变频器元件损坏，如功率模块爆裂、短路或开路，电容喷液鼓包，IC电路击穿损坏，电阻元件开路等。，用万用表从元件的电阻值或在线电压值就能很容易地检测出来，有些损坏只需用肉眼观察其形状的颜色形状和变形就能判断清楚。但元器件的性能劣化并不是因为短路或开路而出现“明显损坏”的状态。不仅部件外观不能有明显异常，有时甚至万用表等测量设备对其质量也无能为力。这种损坏，比如大电容的电解电容器的引线电阻增加，小电容的电容器的介质损耗增加，高频特性恶化，晶体管的放大能力恶化，二极管的整流特性恶化等。，我们用万用表和电容表检测都是好的，但是故障元件在电路的实际工作中“表现不佳”，就好像一个人带着不好的情绪在勉强工作，这样工作必然漏洞百出，很难顺利完成任务。

变频器的性能恶化不是质变，而是量变。使用多年的机器，如电容器电解液干涸，极管放大能力下降，元器件引脚氧化等。，都是随着时间的推移而逐渐改变的。所以，在检修“老机器”的时候，要多注意这些问题。

对于这类元器件损坏的定义，用老化、效率低下、失效、性能恶化更为合适，而不能用击穿、开路等。部件性能劣化，劣化程度往往差别很大。故障现象和检测难度也是千变万化，不容易掌握。而是往往表现为疑难故障，或者说“软故障”，让人挠头——找不到坏的部分，但电路明显不在正常状态！检修这种故障，需要维修人员扎实的、积累的电子电路基本技能经验，甚至对维修人员的心理素质也是一种考验。

好在这种故障毕竟是少数，一般都是元器件“硬损坏”。如果维修人员愿意接受这种挑战，这种软故障的维修也会转化为一种乐趣，维修过程甚至可以成为一种享受(常见故障上来换零件有什么乐趣？)，让人很有成就感。在我们长期的维护工作中，总会遇到这样的故障。我们可以干脆不修理这样的机器，也可以接受它们，享受它们。这有什么不好？

厂家给了一些部件的使用寿命，比如变频器中的散热风扇和电解电容，厂家给的更换寿命是8-10年。风扇是转动部件，轴承等转动部件长期使用总会磨损；为了提高电容，在电解电容中注入电解液，所以反而有漏电。安装和使用时应注意其极性。同时，随着使用寿命的增加，电解液会逐渐干涸，导致电容下降。达到使用寿命后，即使逆变器没坏，原则上也要更换风扇和电解电容，防患于未然。

风扇损坏，比较直观。这里我们就以一个故障实例来谈谈DC电路储能电容的损坏。

1.老化大容量电解电容器的故障现象及维修思路；

【故障实例1】一台富士500G9 90kW变频器运行中出现欠压故障。变频器已经连续工作近十年了。接管后，电容计被用来测试DC电路储能电容器的容量。有六个储能电容器，每个容量为8200微法。检测了8000-8300 UF的容量，感应电容没有问题。从调压器接入可调三相电源，检查电压检测电路，监控面板显示DC电压值，表明DC电压检测电路没有问题。测量DC电路电压。当输入电压为380V时，DC电压约为540V(轻载)，无法发现问题。

拖动变频器到37kW电机，满负荷运行，但没有欠压故障。我仍然感到不安。后来找了另一家工厂，用变频器驱动75kW电机，满负荷运行，因欠压故障停机。在操作过程中，检测到DC回路电压，该电压已降至430V。逆变器确实有故障！

在有负载的情况下，DC电路电压低，只有两个可疑的元件:一个是三相整流电路。本机由六个100A整流模块组成，两两并联使用。用数字万用表的二极管测量整流桥的正向压降是没有问题的，大概是430(0.43V)，用指针式万用表测量它的正反向电阻。这种逆变器有一个特点:整流模块和逆变模块的使用在功率上有相当的裕度，整流模块的稳定性比电解电容好。所以不能排除电容的嫌疑。如果你想更换测试，但是你没有那么多整流模块和电容备件。只确定是整流桥还是电容，等买了零件再去验证故障。

显然，电容器的损坏并不是使用时间长导致的容量下降，用电容表测试容量也是令人满意的。但是这台机器的故障表现真的就像是储能电容的容量减小，不能发挥应有的储能作用，DC电路的电压降低，导致电压检测电路报出欠压故障。

当电容器的容量减小时，轻的电容器负载能力差。当负载增大时，DC电路欠压故障往往会跳开，电容进一步损坏，可能会引起DC电路电压波动，从而对逆变模块形成致命打击。这种故障往往比较隐蔽，不像元器件短路，容易引起注意，有时检查起来很麻烦，尤其是大功率变频器中的电容。经过多年运行，其引出电极常年承受数百Hz大电流的充放电冲击，产生不同程度的氧化。用电容计测量，容量正常；用万用表测量，也有明显的充放电现象，反向漏电流电阻值也在允许范围内。但接入电路后，充放电内阻增大，相当于电容充放电电路串联了一定电阻值！电容器的瞬态充放电电流大大减小，电容器的储能容量实际上也减小了，相当于电容严重减小。由于储电能力下降，DC电路电压下降，变频器无法正常工作。维修人员可能会误判！如果在空载状态下同时监测DC电路的电压值，很难判断和分析维修部轻载状态下储能电容的问题。电容器引线电阻的外观不能用常规测量方法测量。只有通过深入分析才能得出这个结论。

经过以上分析，邮购了6台8200uf400V优质电解电容器。这台机器的储能电容全部更换后，75kW电机被拖着满负荷运转，欠压故障不再跳过。测量DC回路电压，在负载下高于520V。逆变器维修。

二、充电接触器主触头显示故障现象及维修方法:

当充电接触器的触点接触不良时，也会出现欠压(或DC电路电压低)的故障。请参见以下示例。

【故障实例2】东源一台7300MA 37kW变频器在运行中随机跳“DC回路电压低”故障，有时一天跳几次，有时可以连续运行几天。当故障再次出现时，变频器再次通电，可以正常运行一段时间。用户工作现场电压的供电电压非常稳定，没有任何问题。同时同时使用的其他几台变频器，以及同型号的，都没有这个问题。

送到维修部后，变频器上电后，有“哐当”一声，充电接触器闭合。空载或轻载时，连续运行三天，DC电路电压低。三相调压器用于调节输入电压，同时监测操作显示面板上显示的DC回路电压值，该值与输入电压成正比变化。大范围内变频器不报故障，说明检测电路没有问题。

还重点检查了DC电路的储能电容。它的容量和标称值没有太大区别。机器使用寿命不长，储能电容采用优质元器件，应该没有问题。

通电几次后，可以听到充电接触器的吸合声，说明充电接触器的控制电路也是好的。什么导致DC回路电压低？

进一步认为，尽管充电接触器被接合，但是只有在接触器被拆开之后才能观察到主触点的闭合。拆开接触器后发现三对主触头烧损严重，同时发现三相逆变模块大部分被更换，机器已维修。可能在模块炸飞的同时，充电接触器的主触点也损坏了。

接触器是一个电磁开关，它的闭合和释放是由电磁动作和机械部分的配合来完成的。当接触器主触头烧损变形，或因使用寿命过长而发生机械变形或机械老化时，机械动作会受阻，导致主触头吸力不足，接触不良。

在这种情况下，接触电阻是由触点烧损引起的，工作时出现打火现象，触点的接触状况随机恶化，于是DC电路的电压随机下降，产生欠压报警。但停电后合上时，接触器的接触条件得到改善，变频器可以运行一段时间。接触器机械变形后也会出现这种现象，以至于一些电工都有过这种经历。欠压故障时，变频器反复上电几次或振动几次后又“神经质”又“好”了。
更换优质接触器后，故障消除。

该故障具有“眼见为实，耳听为虚”的维修特点。听声音的时候接触器是闭合的，但是只有看才能更好的确定主触头的闭合状态。

三、晶体管老化失效的故障现象及维修思路:

晶体管的老化和失效更加隐蔽，其失效现象更加难以琢磨。相对于电容、接触器等部件的维修，又上升了一个层次的难度。下面举两个排除开关电源故障的例子来说明晶体管老化故障的排除。这两个故障，一个输出电压高，一个输出电压低，都很隐蔽，很有意思。

【故障实例3】本机为东源7200PA型37kW变频器，其故障现象为:运行中出现随机停机，可能几天停一次，也可能几小时停一次；很难开始。启动过程中，电容充电接触器跳动，无法启动，但操作面板不显示故障代码。经过一番努力成功启动后，它可以运行一段时间。

从现场拆卸控制面板，短路热继电器端子，防止调试进入热保护状态；将充电接触器的触点检测端子短路，防止其进入欠压保护状态，使其无法调试。全面检修一下都好，查不出什么异常。

将控制面板放回机器中，给机器通电，启动时充电接触器弹跳，无法启动。拔掉12CN插头散热风扇的连接线以减轻开关电源的负载后，情况大大改善，启动成功率提高。仔细观察，启动过程中显示面板显示亮度降低，判断故障是开关电源负载能力差。

拆下电源/驱动板，从机外送来DC 500V维修电源，单独检修开关电源电路。

本机的开关电源电路是单端正向隔离开关电源。电路由分立元件组成，故障率低。开关管和分流控制管构成振荡稳压电路的主干，外围电路极其简单。

拆下电源/驱动板，从机外送500V DC维修电源，单独检修开关电源电路。

各电源输出空载时，开关副边绕组及后续整流滤波电路的输出电压正常。每个电源的输出接一个阻性负载(如50欧姆的5W电阻)，电压值略有降低；+24V接入冷却风扇和继电器负载后，+5V降至+4.7V，此时屏幕显示等操作正常。但如果启动变频器，继电器会跳开，有时会出现“DC电压下降”、“CPU与操作面板通讯中断”等故障码，导致操作失败。在测量过程中，当+5V降至+4.5V以下时，变频器将立即从启动状态变为待机状态。详细检查各电源负载电路，无异常。

分析:控制电源负载能力差的判断是正确的。因为CPU对电源要求严格，不低于4.7V才能勉强工作；但低于4.5V时，强制进入“待机状态”；当在4.7V到4.5V之间时，检测电路工作，CPU发出故障报警。

没想到，这个故障的维修相当困难，开关电源的相关元器件全部“无损伤”！无奈之下，尝试测试U1(KA431AZ)的参考分压电阻之一R1(5101)，以改变分压值，提高输出电压。实测输出电压略有上升，但带载能力依然较差。机器的开关管Q2为双极晶体管(NPN功率管)，高背压，高放大倍数，型号为QM 5 hll-24；Q1是分流控制管，电路对这两种管的参数要求比较严格，市场上很难买到。结合故障现象分析，可能是开关Q2效率低下，如β值降低，导致TC2储能减少，电路负载能力恶化。也可能是Q1的工作失调，Q2基极电流的分流能力太强，使得电源的带载能力变差。但是手头没有原装开关管，用户急着修。调整电路，降低分流调节器的工作点，以减少Q2基极电流的分流效应，从而提高开关Q2的导通能力，增加TC2的储能。尝试将串联的电阻R6(330欧姆)与电阻为47欧姆的电压反馈光耦相连，以降低Q1的基极电流，从而降低其对Q2的分流能力，增强电源的带载能力。机器上电后，无论加载还是启动，+5V都会稳定输出5V，故障排除(此故障排除是权宜之计，是应急维修措施，故障元件未发现并更换，从根本上根治故障)！

故障推断:1。开关管Q2有老化现象，放大能力降低，Ic值低，开关变压器储能减少，使电源带载能力变差；2.分流支路有特性偏差，使分流过大，开关管驱动不好，使电源带负载能力差。第一个原因很可能是。

注:日后此变频器因模块损坏送修，手头有QM5HLL-24管。因此，更换了开关管Q2，并去掉了串联的47ω电阻。原电路恢复后，开关电源工作正常。说明该机开关电源电路负载能力差的故障原因确实是Q2开关管效率低造成的。

【故障实例4】一台使用多年的变频器，逆变模块损坏维修后，通电变频，测CPU板+5V电源，约6V，测控制回路+15V供水，高达近20V。输出电压明显偏高，但输出电压值相对稳定。怀疑是万用表测量误差(如数字万用表内部9V电源能量不足导致的测量误差)，如果用另一个万用表检测还是一样。

说明开关电源有故障，不敢给CPU主板供电。取下电源/驱动板，单独检修。保险起见，先切断驱动IC的四路电源，输出电压值正常后再接负载电路。

在这种情况下，输出电压依然稳定，说明稳压电路依然工作，稳压环节依然“透气”。尽量降低TL431参考电路VREF端的上分压电阻，或者想办法增加反馈光耦的输入电流，检测到各路输出电压略有下降，也说明稳压环节仍然能够对输出电压做出响应，起到调节作用。但是，感测电压的降低非常小，电路可以响应输出电压，但是响应的灵敏度降低。如果把稳压环节看成误差放大器，这个放大器的放大倍数显然不够。

这个电路也是由两个分立晶体管组成的振荡稳压电路。所有的稳压控制最终都是在对开关管基极电流的控制上实现的。一是开关管的驱动电流过大，二是分流管的Ic电流过小，使得开关管的Ib电流分流能力不足。

选用高倍分流管代替原分流管，并对稳压电路的各个环节进行了检查。没有发现变量值和坏组件。单独拆下TL431，测试稳压性能。没有问题。维护陷入了僵局。

我离开电路板几天了，不管它了，但有时候我脑子里还在想它。把疑问放在光电耦合器PC817上！TL431配合PC817隔离并反馈输出电压的变化给主振荡电路。PC817包含一个发光二极管和一个光电晶体管。长时间工作后，发光二极管的发光效率变低，光电晶体管的光接收量减少，导通电阻变大，相当于误差放大器的放大信号倍数变低。另外，光电晶体管老化、效率低、放大倍数降低等可能性。不能排除。其中一个不好，导致调压控制能力减弱，输出电压升高。而光耦在线测量只能测量输入侧LED的正反向电阻或压降，其他指标无能为力。

拆下光耦，换上高品质元件，打开，测试每个输出电路。哇！一切正常稳定！

综上所述，电解电容由于工艺和材料的特性，性能很容易发生渐变和低效，但这类电容的渐变和低效还是很容易引起注意的。其他元件，电阻一般比较稳定。那么容易掉色、效率低的元器件首先应该是晶体管。早期的电子电路维修工人，以分立元件的晶体管为目标，维修工作中对电子管放大倍数的检测成为常规手段之一。未来随着IC电路的出现和IC可靠性的提高，IC内容晶体管的渐变和低效率往往被忽略。PC817也可以叫IC电路，内部集成了led和三极管。其他广泛使用的模拟和数字集成电路内部也集成了晶体管，所以总有晶体管渐变和低效率的可能。在长期的维护中，我也遇到过几例这种情况。在这种情况下，很难简单地通过测试IC的引脚电阻来检测任何异常。通电进行动态电压检测通常是有效的。

如果有疑难故障，多关注晶体管的渐变、低效，关注IC内部晶体管的渐变、低效、失效！
四、渐变、低效部件难以检测的原因及检测方法存在的问题:
这种渐变和低效的成分难以察觉，这主要是由两个原因造成的:
1.测试工具的局限性。
最常用的检测工具是数字万用表和指针式万用表。高压大电流是万用表无法提供的。对于一些器件，比如DC电路中储能电容的引线电阻的出现，需要在高电压、大电流的条件下检测，才能得出结论。电容和万用表真的无能为力。
2.检测方法的问题。元器件的检测，往往是单项检测，比如只检测元器件的引脚电阻，或者只检测在线电压；或者用手表检查一下质量。
检测手段和方法有待拓展。对于逆变器模块和高耐压部件的检测，可以使用耐压测试仪或绝缘摇表来测试部件的电压击穿。
例如，光耦合器可以从电路板上拆除。用指针式万用表x10k块测试输入侧的正向电阻(同时提供正向导通电流)，用万用表测试输出侧三极管的导通电阻，就不难检测出低效元件。或者干脆用外接电源为光耦输入10mA电流，比较测试其输出电阻，这样更容易得到正确的判断。