三菱电机UD故障因何发生？如何排查解决？

tjadmin 行业动态 2025-11-25 1

"UD" 是 "Under Voltage" 的缩写，中文意思是 “欠压” 或 “电压不足”，这是一个非常基础且常见的故障，意味着变频器在直流母线（DC Bus）上检测到的电压低于了其正常工作的最低设定值。

就是变频器“感觉”到输入的电力不够了，无法正常维持内部电路的工作，因此为了保护自身和设备，立即停止输出并报此故障。

（图片来源网络，侵删）

UD故障的根本原因

UD故障的核心原因只有一条：直流母线电压过低，导致这个问题的具体原因可以从两大方面来排查：外部供电问题 和 变频器内部问题。

外部供电问题 (最常见)

这是导致UD故障的首要原因,占了绝大多数情况。

输入电压过低:
- 电网电压本身偏低： 在用电高峰期，工厂或电网的供电电压会下降，如果低于变频器允许的最低输入电压（400V系列通常要求不低于360V），就会触发UD故障。
- 输入电源相序错误或缺相： 这是非常严重且常见的原因，如果三相输入电源中缺少一相（比如一相保险丝熔断、线路接触不良等），会导致整流后的直流电压大幅下降，远低于正常值，从而报UD故障，很多变频器有专门的“缺相保护”功能，UD故障是其直接体现。
- 变压器容量不足： 如果变频器由一台专用变压器供电，而变压器的容量太小，当变频器启动或带载运行时，巨大的启动电流会导致变压器二次侧电压瞬间跌落，引发UD故障。
主回路线路问题:
（图片来源网络，侵删）
- 输入侧接线松动或接触不良： 在空气开关、接触器、输入端子排等地方的螺丝没有拧紧，导致接触电阻增大，当有大电流流过时，会在接触点上产生巨大的压降（相当于分走了一部分电压），导致变频器实际输入的电压不足。
- 电缆截面积过小： 连接电网到变频器的电缆太细，线路电阻过大，同样会产生较大的线路压降，尤其在长距离供电时更明显。
- 空气开关或接触器故障： 空气开关或接触器的触点老化、氧化，导致接触电阻增大，效果与接线松动类似。

变频器内部问题

如果排除了外部供电问题,那么就需要考虑变频器本身了。

主回路元器件损坏:
- 整流桥损坏： 整流桥的作用是将三相交流电转换成直流电，如果整流桥中有某个二极管击穿或开路，会导致整流效率下降，输出直流电压降低，从而报UD故障，这是内部最常见的原因。
- 充电电阻损坏： 变频器上电时，充电电阻会限制对直流母线电容的充电电流，如果充电电阻断路或阻值变大过大，会导致电容无法正常充电，母线电压建立不起来，一上电就报UD。
- 直流母线电容失效： 滤波电容用于稳定直流电压，如果电容老化、失效（容量下降、ESR增大），其储能能力下降，电压会变得不稳定，容易在负载波动时跌落，导致UD。
控制板或驱动板问题:
- 电压检测电路故障： 控制板上负责检测直流母线电压的传感器或采样电路（如电阻、运放）发生故障，导致检测到的电压值错误地偏低，即使实际电压正常，也会误报UD。
- 控制板通讯故障： 控制板与主驱动板之间的通讯出现问题，导致主驱动板无法接收到正常的控制信号，也可能报出UD这类通用故障。

UD故障的排查步骤 (由简到繁)

建议按照以下顺序进行排查,可以高效地定位问题。

（图片来源网络，侵删）

第一步：目视检查和基本测量

确认故障现象： 是上电瞬间就报UD，还是运行过程中报UD？
- 上电即报： 问题多在主回路整流、充电回路或外部电源缺相。
- 运行时报： 问题多在输入电压偏低（电网波动）、线路压降大或负载突变导致电压跌落。
检查输入电源：
- 用万用表测量 变频器输入端子（R, S, T）的三线间电压（R-S, S-T, T-R），确保电压在正常范围内（如380V系列，应在380V±10%以内）。
- 检查三相电压是否平衡，严重不平衡可能意味着缺相。
检查接线：
- 断电后，检查并重新紧固所有主回路端子，包括输入端子（R, S, T）、输出端子（U, V, W）、直流端子（P, N, PE）以及接地线，确保螺丝无松动、无烧灼痕迹。

第二步：深入检查

检查断路器和接触器：
- 断电，使用万用表的通断档或电阻档检查输入侧的空气开关和接触器的触点是否导通良好，接触电阻是否正常。
检查充电回路：
- 断电，等待变频器内部指示灯完全熄灭（表示电容已放电），然后用万用表电阻档测量充电电阻的阻值，如果阻值无穷大或远大于标称值，则已损坏。
检查整流桥：
- 断电并充分放电后，使用二极管档或电阻档测量整流桥的六个二极管，正常情况下，每个二极管都应具有单向导通特性，如果发现短路或开路，则整流桥损坏，需要更换。

第三步：上电测试 (注意安全！)

警告： 此步骤有一定风险，建议由专业人员进行，并做好防护。

断开电机负载： 将变频器输出端子的U, V, W线拆除，不接电机。
上电观察： 合上输入电源。
- 如果不再报UD，且显示面板正常，说明变频器主回路（整流、充电）基本正常，问题可能出在外部线路、输入电压或负载上，可以尝试降低运行频率和负载电流，观察是否还会报UD。
- 如果仍然报UD，则基本可以确定是变频器内部问题，很可能是直流母线电容或控制板电压检测电路故障，此时需要返厂或由专业维修人员进一步检测。

UD故障的解决方案

根据排查出的原因,采取相应的解决措施：

故障原因	解决方案
电网电压偏低	与供电部门联系，检查电网质量，或安装稳压器/稳压电源。
输入电源缺相	立即检查并修复断路器、线路、熔断器等，确保三相供电正常。
变压器容量不足	更换为容量更大、电压匹配的专用变压器。
接线松动或接触不良	断电后，重新紧固所有相关端子螺丝。
电缆截面积过小	更换为符合电流要求、截面积足够大的电缆。
空气开关/接触器故障	更换同型号、同规格的空气开关或接触器。
整流桥损坏	更换新的整流桥模块。
充电电阻损坏	更换同阻值、同功率的充电电阻。
直流母线电容失效	更换整套新的直流母线电容组（建议成组更换以保证性能一致）。
电压检测电路故障	需要专业维修人员检测或更换相关元器件，如控制板。
负载过大导致瞬间电压跌落	优化工艺，减少负载冲击；或更换更大容量的变频器。