的重复损坏；欠压故障发生的主要原因是快速熔断器或整流 模块的损坏，以及电压检测电路的损坏，电压检测采样信号是从主直流回路直接 取样，经高阻值电阻降压，并通过光耦隔离后送到CPU处理，由高低电平判断是欠 压还是过压；过热停机，多数原因是由冷却风扇散热不足引起的。如我厂铝电解 车间环境恶劣，高粉尘、高温（夏季厂房上部气温高达56℃）、高氧化铝粉尘、氟化氢腐蚀气体使多功能天车上变频器内电路板易积尘、风扇粘死、电子器件老 化迅速、GTR(或IGBT模块过热烧坏，故经常出现过热保护，特别是在夏季，这种现象更加频繁，而且模块烧坏率很高，即使进口机型（如Siemens、senken、fuji 等）情况也是如此。为解决这个问题，我们通过加大天车上使用变频器容量，才 初步降低了变频器的故障率和报废率，但效果并不理想。4 降低变频器故障和延长使用寿命的措施

根据实验证明，变频器的使用环境温度每升高10℃，则其使用寿命减少一半。为此在日常使用中，应根据变频器的实际使用环境状况和负载特点，制定出合理的检修周期和制度，在每个使用周期后，将变频器整体解体、检查、测量等全面维护一次，使故障隐患在初期被发现和处理。4.1 作好检修工作

（1）定期（根据实际环境确定其周期间隔长短）对变频器进行全面检查维护，必要时可将整流模块、逆变模块和控制柜内的线路板进行解体、检查、测量、除尘和紧固。由于变频器下进风口、上出风口常会因积尘或因积尘过多而堵塞，其本身散热量高，要求通风量大，故运行一定时间后，其电路板上（因静电作用）有积尘，须清洁和检查。

（2）对线路板、母排等维修后，要进行必要的防腐处理，涂刷绝缘漆，对已出现局部放电、拉弧的母排须去除其毛刺，并进行绝缘处理。对已绝缘击穿的绝缘柱，须清除碳化或更换。

（3）对所有接线端检查、紧固，防止松动引起严重发热现象的发生。（4）对输入（包括输出）端、整流模块、逆变模块、直流电容和快熔等器件进行全面检查、参数测定，发现烧毁或参数变化大的器件应及时更换。（5）对变频器内风扇转动状况、要经常仔细检查，断电后，用手转动风叶，观察是否卡住或缺油，以确保风扇能够正常工作。

第四篇：月度故障总结分析

七、八、九月份故障分析与总结

三个月以来，预处理出现的故障较多，主要列举以下：

一、7月1日，出现钢丸清扫不干净。

随即厂家技术人员到厂调试，发现原因为吹丸管口的胶皮过长，阻止了钢沙的回吹，后经剪短胶皮帘子后问题得到解决。

二．7月7日，四号抛丸器堵沙。

此问题是到现在为止都一直存在，并且未得到解决。在此期间，多次堵沙，也多次寻找原因，现有以下分析：

1、由于操作工在停车时会比较容易出现堵沙，故怀疑是由于抛头电动机停止转动后抛头里仍存有钢沙，所以厂家人员决定更改程序，在停止下沙后15秒，电动机才停止。情况随即得到改善，但仍会堵沙。

2、故又怀疑为下沙管气动控制阀关闭不严，但打开抛头盖子没有沙子流下，故排除该原因；

3、最近察觉4#电流有所偏大，故猜想为下沙控制板的开口由于摩擦变大，故下沙量有所增大，此原因还在观察中。

三．7月中旬到8月初喷漆系统出现各种不同的故障，如喷漆不止、喷漆中间有间断等。

1、喷漆不止，其原因是电磁阀不回位，造成无法停止；

2、中间断喷，起初是怀疑为传感器出现故障，但更换传感器后仍然出现此现象，故又怀疑为线路问题，但检测的时候却是正常，经过讨论决定并线实验，结果情况好转。一段时间后，又会重新出现相同的问题，故决定换线，但由于第一次更换的线的质量问题，仍然断喷，在更换电缆线后问题得到解决。

四．8月2日起至8月19日，预处理出现了严重的故障：打板质量不合格。具体处理经过为：

第一阶段（2011年8月2日至4日）

1、问题：钢板处理的不干净，质量不合格。

2、处理情况：点检员和工程师分析后对抛丸器进行了微调。

3、处理结果：打板质量仍未好转，等待厂家到厂维修指导。

4、应对措施：联系厂家到厂维修指导。第二阶段（2011年8月4日至6日）

4日新加钢丸6吨（厂家生产：****金属制品有限公司的高耐磨合金钢丸）

1、问题：配合厂家解决钢板处理不干净的问题；提升电动机报警。

2、处理情况：对7、8、9号抛丸器角度进行调整，紧固提升电动机接近开关。

3、处理结果：提升电动机正常工作，打板质量不佳。

4、应对措施：厂家人员（丁师傅）分析废弃沙子过多所致，其打板效果会随着打板的不断进行越来越好。

第三阶段（2011年8月6日至8日）

1、问题：试验过程中发现横向收丸螺旋输送机轴发出异响。

2、处理情况：处理横向收丸螺旋输送机，调整链条松动及链盒摩擦现象。

3、处理结果：7日至8日受台风影响未能正常施工。

4、应对措施：组织检修拆卸电动机及连接轴。第四阶段（2011年8月9日至11日）

1、问题：9日发现2号抛丸器主轴过热，10日又发现收丸刮板运行不正常（连接轴）。

2、处理情况：

1）、9日联系焊工焊接吊鼻以便于安装主轴，更换2号抛丸器主轴。2）、10日下午电动机拆卸发现连接轴断裂，委托集配处机加工人员重新加工连接轴，重新加工连接轴，11日处理完。

3、处理结果：2号抛丸器主轴温度正常，收丸刮板电动机螺旋轴正常工作。第五阶段（2011年8月12日至16日）

12日新加钢丸2吨（厂家生产：****属制品有限公司的高耐磨合金钢丸）

1、问题：钢板处理出现带状明显未处理到，处理中发现抛丸器叶片磨损及分丸轮破裂；处理过的钢板表面灰尘较多。

2、处理情况：

12日下午厂家人员（3人）指导调试解决钢板处理质量问题。1）、叶片和分丸轮更换； 2）、增加“抛丸粗细二次分离器”功能； 3）、除尘器滤筒清理干净。

3、处理结果：钢板处理质量有很大改善，板面处理均匀、表面灰尘覆盖较少，少数区域仍然不合格。

4、应对措施：与厂家技术人员进一步调整。第六阶段（2011年8月17日至19日）

新加钢丸（品牌名）2吨。

1、问题：喷枪喷漆不止，喷漆时有断喷现象。

2、处理情况：拆卸喷枪，更换质量较好的电线。

3、处理结果：喷漆工作正常，预处理线处理钢板质量和喷漆效果符合质量标准。

五、比较多的人为故障：如上下料液压站被吊车撞坏、上料横移电动机被砸变形、刮板被撞毁、下料辊道挡板及侧滚多次被撞开焊、吹丸上风口被撞开焊等，均为可以避免的故障。

第五篇：人力资源的结构与分析

人力资源结构分析

人力资源结构分析是人力资源规划进行的第一步。所谓人力资源结构分析也就是对企业现有人力资源的调查和审核，只有对企业现有人力资源有充分的了解和有效的运用，人力资源的各项计划才有意义。人力资源结构分析主要包括以下几个方面：

 人力资源数量分析

人力资源规划对人力资源数量的分析，其重点在于探求现有的人力资源数量是否与企业机构的业务量相匹配，也就是检查现有的人力资源配量是否符合一个机构在一定业务量内的标准人力资源配置。在人力资源配置标准的方法运用上，通常有以下几种：

1、动作时间研究。

动作时间研究指对一项操作动作需要多少时间，这个时间包括正常作业、疲劳、延误、工作环境配合、努力等因素。定出一个标准时间，再根据业务量多少，核算出人力的标准。

2、业务审查。业务审查是测定工作量与计算人力标准的方法，该方法又包括两种：

A．最佳判断法：该方法是通过运用各部门主管及人事、策划部门人员的经验，分析出各工作性质所需的工作时间，在判断出人力标准量。

B．经验法：该方法是根据完成某项生产、计划或任务所消耗的人事纪录，来研究分析每一部门的工作负荷，再利用统计学上的平均数、标准差等确定完成某项工作所需的人力标准。

3、工作抽样。工作抽样又称工作抽查，是一种统计推论的方法。它是根据统计学的原理，以随机抽样的方法来测定一个部门在一定时间内，实际从事某项工作所占规定时间的百分率，以此百分率来测定人力通用的效率。该方法运用于无法以动作时间衡量的工作。

4、相关与回归分析法。相关与回归分析法是利用统计学的相关与回归原理来测量计算的，用于分析各单位的工作负荷与人力数量间的关系。

有了人力标准的资料，就可以分析计算现有的人数是否合理。如不合理，应该加以调整，以消除忙闲不均的现象。

 人员类别的分析

通过对企业人员类别分析，可现实一个机构业务的重心所在。它包括以下两种方面的分析：

1、工作功能分析。一个机构内人员的工作能力功能很多，归纳起来有四种：业务人员、技术人员、生产人员和管理人员。这四类人员的数量和配置代表了企业内部劳力市场的结构。有了这项人力结构分析的资料，就可研究各项功能影响该结构的因素，这些因素可能包括以下几个方面：企业处在何种产品或市场中，企业运用何种技能与工作方法，劳力市场的供应状况如何等。

2、工作性质分析。按工作性质来分，企业内部工作人员又可分为两类：直接人员和间接人员。这两类人员的配置，也随企业性质不同而有所不同。最近的研究发现，一些组织中的间接人员往往不合理的膨胀，该类人数的增加与组织业务量增长并无联系，这种现象被称为“帕金森定律”。

3、工作人员的素质 人员素质分析就是分析现有工作人员的受教育的程度及所受的培训状况。一般而言，受教育与培训程度的高低可显示工作知识和工作能力的高低，任何企业都希望能提高工作人员的素质，以期望人员能对组织做出更大的贡献。但事实上，人员受教育程度与培训程度的高低，应以满足工作需要为前提。因而，为了达到适才适用的目的，人员素质必须和企业的工作现状相匹配。管理层在提高人员素质的同时，也应该积极提高人员的工作效率，以人员创造工作，以工作发展人员，通过人与工作的发展，促进企业的壮大。

人员素质分析中受教育与培训只是代表人员能力的一部分，一个企业及组织中，不难发现一部分人员的能力不足，而另外一部分人员则能力有余，未能充分利用，即能力及素质与工作的需求不匹配。其解决方法有以下几种：

（1）变更职务的工作内容： 减少某一职务、职位的工作内容及责任，而转由别的职务人员来承接。

（2）改变及强化现职人员: 运用培训或协助方式，来强化现职人员的工作能力。（3）更动现职人员的职位: 如果上述两种方法仍无法达到期望时，表示现职人员不能胜任此职位，因此应予以调动。

以上三种解决方法究竟以选用何种为宜，事先需要考虑以下几个因素：（1）加强培训能否是当事人有所进步: 如果加强培训可使能力不足的员工有所进步时，则没有必要采取更动人员的措施。（2）担任该职位可能的时间长度: 如果某员工任该职位已届退休或轮调期满或组织结构更迭，则可采用临时性的调整。

（3）是否情况紧急，非立即改善不可: 如果该职务比较重要。足以影响组织目标的实施，则必须采取组织措施；否则应尽量不用组织措施解决。

（4）是否影响组织士气: 将某员工调职，是否会影响其他员工的情绪，是员工失去安全感，而有损组织的稳定。

（5）有无适当的接替人选: 如果短期内无法从内部或外部找到理想的接替人员，则应采取缓进的措施，以免损失更大。

（6）此职位与其它职位的相关性程度: 如果此职位与上、下、平行多个其他职位的相关往来频度很高，则不应采取太突然的措施，以避免影响其他职位的效率和工作进展。

4、年龄结构分析 分析员工的年龄结构，在总的方面可按年龄段进行，统计全公司人员的年龄分配情况，进而求出全公司的平均年龄。了解年龄结构，旨在了解下列情况。（1）组织人员是否年轻化还是日趋老化。（2）组织人员吸收新知识、新技术的能力。（3）组织人员工作的体能负荷。

（4）工作职位或职务的性质与年龄大小的可能的匹配要求。

（5）以上四项反应情况，均将影响组织内人员的工作效率和组织效能。企业的员工理想的年龄分配，应呈三角形金字塔为宜。顶端代表50岁以上的高龄员工；中间部位次多，代表35~50岁的中龄员工；而底部位人数最多，代表20~35岁的低龄员工。

5、职位结构分析

根据管理幅度原理，主管职位与非主管职位应有适当的比例。分析人力结构中主管职位与非主管职位，可以显示组织中管理幅度的大小，以及部门与层次的多少。如果一个组织中，主管职位太多，可能表示下列不当的结果：

（1）组织结构不合理，管理控制幅度太狭窄，而且部门与层次太多。（2）显示工作程序繁杂，增加沟通协调的次数，浪费很多的时间，并容易导致误会和曲解。

（3）由于本位主义，造成相互牵制，势必降低工作效率。（4）出现官僚作风，星辰官样文章。