所謂變頻器的“故障診斷”簡(jiǎn)單地說就是查找變頻器的故障元器件，如果要從一批類型各異，但相互孤立的電子元器件中挑出失效或不合格的元器件，簡(jiǎn)單而又直接的辦法是逐一進(jìn)行測(cè)試檢查。如果這批元器件都已經(jīng)采用錫焊的方式，被固定在印制電路板上，相互之間形成了電氣關(guān)聯(lián)關(guān)系，由于電路中的元器件總數(shù)很多，顯然不可能、也沒有必要將每個(gè)元器件都拆下來測(cè)試檢查。一般是把整個(gè)電路看成一個(gè)整體，通過一系列的檢查、分析、測(cè)試、判斷，查找出故障的元器件。
    變頻器故障診斷中的基本環(huán)節(jié)包括了：檢查、分析、檢測(cè)、判斷。實(shí)際上檢查的目的是為分析奠定基礎(chǔ)，而分析的目的就是要做出判斷，因此也可以認(rèn)為故障診斷包括檢查、分析和檢測(cè)3個(gè)基本環(huán)節(jié)。故障診斷的過程是一個(gè)檢查、分析與檢測(cè)交錯(cuò)進(jìn)行、循環(huán)往復(fù)、逐次逼近故障點(diǎn)的過程，故障診斷流程圖如圖1所示。

 
    圖1    故障診斷流程圖
    變頻器故障診斷需要涉及系統(tǒng)分析方法和使用專業(yè)的檢測(cè)手段，為此學(xué)習(xí)變頻器故障診斷技術(shù)，可以從檢查、分析、檢測(cè)這3個(gè)基本環(huán)節(jié)入手，重點(diǎn)掌握具有共性的基本技術(shù)手段和方法。
    在變頻器故障診斷過程中，少數(shù)一些電子電氣元器件的故障情況，僅憑借外觀檢查就可以發(fā)現(xiàn)，如斷路或短路、熔斷器熔斷、電解電容器爆裂等。在實(shí)際故障診斷工作中，經(jīng)常也有通過“直觀法”解決故障診斷問題。但是，這種情況帶有偶然性，不具備故障分析的普遍意義。
    變頻器設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展，使得變頻器的種類越來越多，功能愈趨完善，結(jié)構(gòu)愈趨復(fù)雜。相對(duì)而言，對(duì)變頻器故障診斷問題的分析研究卻落后了許多。目前的情況是：在變頻器的制造環(huán)節(jié)中，解決生產(chǎn)線上成批量的成品變頻器，或半成品部件的故障診斷問題，有了多種比較成熟的方法，已有一些商品化的診斷設(shè)備；而對(duì)于變頻器維修所面臨的是零散送修的變頻器故障診斷問題，由于機(jī)型繁雜、不成批量，且故障情況多變，因此較難解決。大多數(shù)情況下仍沿用傳統(tǒng)的方法，在檢查、分析方法和檢測(cè)技術(shù)方面一直都沒有本質(zhì)的進(jìn)步。
    尤其對(duì)于模擬電路的故障診斷，由于電路本身具有非線性，以及電路組態(tài)多樣性等特點(diǎn)，大大增加了故障診斷的難度。雖然數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，使得各種數(shù)字電路在變頻器電路中所占比例在逐步增加，但是變頻器中的人機(jī)界面部分、模擬量輸入/輸出的接口部分、功率器件的驅(qū)動(dòng)與控制部分、電源電路部分等，都不可能完全被數(shù)字化。恰恰就是這些不能被數(shù)字化的電路具有較高的故障率。因此模擬電路的故障診斷問題，始終是交頻器故障診斷中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
    變頻器故障診斷是一門綜合性科學(xué)，涉及多方面的知識(shí)和技術(shù)，除了要掌握變頻器組成的基本原理、電工電子學(xué)知識(shí)、元器件特性外，還涉及電子測(cè)量技術(shù)。更重要的是，變頻器故障診斷實(shí)際上是一個(gè)分析過程，具有一系列獨(dú)特的思維方法，該方法以系統(tǒng)科學(xué)和邏輯學(xué)為基礎(chǔ)，具有自身的規(guī)律性和系統(tǒng)性。
    變頻器故障診斷是一個(gè)從已知探尋未知的過程，因此也是一個(gè)科學(xué)研究的過程。它始于已知的故障現(xiàn)象，止于找到未知的故障部位（故障點(diǎn)），整個(gè)過程一般需要經(jīng)過：收集信息、分析研究、推理判斷、參數(shù)測(cè)試、實(shí)測(cè)驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。因此，掌握變頻器故障診斷方法，并且經(jīng)常進(jìn)行各種變頻器的故障診斷實(shí)踐工作，其價(jià)值不僅是修復(fù)了幾臺(tái)變頻器，更重要的是能夠提高自身的思維能力，學(xué)會(huì)觀察、分析、判斷的科學(xué)方法，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和百折不撓的探索精神。
    直觀法是指不用任何儀器根據(jù)變頻器故障的外部表現(xiàn)，尋找和分析故障。直接觀察包括不通電檢查和通電觀察。在檢修中應(yīng)首先進(jìn)行不通電檢查，利用人的感覺器官（眼、耳、手、鼻）檢查有關(guān)插件是否有松動(dòng)、接觸不良、虛焊脫焊、斷路、短路、組件銹蝕、變焦、變色和熔斷器熔體熔斷等現(xiàn)象。直觀法是一種最基本、最簡(jiǎn)單的方法，維修人員通過對(duì)故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的各種光、聲、味等異常現(xiàn)象的觀察、檢查，可將故障縮小到某個(gè)模塊，甚至一塊印制電路板。但是，它要求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
    在進(jìn)行直觀檢查前，應(yīng)向現(xiàn)場(chǎng)人員詢問情況，包括故障外部表現(xiàn)、大致部位、發(fā)生故障時(shí)的環(huán)境情況。如有無異常氣體、明火、熱源是否靠近變頻器、有無腐蝕性氣體侵入、有無漏水、是否有人修理過、修理的內(nèi)容等。
    直觀法的實(shí)施過程應(yīng)堅(jiān)持先簡(jiǎn)單后復(fù)雜、先外面后里面的原則，在實(shí)際操作時(shí)，首先面臨的是如何打開變頻器外殼的問題，其次是對(duì)拆開的變頻器內(nèi)的各式各樣的電子元器件的形狀、名稱、代表字母、電路符號(hào)和功能都能一一對(duì)上號(hào)，即能準(zhǔn)確地識(shí)別電子元器件。采用直觀法檢修時(shí)，主要分成以下3個(gè)步驟：
    1)打開變頻器外殼之前的檢查。觀察變頻器的外表，看有無碰傷痕跡，變頻器上的按鍵、插口、變頻器外部的連線有無損壞等。
    2)打開變頻器外殼后的檢查。觀察電路板及機(jī)內(nèi)各種裝置，看熔斷器的熔體是否熔斷；元器件有無相碰、斷線；電阻有無燒焦、變色；電解電容器有無漏液、裂脹及變形；印制電路板上的銅箔和焊點(diǎn)是否良好，有無維修過，在變頻器內(nèi)觀察時(shí)，可用手撥動(dòng)一些元器件、零部件，以便充分檢查。
    3)通電后的檢查。這時(shí)要看變頻器內(nèi)部有無打火、冒煙現(xiàn)象；要聽變頻器內(nèi)部有無異常聲音；要聞變頻器內(nèi)部有無燒焦味；要摸一些晶體管、集成電路等是否燙手，如有異常發(fā)熱現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)機(jī)。
    直觀法的特點(diǎn)是十分簡(jiǎn)便，不需要其他儀器，對(duì)檢修變頻器的一般性故障及損壞型故障很有效果。直觀法檢測(cè)的綜合性較強(qiáng)，它與檢修人員的經(jīng)驗(yàn)、理論知識(shí)和專業(yè)技能等緊密相關(guān)，直觀檢查法需要在大量地檢修實(shí)踐中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，才能熟練地運(yùn)用。直觀法檢測(cè)往往貫穿在整個(gè)修理的全過程，與其他檢測(cè)方法配合使用時(shí)效果更好。
    對(duì)比法是用正確的特征與錯(cuò)誤的特征相比較來尋找故障的原因，懷疑某一電路存在問題時(shí)，可將此電路的參數(shù)與工作狀態(tài)相同的正常電路的參數(shù)（或理論分析的電流、電壓、波形等）進(jìn)行一一對(duì)比，此法在沒有電路原理圖時(shí)最適用。在檢修時(shí)把檢測(cè)數(shù)據(jù)與圖紙資料及平時(shí)記錄的正常參數(shù)相比較來判斷故障。對(duì)無資料又無平時(shí)記錄的變頻器，可與同型號(hào)的完好變頻器相比較，從中找出電路中的不正常情況，進(jìn)而分析故障原因，判斷故障點(diǎn)。對(duì)比法可以是自身相同回路的類比，也可以是故障電路板與已知好的電路板的比較。這可以幫助維修者快速縮小故障檢查范圍。
    替換法是用規(guī)格相同、性能良好的電子元器件或電路板，替換故障變頻器上某個(gè)被懷疑而又不便測(cè)量的電子元器件或電路板，從而來判斷故障的一種檢測(cè)方法。有時(shí)故障比較隱蔽，某些電路的故障原因不易確定或檢查時(shí)間過長時(shí)，可用相同規(guī)格型號(hào)良好的元器件進(jìn)行替換，以便于縮小故障范圍，進(jìn)一步查找故障，并證實(shí)故障是否是由此元器件引起的。運(yùn)用替換法檢查時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)把原變頻器上懷疑有故障的電子元器件或電路板拆下后，要認(rèn)真檢查該電子元器件或電路板的外圍電路，只有肯定是由于該電子元器件或電路板本身因素造成故障時(shí)，才能換上新的電子元器件或電路板，以免替換后再次損壞。
    另外，由于某些元器件的故障狀態(tài)（例如電容器的容量減小或漏電等）用萬用表不能確定，應(yīng)該用同型號(hào)的元器件加以替換或是并聯(lián)接上同型號(hào)元器件，看故障現(xiàn)象有否變化。若懷疑電容器絕緣不好或短路，檢測(cè)時(shí)需將一端脫開。在替換元器件時(shí)，替換上的元器件應(yīng)盡可能和損壞的元器件規(guī)格型號(hào)相同。
    當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上時(shí)，由于電路集成度的不斷擴(kuò)大而要把故障落實(shí)于其上某一區(qū)域乃至某一電子元器件上是十分困難的，為了縮短故障檢查時(shí)間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復(fù)故障板。備件板的更換要注意以下問題。
    1)更換任何備件都必須在斷電情況下進(jìn)行。
    2)許多印制電路板上都有一些開關(guān)或短路棒的設(shè)定以匹配實(shí)際需要，因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開關(guān)位置和設(shè)定狀態(tài)，并將新板做好同樣的設(shè)定，否則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警而不能正常工作。
    3)某些印制電路板的更換，還需在更換后進(jìn)行某些特定操作以完成其中軟件與參數(shù)的建立，這一點(diǎn)需要仔細(xì)閱讀相應(yīng)電路板的使用說明。
    4)有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲(chǔ)器的板，或者有備用電池板，它會(huì)丟失有用的參數(shù)或者程序，必須更換時(shí)也必須遵照有關(guān)說明操作。
    利用備用的同型號(hào)的電路板確認(rèn)故障，縮小檢查范圍是非常行之有效的方法。若是變頻器的控制板出問題常常只有更換而別無他法，因?yàn)榇蠖鄶?shù)用戶幾乎不會(huì)得到原理圖及布置圖，從而很難做到芯片級(jí)維修。
    鑒于以上條件，在拔出舊電路板更換新電路板之前，一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟之后再動(dòng)手，以免造成更大的故障。替換法在確定故障原因時(shí)準(zhǔn)確性較高，但操作時(shí)比較麻煩，有時(shí)很困難，對(duì)電路板有一定的損傷。所以使用替換法要根據(jù)變頻器故障具體情況，以及檢修者現(xiàn)有的備件和代換的難易程度而定。在替換電子元器件或電路板的過程中，連接要正確可靠，不要損壞周圍其他組件，這樣才能正確地判斷故障，提高檢修速度，而又避免人為地造成故障。
    操作中，如懷疑兩個(gè)引腳的元器件開路時(shí)，可不必拆下它們，而是在電路板這個(gè)元器件引腳上再焊接上一個(gè)同規(guī)格的元器件，焊好后故障消失，證明被懷疑的元器件是開路，再將故障元器件剪除。當(dāng)懷疑某個(gè)電容器的容量減小時(shí)，也可以采用直接并聯(lián)的方式進(jìn)行判斷。使用替換法應(yīng)注意的事項(xiàng)有：
    1)嚴(yán)禁大面積的使用替換法，這不僅不能達(dá)到修好故障變頻器的目的，甚至?xí)�進(jìn)一步擴(kuò)大故障的范圍。
    2)替換法一般是在其他檢測(cè)方法運(yùn)用后，對(duì)某個(gè)元器件有重大懷疑時(shí)才采用。
    3)當(dāng)所要代替的電子元器件在底部時(shí)，也要慎重使用替換法，若必須采用時(shí)，應(yīng)充分拆卸，使元器件暴露在外，有足夠大的操作空間，以便于代換處理。