电梯变频器故障诊断与维修（关于电梯变频器的维修与测试）

一、关于驱动程序的类别

在工控维修行业，变频器是入门级设备，可以不要被绕过。变频器的主要作用是驱动电机，将小信号转换成受控的交流电流和电压。在实际维护中，驱动控制设备也是最容易损坏的。

驱动器有很多种，其中变频器最具代表性。乍一看，交流控制产品已经成为市场主流。然而，DC控制产品，事实上，并没有退出历史舞台。以abb DC调速器系列和西门子6ra DC调速器系列为例，DC调速器的更换几乎与变频器同步。DC调速适用于大功率、低速和高扭矩的应用。虽然电机价格昂贵，维护困难，但功率相当可观！很容易做到兆瓦级，控制精度还是很理想的。高端的DC调速器技术在欧美是最具代表性的，这一点连日本都不能不做。有国货，要么是仿制品，要么是山寨品，没有著名的自主品牌。最有代表性的就是etd(伊泰帝)。其实谱系还在园区，只是复杂的操控界面已经培养出来了。这还是一个赞的点。

这几年通信方面进展最快的是永磁同步驱动，不过这玩意会局限于对付一些大功率设备，而且成本不低。然后是伺服驱动。在所有驱动器中，伺服的技术含量最高，三环反馈，对匹配电机有严格的定义和要求。欧美驱动、伺服、运动控制器和硬件设计一般通用，应用灵活，性能稳定。针对不同的控制场景，厂商都有自己的核心解决方案：刷伺服固件就是伺服控制器；有刷逆变器程序是一个高性能的逆变器。日本人对伺服的研究也很深入，产品的各项指标并不逊色于欧美产品。而日本的服务器和伺服电机的匹配过于严谨，可替代性差。

伺服市场巨大，国内也有厂商，但产品综合实力还处于追赶阶段。

二、电梯驱动变频器

奥的斯电梯逆变器测试

有了以上各类铺垫，电梯变频器隆重呈现。电梯属于特种设备，与生命安全挂钩。电梯变频器技术介于变频器和伺服之间。不过可以负责任的说，会修变频器的技术人员不一定会修电梯变频器。

先分析一下电梯变频器：电梯变频器的原理和变频器一模一样，不同的是控制方式：

(1)矢量控制模式。矢量控制在今天似乎是一种烂大街的技术。它只是应用场景多了，市场也成熟了。这个术语的翻译不是一两句话就能说清楚的。一般可以这样比较：矢量控制是指只要启动变频器，就可以获得恒定的转矩。

(2)闭环，其实电梯变频器的闭环控制对精度要求不高，编码器也就是增量式编码器。然而，在编码器和控制器之间出现了许多维护困难。比如反馈信号问题、过流故障、电流传感器问题、过流故障、驱动器和模块问题也属于过流故障.

(3)制动。电梯变频器属于升降控制设备。举升的时候，上升的时候狂功，下降的时候发电的时候狂功，所以多了一个刹车单元。当然这个单元也可以配外设，但是经过实地测试，外设的制动、反应、效果还是略差。制动电阻开路或模块短路将报警。

(4)辅助功能。除了目前的集成式电梯变频器，许多分体式变频器都是由分段速度控制的。分段控速的原理很简单，就是电梯运行时，爬行、中速、高速对应变频器的不同端点。除了分段速度控制，还有一系列安全输入和输出功能，如

变频器属于升降设备，采用闭环控制，提高了执行过程的准确性，更好的保证了扭矩的输出，保证了对舒适性的硬件要求。但comfort主要侧重于程序调试，与硬件关系不大。由于是闭环控制，很多故障和外界的相互作用很强，所以在维修判断中要注意观察更多的细节。

在维护过程中，在没有备份的前提下，能修改的尽量不要修改参数，以免硬件修好了，软件却可以与系统不匹配，导致无法运行。

三、电梯变频器维修实例

以前所有电梯都配进口变频器。变频器只是电梯的一个核心设备，品牌不一定一样。比如日立美国电梯不一定配备日立变频器，以及富士电梯不一定是富士变频器。电梯是一个系统化的设备，品牌很多，有些我自己都没见过。但是这个东西，驱动力，有着同样的功能，永远不变。十年多维修事业，接触比较多的品牌有：MICOVERT米高，keb神户，日立日立日立，富士富士，安川安川等后来国货上市，出现了驱动控制一体机，如君主Manak，MODROL Monde，YOLICO优力康等。

下面是一些常见品牌的维修案例：

(1)富士富士

日企在中国深耕多年，三菱、日立、富士电梯早已成为三足鼎立。我公司附近是日立工业园，主要生产电梯。这里只说富士电梯变频器。富士电梯变频器最早的应用可以追溯到vg3。Vg3逆变器是富士最早的带矢量控制的逆变器，控制板的功率驱动是在一块pcb上完成的。目前市场上仍有vg3系列产品在服役，应该服役20年以上，可见其产品性能可靠。未来一代产品是vg5系列、vg7系列.

富士vg3电梯变频器开始报警oc过电流故障。我说了，电梯变频器过流与外界有关，正在指导用户排除。电机、刹车、编码器没有问题，客户送修。以前的产品采用大型电路板，关键元件使用分立器件。首先怀疑是驱动有问题。富士逆变器采用高频开关电源，滤波电容很小。实际检测到cpu输出到驱动器的信号，六个桥臂都正常。第二步检测编码器脉冲反馈电路，问题找到了。原来编码器A相位反馈光耦有一个不好的触发。部件更换后，先应用负载模拟试验机，输出正常。修改参数，然后带电机运行，检查电流电压，输出正常。

题外话：日本早期的驾驶设备用料充足，稳定。什么此外，程序应用非常适合我们亚洲人的思维，并且易于使用和维护。不过，虽然后来的产品也起了心思眼，稳定性大打折扣，维护成本高，很容易更换它们。但技术就是这样被时代推动的，无可厚非。

(2)神户制钢所

科比是德国产品。电梯产品以前是f4系列，现在是f5系列最受欢迎。科比硬件设计是必须的。关键部件为自主研发的陶瓷厚膜，节省内部空间，增加产品稳定性。韩国外换银行硬件充足，刚刚好。不像西门子施耐德的东西，想多了就复杂了，最后性能也没什么提升(吐槽)。科比喜欢隐藏自己的参数。参数明明有几千个，他平时和用户见面的也就几十个。而且它们背后的逻辑太复杂，很难在一台机器上应用几套应用程序。

例：客户送来一台f4 22kw电梯变频器，来了之后电源烧了，整机无显示。22kw f4有两个电源，一个高压，一个低压。什么惊人的是振荡厚膜，它使用555时基芯片，但它它已经被炸毁了。芯片看起来很简单，但是集成在厚膜上，所以你可以I don’我不买。什么可怕的是电阻器的电阻值被打印出来，而且它不可能计算出振荡频率是多少。经过慎重考虑，我决定用从机器上拆下来的3844电路板来代替。反正二次是采样在24v电源上，所以我不不必细看这个奇怪的电源振荡频率。供电方案不错，还有配件。曾经成功过一次。然而，电梯变频器是闭环控制的。如何测试机器？科比打得多，有调试软件。我通常先用软件备份程序。维修时，如果我需要带电机来确认，我会改变控制模式进行开环测试。测试结束后，我会加载原始参数，然后用模拟测试仪测试(主要是编码器反馈)。

科比变频器，如果参数没有条件备份，建议不要更改参数来测试电机。只要改变控制模式，用户基本上就声明可以不要被使用。如果顾客能付钱，你怎么能要求他付钱呢不要用它？

(3)MICOVERT高。

说实话，我修过很多高层电梯变频器。我一直不明白米高这个品牌属于哪个国家。好像和默勒有点关系，不过现在已经在中国生产了。目前市面上只有两款产品：MICOVERT340和MICOVERT2003！在现代开关电源如此成熟的今天，米高变频器仍然坚持使用自耦变压器降压供电，使得整个控制板显得相当笨重。米高主要设计用于电梯驱动。迄今为止，我从未见过米高传动产品与那种工业机械相匹配。电梯变频器追求稳定，功能越简单越好，米高电梯变频器用户界面不复杂。维修米高电梯的变频器，还是有些麻烦，就是封装好的驱动模块，上下桥组合，一个变频器三个驱动模块。如果那东西真的出了问题，就得换掉。

维修实例：用户维修了一台340电梯变频器，但工作正常。在停机维修后，它总是报告过压。变频器过压要细分：启动时报过压；上游报告中的过压；下行过程中报过压！故障点不同。如果停机或启动时报过压故障，故障点通常在母线检测电路或储能电容，容量下降。如果它一个下行方向的报警过压，故障点通常在制动电路，因为电梯的逆变器在下行过程中并没有真正输出功率。此时电机相当于发电机的原理，由IGBT模块反向充电。此时，总线电压将线性上升。

当逆变器静止时，总线电压正常。然后断开采样点，从外部加一个模拟DC电压，并进行调整。观察面板显示变化范围是正常的，所以我确定检测电路是好的。继续测试制动电路：模块没有烧坏，客户已经测量了外接电阻，没有短路。维修后找不到故障点。然后经过反复分析对比，发现刹车时，与程序检测显示有较大且不规则的偏差。正常的电梯变频器设定780-800v的母线电压为制动动作的临界点。也就是说，只要总线电压高于800v，制动模块就会开始导通和放电。通过桌面测试发现，有时候母线还在700v的时候制动模块就已经动作了，有时候母线电压已经过了800v，但是制动单元才开始动作。

沿着这条线索逆向推理，最终发现某电源滤波电容容量下降，更换后故障消除。

为什么之前工作正常，维修后故障出现？当c

Monde是国产电梯变频器，广泛应用于货运电梯。比如广州珠江富士电梯的驱动变频器就是Monde 的产品。这个品牌，Monde，在国内知名度不高，但是已经渗透到了起重、机床、注塑等一些行业。就行业定位而言，Monde s的定位比较具体，产品在国产品牌中比较优秀。然而，蒙德美国的产品又贵又不便宜。从市场份额来说，江苏估计没有茅纳克了。

例：Mond ism-gl3的一台电梯变频器，未显示，已被他人维修。搞设备维修的，最怕别人修的机器。这和同行的技术无关，主要是大家分析电路的思路不一样：有的上来就用烙铁，有的喜欢用替代法.这个变频器据说是模块爆炸，同行换了模块。但安装后，电梯轿厢上行时，偶尔会报过流、过载故障。兄弟单位怀疑编码器有问题，现场更换后还是一样。

我的分析是：电梯可以开始运行，故障往往发生在上升过程中。故障点应该在电流检测电路或者驱动电路，因为电梯工作时，是在上升中满功率运行的。此时电流反馈的相位差最大，反映的现象是电机声音稍有误差，测得的一相电流略大。

带测速的闭环变频器，工作时电流动态反馈，两相的幅度必须相同(不同相)！因为检测到的反馈幅值会送到cpu处理器与输出相电流进行差分比较，如果某一相的幅值过小或过大，控制运算电路会认为相关相电流不够，会延迟输出脉宽的驱动，从而增大输出电流，造成电机三相不平衡，出现过流过载故障。

确定维修方向要从简单的角度入手：拆下IGBT模块，对霍尔电路做交流动态检测。因此，霍尔输出完全正常。检测电路，示波器，触发器也正常。注意：它不表示驱动电路在可以触发时完全正常。还需要检查触发电源，将示波器延迟缩短到us级别，测量滤波器电源。发现W相纹波更重，测得的电容容量下降了一大半。更换电容器。现场调试，过载问题彻底解决。

电容纹波的问题，无论是进口品牌还是国产品牌都会出现。在电子元器件中，电容的质量是最难把握的，也是受环境影响最大的。然而，一些品牌的电容器，如EPCOS EPCOS，确实因其质量而受到称赞。维护工控产品，最好不要用民用级的元器件，要更换工业级的元器件。进口电容目测容量有大有小；相反，国内产品体积小，容量大。但是唐我不认为国内的技术更先进。在皮料和耐用度上，进口产品和国产产品差距很大。比如lenze服务器用的电容有明显漏电，设备还能用一年半。国内的如泰安、海利普，有的电容不蜕皮，但故障与大川电容器有关。

四、电梯变频器如何测试？

(1)更改参数以匹配您自己的电机调试。

在电梯变频器维修模拟试验机上

电梯变频器维修除了一些经验和原理分析外，还需要结合实际应用场景来推断故障原因。最主要的困难是机器不容易测试！Vf控制称为开放式控制，适应性相当强。对于15kw的电机，你可以用22kw的变频器测试一下，没有问题。也可以用11kw测试运行。但是，闭环矢量控制可以不工作。闭环矢量基于一套函数算法公式，对匹配电机要求很高。那里有

那我们使用普通电机的原因是：因为维修机器都记忆了与电机匹配的参数，如果你准确地知道你的电机参数，只要它们在驱动器的容许范围内，你就可以运行它们，并将它们输入到被维修的变频器中。但是有时候也要试试飞机，不然不确定是好是坏。

这时候建议先备份原机参数。有两种方法：

先找到变频器控制板的eerom存储器，用编程器读出里面的数据进行备份(这种方法不管用户有没有设置密码都可以备份)；

二是使用调试软件直接将数据传输到电脑中保存。第一种方法麻烦且有风险(读取过程中丢失数据)；第二种方法很简单，但许多维护人员不没有相关软件(或软件数据线)。

备份后就可以随便玩了！如果只是想测试输出路径和输出电流，只需要改变控制方式(比如Kobe，只需要改变ud2=1)和修改电机参数，应该就能运行了。反正目的只有一个，就是让电机转起来。只是记得重置参数，当你我们结束了。这样，自我确认之后，固定了就差不多固定了。再有问题就要考虑外部原因了。

(2)用模拟测试仪进行输出测试

电梯变频器维修模拟测试仪

模拟试验在维修专家中流传已久，但我是第一个把模拟试验做成兼容的维修试验设备。

什么是模拟考试？

就是让被测设备运行，可以提速，驱动输出，模块控制，终端控制，编码器反馈，都处于真实的工作状态。还可以把模拟测试仪带到现场，让驱动运行，直观的判断现场编码器，输出不足的问题等于。

我喜欢模拟测试仪，兼容上位机和速度反馈的功能。有了它，不仅可以测试电梯变频器，还可以测试注塑机驱动器。但这个东西毕竟只是模拟的，它可以不要用马达运转。没有办法检测逆变器运行中的过流故障(模拟试验只带灯泡运行，所以可以模拟实际电流)。好处是不需要修改任何参数就可以直接启动运行！唐不要担心你能做到。修改参数后无法恢复。同系列产品，一条线控制一条反馈线，可以直接固定。不同品牌，加上跳线，也可以开始跑。当然，模拟测试只是一个工具，其目的无非是提高维修零件的成功率。如果电流检测电路有问题，就得做动态检测！根据我自己的经验，如果我通过了模拟测试，修复成功率达到90%应该没有问题。

五、结束

电梯行业的设备与我们的生活息息相关，也有同胞从事这个行业。以上列举的例子只是针对电梯系统核心设备——变频器的维修经验和看法，不全面不完整，供业内人士参考。

原标题：电梯变频器的维护与测试

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