时，新换IGBT模块不至于损坏。试机时，变频器启动瞬间是最“要命的一个时刻”，无一点防护措施

下的匆忙上电，会使新换上的价值昂贵的模块损坏于刹那间。以前所付出的检修的努力不仅白废了，

而且造成了更大的损失，有可能使故障范围扩大了。有的维修人员炸过几次模块，便对变频器维修

望而却步了。采取相应的上电试机措施，能基本上杜绝上电试机逆变模块损坏的发生，只要细心一

点的话基本没有问题。

      方法一：

  将逆变模块的供电断开，其实电路中为连接铜排，拆去一段连接铜排，即将三相逆变

电路的正供电端断开。注意：断开点必须在储能电容之后！假定在KM之前断开，储能电容上的储

存电量，会在逆变电路故障发生时，释放足够的能量将逆变模块炸毁！连接简图如下：

  图1 变频器逆变回路的上电检修电路接线一图

      在断开处串入两只25W交流220V灯泡，因变频器直流电压约为530V左右，一只灯泡的耐压不

足（故障情况下），须两只串联以满足耐压要求。即使逆变电路有短路故障存在，因灯泡的降压限

流作用，将逆变电路的供给电流限于100mA以内，逆变模块不会再有损坏的危险。

      变频器空载，U、V、W端子不接任何负载。先切断驱动电路的模块OC信号输出回路，避免CPU

做出停机保护动作，中断试机过程（具体操作方法见博文《驱动电路的维修》）。上电后可能出现如

下种情况：

      1、变频器在停机状态，灯泡亮。三只模块有一只上、下臂IGBT漏电，如Q1和Q2。此种漏电在

低电压情况下不易暴露，如万用表不能测出，但引入直流高压后，出现了较大的漏电，说明模块内部

有严重的绝缘缺限。购买的拆机品模块有时候出现这种情况。可用排除法检修，如拆除U相模块（Q1、

Q2）后灯泡不亮了，说明该模块已损坏。

      2、上电后，灯泡不亮，但接受运行信号后，灯光随频率的上升同步闪烁发亮，说明三相逆变

模块中，出现一相上臂或下臂IGBT损坏故障。如当Q1激励信号而开通时，已损坏的Q2与导通的

Q1一起，形成了对供电电源的短路。两只串联灯泡承受530V直流电压而发出亮光。

      3、上电后，灯泡不亮，接受运行信号后，灯泡仍不亮；用指针式万用表的交流500V档，测量

U、V、W端子输出电压，随频率上升而均匀上升，三相输出电压平衡。说明逆变输出模块基本上是好

的，可以带些负载试验了。

      4、上电后，灯泡不亮，启动变频器后，灯泡仍不亮。但测量三相输出电压，不平衡，

严重偏相。

  故障原因：a、某一臂IGBT管子内部已呈开路性损坏；b、某一臂IGBT管子导通内阻变大，接近

开路状态了。对此故障的检测方法如下：

      （1）、让我们掌握用直流电压档测量变频器U、V、W端子输出电压的方法。当变频器输出

端子输出三相平衡的交流电压时，说明输出电压中不含有直流成分。换句话说，此时指针式万用表

的直流500V档所测得直流电压值为零。当输出偏相时，实质是逆变输出电路的某一臂IGBT导通不良

或呈开路状态，致使该相输出为正或负的半波输出，或者该相输出的正、负半波不对称，输出电压

中出现了直流分量。一臂IGBT为开路（断路）状态时，则为纯直流分量了。此时用万用表直流500V

档测量，可得出如下结果：假定测量U、V之间无直流电压，但测量W、V和W、U之间有直流电压值

出现，说明W相模块不良。若为红笔搭W相，表针正偏转，测说明W相下臂IGBT（Q6）导通不良

或没有导通；若黑表笔搭接W端子表针为正偏转，则说明U相上臂IGBT（Q5）导通不良或没有导

通。也可以换一种测量方法，直接测量U、V、W三个输出端子对P、N之间的电压值。仍用直流

500V档。由分析可以得出结论：当U相的上、下臂IGBT管子Q1、Q2完全正常地对称导通时，在U

端子形成了“等效的”对直流供电530V的分压，U端子P、N两点都能测出二分之一的530V直流电

压，即260V左右的直流电压。而异常状态下，可得出这样的测量结果，如P、U之间所测电压远远

高于260V甚至等于530V，说明Q1内部断路或导通不良；若在U、N之间所测电压远远高于260V

甚至等于530V，则说Q2内部C、E之间断路或导通不良，不能形成对530V的“正常分压”而使

U相直流电压升高。

      （2）、下述的测量方法，也为一有效方法。修复一台37kW东元变频器，检查为逆变模块损坏，

型号为CM100DU-24H。购得一块相同型号的模块，走了一遍脱机测量的所有“程序”，确认模块

无问题后，装机上电试验。三相输出电压很不平衡，彻底检查驱动电路确认无故障后，按下图2-6（

简化图）接线方式测量出新换模块导通内阻变大，换新模块后故障排除。

 图2 变频器逆变回路的上电检修电路接线二图

      我国的动力和居民供电，一般采用三相四线制。N为中性线，也称为零线。注意！变频器直流回路负

端常常标注为N，与三相供电的中性线不是一码事，在图中以N*（中性线）相区分。有的电工老师弄混了，

以为变频器中的N点是与三相供电的N线相连的，连接后，一上电，整流模块就炸飞了。将三相U、V、

W输出端对三相供电的零线（N*）测量（用指针式万用表直流500V档），U相,W相直流成分为零.而V

相约有300V的直流负压。由此判断：V相下管导通良好，而上管导通不良，两管输出的正、负半波

不对称，致使V相对零线有负电压输出。而V相上管，恰巧就是新换上的模块。另购一只M100DU-24

H更换后，三相输出正常。模块的故障，为内部输出管C、E极间导通内阻变大。说明了一件事，即使

是细致测量后，认为是好的逆变模块，也不能百分之百断定就是没有问题的。万用表的测量判断能力

毕竟是有限的。对接入电路上电后反映出的问题，不要存有先入之见，认为模块不可能是坏的，从而

造成对故障的误断，使检修走入弯路！

      串接灯泡上电检查逆变电路，对绝大部分变频器是适用的，因灯泡的限流和指示作用，带来了检

修上的很大方便。但例外，也让我碰到了，在检修一例安川55kW变频器时，上电试机时倒把我搞懵

了。安川616G3型55kW变频器的主电路见下图：

图3 安川616G3型55kW变频器主电路图

[故障实例]：

      在图3中DKD*点串入两只灯泡，上电，灯泡不亮，是对的，我松了一口气；按操作面板启动

变频器，灯泡变为雪亮！坏了，输出模块有短路现象！这是我的第一判断。停电检查模块和驱动

电路，均无异常。回头查看电路结构，在拆除掉MS1250D225P和MS1250D225N后，启动变频器

后灯泡不亮了。测空载输出三相电压正常。这两只元件与外接10Ω80W电阻，提供了约100百毫安的电流

通路，使25W灯泡变为雪亮。安川与台湾产东元大功率变频器，IGBT上往往并联有

MS1250D225P和MS1250D225N等元件，内含电容、二极管元年，与外接电阻元件一件构成了IBGT的

保护电路，是为抑制尖峰电压，提供IGBT的反向电流通路来保护IGBT安全的，以几十瓦的功耗的牺牲换

来IGBT管子更高的安全性，这是安川变频器的模块保护电路的特色。变频器空载启动后，由于

MS1250D225P和MS1250D225N等元件的关系，逆变电路自身形成了一定的电流通路，并非为逆变

模块不良造成。该机是一个特例。有了电流通路，也并一定是模块已经损坏了，观察一下，是不是有

哪些元件提供了此电流通路？当新鲜的经验固化成思维定式，对故障的误判就在所难免了。

      方法二：

  因灯泡的降压作用，虽有一定的输出电压，但幅值较低（模块相关电路取用了一部分

电流），不能满足对三相输出电压的检测和判断要求，变频器有可能报出“输出异常”等故障，采取

保护停机措施，由此引出了上电检修方法二，见下图2-8（简化）图：
    
图4 变频器逆变回路的上电检修电路接线三图

      将串联灯泡拆除，串入一只2A玻壳保险管，上电检检测图2-7安川变频器主电路的U、V、W三相

输出电路，无直流成分，输出三相电压平衡。将切断的OC信号回路恢复，将U、V、W输出端接入2.2

kW三相电动机，进行频率增减和起、停操作，表现良好，机器修复。

      方法三：

逆变输出电路，在无防护措施下的高电压供电情况下，带电状态（尤其是启动运行状态），严禁测量

触发端子G1、E1—G6、E6，搭笔即由表笔引线引入干扰，使IGBT误触发，对电源形成短路而炸毁！

用示波器的探头检测也不可以！将驱动板脱开逆变电路后，单独检修驱动板时，可对六路输出脉冲进

行检测。一旦连接好主电路，在无限流降压措施下，不可贸然搭笔测量！且记！上电检修前，一定要

检查逆变模块的触发端子的连线是否牢固，无保护措施下，触发引线的连接不良，将导致模块的炸裂。

故障机理见其它博文中的相关论述。即使串入保险，高电压状态下，不建议进行激励电压（脉冲）的

测量，由此引出了上电检修方法三，低电压供电条件下是可以测量激励脉冲有无的。见下图5：

图6 变频器逆变回路的上电检修电路接线四图

      将逆变输出电路供电正端P(+)断开，另行接入一个低压直流电源，如常用的S-100-24型24V100W

的一体化仪用开关电源，或低压线性电源。因为低电压供电，且电源本身有输出限流保护（电源本身的

电流输出能力也是有限的，这恰好是一个好处，有了自限流功能），检测逆变输出电路，就变得非常安

全了。可配合测量触发端子上的截止负压和正的激励电压，来判断哪一相模块或哪一臂IGBT管子异常。

图6这种接线与供电方式，可以在启动和运行状态下，方便检测驱动电路和逆变电路的工作情况。

[故障实例1]：

      接修一台PI-18型11kW普传牌变频器，开关电源电路、驱动电路等全部检测并修复后，将新购逆

变输出模块SKM75GD124D焊接到线路上。保险起见，先将逆变电路的供电正端断开，串接了两只灯

泡上电试机。上电，灯光不亮，操作面板启动按钮，灯泡一闪，接着跳OC停机。此前，对驱动电路

已做了彻底的检查，对所购模块也做了细致的测量。分析OC信号还是因逆变电路或驱动电路故障而

返回CPU的，为检查故障所在，将串联灯泡拆去，为逆变电路接入低压直流24V电源，开机检测。

      起动变频器，操作显示面板上显示输出频率正常，测U、V、W输出交流电压，50Hz时电压U、

V、W输出电压为13V左右，且输出幅度有周期性收缩现象！但三相都有输出，也不再跳OC故障。曾检

测过正常机器，当逆变输出电源供电为24V时，U、V、W端子应为稳定的18V左右交流电压。测触发

端子上的六路激励脉冲，电压幅度和电流输出能力都满足要求。说明不是驱动电路的问题。这一来有

点意思了，将24V电源换为200V直流电源后，并串接2A保险管。上电后启动变频器，还是跳OC！并且

串接保险管熔断！这一下故障彻底暴露出来了。模块有严重绝缘缺陷！低电压供电时尚不至于击穿短

路，能维持一定电压输出，高电压供电时，即形成较大的短路电流，使变频器报出OC故障。所购模块

可能为拆机品——复新模块。将情况向供应商说明，换一块新模块，装机后故障排除。

[故障实例2]：

      一台22kW泓筌机器，逆变模块供电串接的保险断掉，测量主电路未见其它异常。一般情况下，

逆变电路供电电路中串接的速熔保险管熔断时，逆变电路中必定有一只或两只IGBT短路了。或者反

过来说，正是由于IGBT的短路才造成了保险管的熔断。但该机器怎么测量逆变模块，都是好的。装

机后先将逆变供电送入24V，跳EOCn，意为加速中过流，电机侧短路。显然逆变模块或驱动电路部

分还有故障。看来并非只是换上保险那么简单。嗬嗬，修过这么多变频器，还没有哪台变频器保险管

烧过，换上就好了的。

      拆机，重新检查驱动电路板，六路驱动电路都工作正常。

      装机，还是将逆变供电接入24V，上电跳EfbS，意为保险丝熔断。拆除24V供电，将原保险端子

用灯泡串联代之，送电即发强光。但停电拆掉触发端子后，单独测量逆变模块正常。又将逆变电路接

入24V供电，启动变频器，当频率上升至5Hz左右时，仍跳ECOn。这一下倒拿不准是模块还是驱动电

路仍有问题。重查一遍驱动输出的正负电压及电流，均正常。判断还是为逆变模块不良。索性将三只

模块全数拆下，放到工作台上与驱动板一起送电检测。上电后，检测V相上臂IGBT触发端子的负压偏

低，约2V左右（正常时约7.5V）。与驱动电路脱开触发端子后，测驱动板输出负压恢复为正常值，插

上模块触发端子，负压又降低。证实该模块确实已经损坏，内部IGBT管子的G、E极已经漏电。换新

模块后，故障修复。

      变频器空载试机正常后，应将所有解除的保护电路恢复，进一步带载试验，限于条件，维修部内

如果没有三相动力电源，则只有带轻载试验了。根据经验，一般输出电流达5A左右时，模块内部缺陷

也是能暴露出来的。用灯泡作假负载的电路见下图7。将三只同功率的灯泡连接成星形，每只灯泡承受

最高电压恰为220V左右。可直接接于变频器的U、V、W三个输出端；如果接入小功率三相电动机试机，

后者的试验效果要好一些。

图7 变频器负载灯泡连接电路图

      变频器装机完毕后，空载和轻载（试机）后，一般问题都能暴露出来，但逆变模块的输出内阻变

大，不易检测出来，所以应尽可能地接入电动机试机，才能使返修率最低。接入电动机，使输出电流

达到5A左右。三相电压与电流都有较好的平衡度，电机在整个频率范围内运行平稳。变频器修复，可

以交付用户使用了。

      如果电动机运行时有明显跳动，发出“喀楞喀楞”的声音，测量输出三相电压不平衡，偏相严重。

用指针式万用表直流500V档，测量哪一相直流电压最高，该相模块不良，导通内阻变大，须予更换。