变频器故障原因分析

变频器故障原因分析（精选12篇）

变频器故障原因分析 篇1

摘要：为了分析清楚石化公司催化剂厂变频器发生故障的原因, 采用了相关的技术手段监测变频器的运行情况, 根据监测数据分析了发生故障的原因并提出了建议。

关键词：变频器,催化剂厂,故障

1 概况

自2011年5月份在石化公司催化剂厂先后共有8台变频器 (5台ABB, ACS800;2台施耐德ATV61, 1台三菱) 发生故障。经过现场检查发现变频器故障集中性的发生了整流、逆变模块击穿、电路板保险丝熔断等故障。为了分析清楚变频器发生故障的原因, 采用了相关的技术手段监测变频器的运行情况, 根据监测数据分析了发生故障的原因并提出了建议。

2 故障原因分析

2.1 变频器运行环境

在生产现场空气中分子筛粉尘和蒸汽含量很高, 因此变频器 (IP00, 变频器的防护等级为零) 安装在现场控制柜中。为了保证变频器的散热, 在控制柜上安装有强制冷却风扇。变频器的电源电缆、负荷电缆、控制电缆等全部从控制柜的底部进入控制柜, 导致控制柜的密封不严, 粉尘和蒸汽会通过控制柜底部进入变频器柜, 进而进入变频器。

在现场对分子筛的导电性进行了测试, 结果发现分子筛粉尘干燥时, 用500V欧姆表摇测绝缘 (500MΩ) 良好;分子筛一旦潮湿就会导电。

为了了解环境中粉尘进入变频器的情况, 在更换变频器 (ABB, ACS800) 不到12h, 打开变频器检查发现变频器内部已经有粉尘进入, 粘附到模板、插件、电源插头等部件上而且粉尘潮湿。

在现场拆解了一台ABB (260kW) 变频器检查, 直流母线为集中式母线, 直流母线正极、负极之间用绝缘塑料板 (厚度在0.8mm左右) 进行绝缘隔离后叠压在一起, 直流母线正极、负极裸露处距离仅11.6mm左右, 如图1所示。在变频器正常运行时, 直流母线正、负极间的电压为540V左右, 最高电压会达到800V左右。

当绝缘塑料板、直流母线上吸附的灰尘达到一定量后, 直流母线正、负极之间放电, 最终导致直流母线短路、发生崩烧, 整流、逆变模块击穿、电路板保险丝熔断。

2.2 变频器选型

按照生产机械对变频器的技术要求, 常将变频器分为三种类型: 恒转矩变频器、恒功率变频器和风机、水泵变频器。恒转矩变频器过流能力为150%*60s, 风机、水泵类变频器过流能力较恒转矩变频器过流能力要弱。

炉-1电机所带负载为转炉, 转炉的转矩较大 (重载) , 属于恒转矩重负荷负载。那么在使用变频器驱动炉-1电机时, 按照变频器选型手册, 变频器应该选用恒转矩变频器, 而更换的6台变频器都为风机、水泵变频器。

按照说明书的技术说明, 强调海拔高度超过1000m时, 变频器需要降容使用。兰州的海拔高度为1520m, 那么上述6台变频器与22kW的负载 (重载) 不匹配, 实际带载能力在15kW。

综合上述的分析, 变频器存在选型不匹配的问题。

2.3 变频器的运行

2.3.1 机械设备的影响

在生产装置现场检查变频器驱动的设备炉-1转炉, 发现炉-1转炉存在弯曲的情况;转炉在旋转过程中, 有齿圈护罩与挡火圈互相摩擦的啸叫声音。在转炉弯曲处由高处往低处转动中, 变频电机会变成发电机向变频器回馈电能, 变频器中间直流环节无法消耗回馈的电能 (变频器没有外接制动电阻) , 中间直流环节会存储较多的电能, 中间直流环节电压 (达到800VDC左右) 比较高, 对元器件造成较大的损害。

在生产装置现场观察炉-1转炉的运行情况, 发现转炉在旋转过程中有卡塞点, 炉子旋转到卡塞点时电机堵转, 变频器保护动作停车。在监视运行中, 测到最大电流70A (电机的额定电流为44.6A) , 变频器反复工作在炉子卡塞—变频器保护停车—变频器故障复位—变频器开车过程中, 致使变频器中间直流环节频繁受到电流冲击。

由于转炉存在弯曲和卡塞的问题, 对变频器的运行带来了很大的危害, 造成变频器频繁发生故障。

2.3.2 变频器的故障复位

变频器电源柜为电机控制柜, 在现场安装有操作柱控制电源柜内接触器的吸合、断开。在变频器发生故障时, 工艺操作人员一般不会通知维护人员, 而是会直接断开电源柜内的接触器给变频器进行故障强制复位。在没有查清故障原因和时间间隔比较短的情况下, 工艺操作人员就会给变频器通电开车。

按照变频器使用的技术要求, 变频器的故障应该在控制面板上进行复位, 不能通过断开电源的方式对变频器进行强制复位;而且应该在查清楚故障原因后才运行开车运行。

按照变频器使用技术手册的要求, 变频器在正常使用时, 10min内开车不能超过3次, 在故障时开车的间隔时间要求比较长。

因此存在变频器频繁断电、带电冲击的问题以及不正确的故障复位亦可引起变频器故障。

2.4 变频器电容的维护

按照变频器使用的技术要求, 在变频器每存放一年以上, 变频器的元器件必须检查、更新。

按照规定和变频器厂家咨询的要求, 变频器长时间不运行, 变频器投入运行前应该带电空载观察运行4～6h, 使变频器元器件的性能稳定。

炉-1更换的3台变频器一直在装置备用 (4年) 没有使用, 但由于转炉不能长时间停车, 变频器没有空载运行, 内部的元器件性能不稳定。在变频器带载后, 电容器的滤波性能下降, 中间直流环节谐波含量比较高, 对元器件的影响很高, 变频器容易发生故障。

3 建议

根据前面分析变频器出现故障的原因, 提出如下的建议:

1) 建议把现场变频器柜由生产现场移到室内, 同时把变频器的防护等级提高为IP54, 保证变频器在相对清洁的环境中运行, 较高的防护等级防止变频器进入粉尘。同时借鉴其他安装变频器的变电所内加装空调的经验, 建议变电所内加装空调。

2) 建议根据不同负载选择合适的变频器, 比如把炉-1变频器更换为恒转矩重负载变频器 (比如ABB ACS800-04-0050-3P901) , 保证变频器的正常运行。

3) 建议把给变频器供电的电源柜 (电机控制柜) 改为馈电柜, 防止对变频器进行多次的强制复位。

4) 建议长期不用的变频器定期进行带电空载运行, 对变频器内部的元器件进行充电性性能保护。有条件的情况下, 对投运多年的变频器的电容器进行性能测试, 保证电容器可以很好的过滤掉中间环节的谐波。

参考文献

[1]刘美俊.变频器应用与维护技术[T].中国电力出版社, 2008.

[2]李方园.变频器原理与维修[T].机械工业出版社, 2010.

变频器故障原因分析 篇2

1.故障确认：变频器出现报警信号停止运行；远程无法控制变频器，信息反馈不准确。

2.检查运行情况：确认现场变频器具体情况，初步判断故障原因。

3.通知与汇报：联系维修车间，说明故障现象并将具体情况向上级汇报。

4.故障查找：技术人员根据故障现象逐一排查引起故障的原因，并修复；必要时向设备供应商请求支援。

5.故障排除：对查出的故障逐一进行排除修复，试运行，必要时联系生产厂家派人员支援。

6.就地模式运行：故障排除后，技术人员开展现场就地控制模式试运行。

7.恢复正常运行：通知现场运行人员，故障已排除，运行状态已转接到远程模式，现场运行稳定。

8.汇报：汇报领导简要说明故障原因及处置状况。

变频器常有故障的分析处理 篇3

关键词：变频器；故障；接地极；反电动势

中图分类号：TN773文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0132-02

近年来，随着国家对节能工作的重视，各种类型的变频器以其在节能方面独特的优势和在调速方面的独特的优势在各领域不同程度地被应用。煤矿企业在绞车、水泵、通风机、皮带等设备上重点应用起来，但变频器往往因生产厂家不同、设计的理念不同，随之而来的故障处理就是相关工作者头痛的问题。文章重点讨论变频器故障的一些通用故障，希望能给从事变频器维护的人员提供一些帮助。

1变频器常见故障分析

1.1故障现象一

雷电时变频器的信号采集板、主控板、触摸屏频繁烧坏。

原因分析：由于很多变频器内的主控板、信号采集板、触摸屏等均安装在柜内的侧板上，接地采用与柜子共地的方式，而现设计院设计时为了防止跨步电压的产生，将高压接地与防雷接地做成统一的接地极，故雷电所产生的高电压很容易会通过接地网串入控制回路，造成主控板、信号采集板、触摸屏等频繁烧坏。

处理建议：一是变频器生产厂家在设计变频器时应尽量将控制板等低电压信号采集板单独安装在一起引出一个独立的接地线。二是使用单位在安装时应为低电压控制系统单独做一个独立的接地极，并与防雷、高压接地极至少有5 m的间距，以便有效地避免此类故障发生。

1.2故障现象二

变频器在加、减速或停止过程中发生报过电流或过电压故障。

原因分析：由于变频器加速、减速时间设置不当。当加速时间设置过短会造成反电动势，从而引起报过电流故障；减速或停车过程中，由于减速时间设置过短，会引起直流母线过电压，极易导致变频器内部母线产生过电压发生保护而动作。

处理建议：在变频器调试时一定要在带正常负载的情况下合理地在程序中设定变频器起、停车的加、减速时间。

1.3故障现象三

变频器运行中，多次出现制动电阻温度高报警，变频器频繁跳闸。

原因分析：可能的原因是设定的直流回路极限值偏低，造成制动电阻频繁地投切而发热。

处理建议：在变频器参数设置表中适当调高制动电阻投切值，从而使变频器在真正发生制动时才让制动电阻投入参与制动。

1.4故障现象四

变频器显示为直流线电压故障。

原因分析：通用变频器一般为电压型变频器，采用交—直—交工作方式。当变频器送电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，故通常采用一个起动电阻来限制充电电流，充电完成后，控制电路通过继电器的触点将电阻短路。一般变频器在设计时，为了减小变频器的体积而选择较小的起动电阻，其值多为10～50 Ω，功率为10～50 W；当变频器的交流电源频繁接通，或者旁路触器的触点接触不良时，都会导致起动电阻烧坏。因而当起动电阻烧坏时，变频器就显示为直流线电压故障。

处理建议：更换充电限流电阻，且查明原因更换接触器的触点。

1.5故障现象五

变频器运行中突然闻到变频柜内有异味，经检查发现变频器控制柜检查后发现触发光纤被烧毁。

原因分析：生产厂家在设计时一般将放电电阻设计在控制柜内，由一晶闸管控制，其作用是在变频器分闸后晶闸管导通，将直流回路中电容所储存的能量释放掉，便于维护和检修。在正常情况下其发热量很小，但当晶闸管误导通时，会造成放电电阻发热量猛然增大，引起柜内触发光纤等柜内元器件烧毁的恶性事故。

处理建议：将放电电阻由控制柜内移出，放置在通风良好位置，且经常注意对变频器进行检修和维护。

1.6故障现象六

当主回路器件上发生短路或大电流故障时，母线上有尖端放电可能的区域，出现打火电蚀的痕迹。

原因分析：这是因为主回路母线有一定量的电感，当主回路器件突然短路或产生大电流时,就会造成母线间过电压，母线上有尖端放电可能的区域，就出现打火电蚀的痕迹。

处理建议：将主回路母线更换成特殊叠层的小电感母线就可。

1.7故障现象七

非级联式变频器主回路零序保护器频繁动作，以检查一切正常。图1所示为级联式变频器。

原因分析：为了检测变频器主回路三相电压的平衡度，往往在主回路上设置一个零序电流互感器进行检测保护。实践证明级联式的变频器高次谐波很小，不影响零序互感器工作外，其余各种类型的变频器将不同程度地产生高次谐波而造成零序互感器无法正常工作的局面。

处理建议：直接将零序互感器取掉不用就行，因为变频器内的各种保护足以对电流三相不平衡度进行检测保护。

2结语

变频器属于近年来发展起来的新技术，且由于生产和研发的企业不同，设计理念不同，原理也不尽相同，再加上核心技术保密的需要，维护方面的书籍较少，这就造成了我们维护的困难，故需要我们这些现场的维护人员在维护过程中多进行总结，在维护技术上进行相互交流，更好地为生产服务。

参考文献：

变频器常见故障分析 篇4

一、变频器使用中的常见故障

(1) 重新启动时, 一升速就跳闸。这是一种十分严重的问题。主要原因有:负载短路, 机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等。

(2) 上电就跳。这种现象一般不能复位, 其主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏等。

(3) 重新启动时并不立即跳闸, 而是在加速时跳闸。主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿 (V/F) 设定较高等。

1. 过电压故障。

变频器使用中常见的过电压有三类:加速过电压、减速过电压、恒速过电压。过电压报警一般是出现在停机的时候, 其主要原因有以下几个方面。

(1) 减速时间太短或没有安装制动电阻及制动单元。变频器出现过电压故障, 一般是在雷雨天气。由于雷电串入变频器的电源中, 使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸, 在这种情况下, 通常只需断开变频器电源1 min左右, 再合上电源, 即可复位。

(2) 变频器驱动大惯性负载时, 其减速时间设置“较短”, 因为这种情况下, 变频器的减速停止属于再生制动, 在停止过程中, 变频器的输出频率按线性下降。而负载电机的频率高于变频器的输出频率, 负载电机处于发电状态, 机械能转化为电能, 并被变频器直流侧的平波电容吸收, 当这种能量足够大时, 就会产生所谓的“泵升现象”, 变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸。解决这种故障, 一是将“减速时间”参数设置变长;二是安装制动单元, 增大制动电阻;三是将变频器的停止方式设置为“自由停车”。

(3) 变频器带负载启动。变频器在电机空载时工作正常, 但不能带负载启动, 这种问题常常出现在恒转矩负载。遇到此类问题时, 应重点检查加、减速时间设定或提升转矩功能, 因为变频器直流回路电压升高, 超过其保护值, 就出现故障。

3. 欠电压故障。

欠电压故障也是在变频器使用中经常碰到的问题。整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都是导致欠压故障的主要原因;其次, 主回路接触器损坏, 导致直流母线电压损耗在充电电阻上, 也有可能导致欠压;另外就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。多数变频器的母线电压下限为400 V, 即是当直流母线电压降至400 VDC (400 V直流电压) 以下时, 变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时, 直流母线电压为380×1.2=452 V>400 V。当变频器不运行时, 由于平波电容的作用, 直流电压也可达到正常值, 新型的变频器均采用PWM (脉冲宽度调制) 控制技术, 调压调频的工作在逆变桥完成, 所以在低频段输入缺相时仍可以正常工作。

4. 过载故障。

过载也是变频器工作中常见的故障之一。一旦发生过载现象, 首先应该分析一下到底是电机过载还是变频器自身过载。一般而言, 电机由于过载能力较强, 只要变频器参数表的电机参数设置得当, 就不会出现电机过载现象。而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警。工作人员可以检测变频器输出电压。其可能原因是加速时间太短, 电网电压太低、负载过重等。可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等措施解决;负载过重, 则应减小负载;所选的变频器不能拖动该负载, 则应更换、增大变频器容量;如果是由于机械润滑不好引起, 应对生产机械进行检修。

二、变频器正确使用应注意事项

1. 注意变频器使用温度。

环境温度对变频器的使用寿命有很大的影响。环境温度每升高10℃, 则变频器寿命减半。所以, 一定要解决好周围环境温度及变频器散热的问题。

2. 正确的接线及设置参数。

在安装变频器之前, 一定要熟读其手册, 掌握其用法、注意事项和接线方法;安装好后, 再根据使用要求正确设置参数。

3. 防止输入端过电压。

变频器电源输入端往往有过电压保护, 但是, 如果输入端高电压作用时间过长, 会使变频器输入端损坏。因此, 在实际运用中, 要核实变频器的输入电压是单相还是三相以及变频器使用额定电压。在电源电压极不稳定时, 要配有稳压设备, 否则会造成严重后果

4. 防止电磁波干扰。

(1) 电机等强电系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地, 控制系统应该独立接地以防止干扰。

(2) 为了防止强电磁干扰, 需要给仪表等设备的输入电源加装EMI滤波器等。

变频器故障原因分析 篇5

（1）故障现象：客户打技术服务电话报障：某工厂一车间40台22kw风机做节能改造，每台变频器都配有一个上位机ddc模块进行通讯控制（加拿大进口）。上位 机主要是控制变频器的故障报警、过滤网报警、频率、启停、温度等。用户反映接线都正常，与上位机脱开时能正常运行，当与上位机联机控制时，出现上位机给变 频器停止指令时不能停机。

（2）故障分析与判断：到现场检测系统，故障果真如客户所述。查看其上位机ddc模块的说明书，发现ddc模块的干接点是晶体管输出，输出电压是直流24v，而变频器只接收无源信号或开关信号，所以才会出现上面的故障现象。

（3）故障排除：在ddc模块的信号输出端加一个直流24v继电器，就解决了此问题。

实例二

（1）故障现象：用户电话报障说：“变频控制系统不连上位机时，变频器能运行，但只要与上位机相联变频器就不能运行。”

（2）故障分析与判断：根据经验分析，上位机给出运行信号了，但变频器不接收，用表测量上位机也有输出，因此判断是线路故障引起的不正常，指导用户技术员把线路再仔细的检查一遍。

（3）故障排除：后来用户打电话反馈来说：“是一路控制线没接牢靠，接好后故障被消除。”

实例三

（1）故障现象：一经销商的直接用户有一台伦茨5.5kw的变频器老跳故障。变频器发出去检修了两次都没有查出问题，拿回公司安装上去就是不能用，故障依然存在。

（2）故障分析与判断：到现场查看情况是：这台设备所有的变频器都是与上位机通讯控制，控制线路比较多，现场环境温度也很高，设备用了好几年了也没维护过。根据 这几点因素，怀疑是线路有短路或开路现象。先把有故障变频器的所有控制线路拆下、电机线也拆下，空载运行变频器；这时运行变频器很正常，接上电机后运行变 频器也很正常，但接上控制线就报故障保护了，到这一步心里肯定就有底了。

（3）故障排除：用表测量所有控制线路，最后发现有两条控制线老化短路，其它的控制线也有不同程度的老化，只是没有这么严重，把所有控制线换掉后，设备运行正常。

实例四

（1）故障现象：用户反映数控车床上的触摸屏与变频器联机时产生干扰，车床正常运行后，触摸屏经常花屏或变成蓝屏，看不到数据，只要重新断电再送电给系统，故障就没有了，设备运行几分钟后故障又开始出现，用户要求技术支持，现场处理。

（2）故障分析：到现场后，发现变频器是由触摸屏控制，检查变频器配线、外部控制线路、设备都正常，换上一台变频器后故障依然存在。后来把控制线换成屏蔽线，降 低变频器载波频率，故障还是没有得到解决。最后就只有从触摸屏上入手，把触摸屏上的电源线扒掉再重新插上，故障就没有了。几分钟后又出现故障，把触摸屏上 所有信号线插头都扒掉，故障依然存在。遇到这种事都不知如何下手了。

（3）故障排除：这时我突然想到漏检了触摸屏外壳的接地线，当把接地线拆下来，设备正常运行了几小时都没有出现故障。经测量是因为接地不良引起的干扰，接地电阻比较大引起。

艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有 10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感 器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。

变频器故障原因分析 篇6

关键词：高压变频器；凝泵变频器；变频器故障；电机拖动；机械调速系统 文献标识码：A

中图分类号：TM344 文章编号：1009-2374（2015）22-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.064

1 事件经过

2014年12月21日07∶33∶39，1号机组1A修1A凝泵变频器完成后设备试运过程中1A凝泵变频器发“轻故障”、“重故障”报警，1A凝结水泵变频器跳闸，联锁备用凝泵变频器启动正常。

经现场检查设备情况，发现着火起始处为1A凝结水泵变频器，1A凝泵变频器A相功率柜A1、A2模块故障着火，导致A1、A2功率模块动力电缆接线处短路烧毁、A3受到不同程度损坏；B相功率单元柜因与A相功率单元柜距离较近受损，B相功率单元柜B1、B2功率单元也受到损坏。变频器室内其余两台变频器（1B、1C凝结水泵变频器）正常完好。设备损坏情况：A相功率单元柜A1、A2功率单元烧毁、A3单元损坏、A1、A2、A3功率单元连接光纤、控制电缆及附件元器件烧毁、功率单元连接电缆受到高温灼伤，B相功率单元受到高温灼伤，B相功率单元柜B1、B2、B3功率单元及其控制附件元器件损坏。

2 故障分析

2.1 参数分析

图1所示为1A凝泵变频器故障前后的运行电流趋势，在故障发生前，运行电流一直非常平稳，没有缓慢上升或下降的趋势。单从运行参数来看，本次故障应为突发故障。

图1 1A凝泵变频器运行电流趋势图（来源SIS系统）

2.2 动作情况分析

故障前状态：时间：07∶33∶36，1A凝结水泵变频器运行电流I：85.0375A、变频器运行频率F（转速反馈）1274.1063r/min、变频器重故障报警状态：0（无报警）、轻故障报警状态：0（无报警）。结合运行参数判断：变频器运行正常，变频器电流、频率均在正常范围内，无“重故障”、“轻故障”报警。

故障时状态：时间：07∶33∶39，1A凝结水泵变频器运行电流发生变化，电流I由85.0375A迅速减小至0.791A、变频器运行频率F（转速反馈）由1274.1063r/min减小至8.4915r/min，持续时间3s，变频器重故障报警状态：1（报警）、轻故障报警状态：1（报警）。07∶33∶39，DCS发停止指令，变频器停止。结合运行参数判断：变频器检测到故障时，发“重故障”、“轻故障”报警，DCS联锁停机，变频器故障保护动作联锁正确动作。

图2 1A凝泵变频器故障记录图（来源SIS系统）

2.3 设备检查

对受影响的6台功率单元进行了解体检查，其中A1、A2单元受损较为严重，其余四台从外观上检查未见异常。将变频器解体后的内部情况如下图3所示，从图中可以看出，故障点集中在两个位置，交流进线熔断器和直流侧的IGBT，且A1、A2的故障现象相同。

图3

3 原因分析

根据故障点的情况分析，可能存在以下三种可能：

3.1 熔断器质量问题

A1功率单元熔断器炸裂或者漏砂，烧熔物掉落引起A1和A2单元交流母排相间及相对外壳短路拉弧，由于功率单元体设计为外壳不接地，而作为直流负极回路，短路后交流电就窜入了直流系统，引起直流系统过电压，IGBT炸裂。在这种情况下，由于从图1已可看出，故障前电流未有上升且远小于额定值，如果熔断器炸裂，则熔断器存在质量问题。

3.2 IGBT质量问题

IGBT故障炸裂后拉弧，引起直流系统短路，进一步导致交流输入侧过流，进线电缆与交流母排的搭接面过热，最终熔断器炸裂。

3.3 模块老化或变频器保护电路损坏，不能有效地保护模块

变频器运行中，如果一台功率单元发生故障，由于运行水泵与电机之间转动惯量大，将发生能量突然倒滞，造成强过流、强过压，如果变频器保护不及时将使多个单元的IGBT同时烧毁。

4 预防措施

第一，运行中的高压变频器的工作环境温度，宜在15℃～40℃之间，移相变压器的最高工作温度不能超过130℃。尤其夏季温度较高时，应加强变频器安装场地的通风散热。

第二，高压变频器柜门上的防尘滤网通常每半月应清扫一次，如工作环境灰尘较多，清扫间隔还应根据实际情况缩短，确保周围空气中不含有过量的尘埃，酸、盐、腐蚀性及爆炸性气体。

第三，变频器冷却风扇运行3年应定期更换。

第四，变频器运行中，应随时监视负载运行情况，出现不正常情况应及时采取措施直至停机。

第五，变频器长时间运行，停运后应检查变频器内部电缆间的连接可靠及变频器柜内所有接地应可靠，接地点无生锈。所有电气连接的紧固性，查看各个回路是否有异常的放电痕迹，是否有怪味、变色，裂纹、破损等现象。

第六，变频器长时间停机后恢复运行，应使用2500V兆欧表测量变频器（包括移相变压器、旁通柜主回路）绝缘，功率单元二次回路用500V摇表检查。测试绝缘合格后，才能启动变频器。

第七，变频器长时间备用，应做好防潮、防尘措施，且温度控制在15℃～40℃之间，有条件的应定期进行通电检查。

第八，每次维护变频器后，要认真检查有无遗漏的螺丝及导线等，防止小金属物品造成变频器短路事故。特别是对电气回路进行较大改动后，确保电气连接线的连接正确、可靠，防止“反送电”事故的发生。

第九，变频器投入运行后，根据运行实际需要及厂家技术更新应进行优化，如凝结水泵变频器冷却方式、功率单元加装过电压吸收电容、优化凝结水泵变频器起停方式等，有效降低变频器的故障频率。

第十，建议变频器生产厂家收集该批次产品故障原因，将发现问题及时与其他用户沟通，如在其他单位运行中发现的问题（类似功率单元爆炸着火问题），对产品更新换代或升级改造避免类似事件重复发生。

第十一，优化高压变频器设备运行操作流程：停运变频器时，必须先给出变频器停机指令，禁止直接断开变频器输入6kV开关电源，防止操作过压造成变频器

损坏。

第十二，国产电子产品本身使用寿命较短，加强对变频器运行情况监测，设备寿命到期后坚决更换。

参考文献

[1] 设备厂家资料说明书及维护手册[S].

作者简介：周治民（1974-），男，贵州人，广东惠州平海发电厂有限公司电气助理工程师。

变频器故障现象及分析 篇7

本文将结合富拉尔基发电厂送引风机变频器常见的故障现象和原因从实践的角度进行分析, 以便于发电厂运行人员进行参考, 举一反三, 以保证设备的安全稳定、经济运行。

1 过流是变频器报警最为频繁的现象

1.1

电动机相间短路或对地短路

1.2

模块损坏, 一上电就跳

1.3

加速时间太短, 延长加速时间

1.4

由于运行人员操作不当, 变频器输出没有降下来, 就将变频器进线断路器断开, 造成变频器输入过电流

2 过电压报警

一般是出现在停机的时候, 其主要原因是减速时间太短或制动电阻损坏。若电机驱动惯性较大的负载时, 减速时间设定的较小, 减速过程中输出频率下降的速度较快, 而负载的惯性较大, 靠自身阻力减速较慢, 使负载拖动机转速比变频器输出频率对应的转速要高, 电动机处于发电状态, 变频器没有能量处理单元或者作用有限, 导致变频器中间直流回路电压升高超出保护值, 从而出现过电压报警。

3 变频器主要常见故障

3.1 变频器过热

其主要原因有:风道阻塞、风机堵转、周围环境温度过高、风扇散热能力差或损坏不转、温度检测器件异常或温度传感器性能不良、变压器刷边绕组存在匝间短路或绝缘受损等。现场处理时应首先判断变频器确实存在温度过高现象, 若温度过高可先按上述原因进行排除;若变频器温度在正常情况出现变频器过热报警, 故障原因则为温度检测电路故障。如果模块内部分电路故障也会出现变频器过热报警, 另一方面当温度检测运算电路异常时也会出现同样故障现象。

3.2 变频器输出不平衡

输出不平衡一般表现为电机抖动, 转速不稳, 主要原因:模块坏, 驱动电路坏, 电抗器坏等。

3.3 变频器过载

当我们看到有过载现象时, 其实首先应该分析是电机过载还是变频器自身过载, 一般来说电机具有较强的过载能力, 只要变频器参数表的电机参数设置合理, 则就不会出现电机过载。变频器本身过载能力较差, 则很容易出现过载报警, 可以检测变频器的输出电压。

3.4

变频器开关电源损坏一般是由于变频器开关电源负载发生短路造成的

4 其它常见故障

变频器控制电源掉电, 模块通讯故障, 模块故障造成模块旁通, 功率模块柜柜门关不严发报警等。

变频器报警时, 报警器闪, 报警指示灯亮, 运行人员根据液晶触摸屏显示报警信息排除故障。

变频器故障时, 报警器闪, 报警指示灯亮, 变频系统自动联跳变频器进线断路器, 如果发现变频器进线断路器没有跳闸, 则手动按下变频器控制柜“急停按钮”使变频器进线断路器跳闸, 运行人员根据液晶触摸屏显示报警信息排除故障。

另外, 变频器运行期间, 巡视检查和操作也尤为重要, 只有加强对设备的巡视检查力度和熟悉变频器操作注意事项, 才能在一定程度上提前发现并有效避免由于各种原因引起的变频器故障。

结合本厂实际情况, 对生产现场运行维护中遇到的实际问题进行了归纳总结, 一边参考。主要的检查维护内容有以下几个方面:

1) 变压器的三相温度是否正确显示, 温度是否偏高 (三相的温度小于50度视为正常) 。

2) 其温控仪是否有报警与故障指示 (故障指示灯亮视为存在故障) 。

3) 风扇旋转是否流畅, 进风口是否有灰尘或堵塞物。

4) 变压器是否有过热现象。

5) 变压器内是否有异常响声。

6) 变频器巡查项目:

变频器面板电流是否偏大或变化幅度是否偏大;

触摸屏频率显示是否正常;

触摸屏是否有报警信息;

变频器内是否有异声。

7) 空调制冷是否正常。

8) 检查开关柜或刀闸柜面板指示灯指示是否正常。

其他需要注意的问题:

1) 正常使用时触摸屏信息只看, 不要按动, 以免将变频的远程控改为本地控制。

2) 变频器控制柜上的去电按钮、上电按钮、急停按钮不允许随意动。

3) 触摸屏上的停止按钮不允许随意按动。

4) “本地/远程”按钮禁止操作。

5) 停机时需用变频停机, 尽量不用断路器直接断电停机, 在电流大的时候易造成变频器功率器件过流损坏。

6) 变频器的报警信号一直保持的, 如需撤除需要消除报警原因并在触摸屏上复位报警信号。故障信号是一直保持的, 如需撤除, 需要消除故障原因并在触摸屏上复位主板。

7) 变频故障后, 如需打开设备前门查看器件情况, 需在高压断电后等待5~10分钟确认模块电容放电后, 模块电源指示灯熄灭后操作。

8) 变压器柜风扇电源取自6k V变压器副边, 6k V断电后变压器风扇会停止运行, 此时如再投变频器之前, 变压器风扇会自动启动, 如果不能自动启动需要操作变压器上的温控仪面板按钮手动起动。

9) 当6k V电压在时, 门锁上的带电显示器的指示灯将亮。

10) 刀闸柜开关的节点为机械节点, 其只参与逻辑, 不参与保护动作。

11) 每个刀闸柜上有电磁锁3把, 包括刀闸手柄2把, 门上1把。刀闸柜上电磁锁不能长时间带电, 电磁锁按钮操作后必须弹出, 如电磁锁按钮不自动弹出, 则手动使其弹出, 电磁锁按钮长时间不弹出易导致电磁锁损坏, 扳动刀闸时要适当的活动刀闸来拔除电磁锁锁杆, 切勿强拉。

12) 变频器运行时, 为保证机组正常运行, 建议引风机入口挡板开度最高为80%;为保护电机, 避免电机电流超过额定值, 任何情况下DCS监控#1、#2引风机变频器输出电流禁止超过电机的额定电流144A。

13) 刀闸柜辅助节点状态输出给DCS和变频器, 表示刀闸的状态, 如辅助节点输出状态不准确, 则变频器不能启动。如变频器或DCS显示刀闸状态不准确, 需检查辅助节点行程开关。

5 结束语

在锅炉引风机上应用变频器技术可以避免传统采用进口档板进行风量调节存在严重的节流损失以及引起炉膛负压波动幅度大造成的安全隐患。采用变频器技术后, 引风机可以低速启动, 无级变速调节, 对安全、节能、延长设备寿命都有着重要的意义。

参考文献

[1]富拉尔基发电厂#5炉引风机变频器改造资料[S].

变频器过电压故障原因分析及对策 篇8

1 变频器故障与处理

变频器是电力系统中十分重要的设备, 其运行状况直接影响了整个电力系统性能的发挥, 并进而影响到国力系统的稳定运行。对变频器的常见故障形式进行总结分析, 能够及时做出有效的调整处理, 以防止对电力系统造成破坏。当前使用过程中的主变频器因过电压导致的故障主要表现在温度、漏油、瓦斯等三大方面。

1.1 温度超标

在变频器运行过程中, 其油温上升到一定限度时会造成相应的破坏作用, 这时技术人员需要对油温升高的因素做好诊断, 重点观察主变频器的负荷及油温。我们单位120T转炉变压器有3台1600KVA的, 3台可以并列运行, 正常情况下分别供3座转炉供电, 转炉环境差, 粉尘多。当油温高出正常值的10度时, 则可得出变频器内部有故障。处理这一故障需要将变频器停下, 做好全面检修处理, 及时发现和诊断具有重要意义。

1.2 漏油问题

若变频器出现严重的漏油将使得油位大幅度降低, 禁对于变频器设备是一种重要的故障信号。这是由于油面过低接触不到重瓦斯保护动而出现跳闸, 造成引线绝缘作用丧失, 见图一。而当变频器内部发生放电现象时, 则表明变频器顶盖下出现了空气层, 其危险程度也很大。若是顶盖上部着火, 应立即打开事故放油阀, 将油放至低于着火处, 同时要用二氧化碳、四氯化碳泡沫、干粉灭火器等灭火。

1.3 瓦斯保护

造成重瓦斯保护动作跳闸故障发生的原因主要变频器内部问题引起的, 如:油面剧烈下降等问题。此外, 检修后油中空气分离过快也是造成重瓦斯保护动作于跳闸的一大隐患。发生瓦斯信号后, 首先应停止音响信号, 并检查瓦斯继电器动作的原因。如果不是上述原因造成的, 则应立即收集瓦斯继电器内的气体判断其故障性质。

2 变压器在线监测技术

除了诊断技术之外, 对变压器故障进行实时监测也能及时发现故障, 方便技术人员采取处理措施调整。目前, 比较先进的变压器在线监测技术包括以下几点:

2.1 气体鉴别

因变压器在运行是发生故障后, 会出现各种形式的气体。通过气体分析技术能够尽快判别气体的种类、含量、状态、比例, 这能达到诊断故障的效果。例:如H2、CO、CH4等都可以判断。

2.2 局部放电

局部放电是变压器发生故障后的典型特征, 而局部电压过大后会导致变压器装置内部出现异常变化。利用局部放电技术课及时发现某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡等。

2.3 振动分析

变压器在电力系统中运行时, 发生故障后则会有不同程度的振动。振动分析对于变压器故障监测就成为最普遍的方法之一, 根据振动器显示的数据信号分析, 能及时掌握变压器故障情况。

2.4 红外测温

安装红外探测器获取变压器的红外辐射信号, 经过相关设备的处理之后在监视器上生成红外热像图。技术人员根据图形状况就可以及时掌握变压器故障情况。

2.5 检修技术

对变频器的检修必须要针对导电带两端的连接状态做好判断, 保证接头面的光滑、平整。尤其是在触头位置更应该维持接头的接触性能良好, 这样就能保证设备线路在实际运行中正常运行。检修时, 需要及时更换触头、触指以避免过热问题。

3 结论

变压器是电力供应进行电压转换的核心部件, 对变频器故障的诊断和处理必须要依赖于科学的故障排除方式, 掌握导致过电压形成的相关因素。在处理过程中运用先进的技术控制。此外, 做好多方面的检测诊断也是不可缺少的工作, 日常维护和管理更是保证及时发现问题, 解决问题, 避免出现重大事故的关键。

参考文献

[1]卢新.220KV主变110KV侧空载时中性点接地方式分析[J].安庆科技, 2008.

[2]缪成夫, 计佳璐.所用变和接地变合用或分置问题的探讨[J].浙江电力, 2004.

[3]杨彩凤.关于变电所接地变、消弧线圈及自动补偿装置[J].煤炭工程, 2007.

[4]罗展标.四种中性点接地方式的分析与比较[J].大众用电, 2007.

[5]崔小欣, 于敦山, 盛世敏, 崔小乐.家庭网络中数字下变频器的设计与实现[J].北京大学学报 (自然科学版) 网络版 (预印本) , 2006.

变频器常见故障分析及处理 篇9

随着变频器的普及应用, 故障维修问题也日渐突出。变频器在现场运行中受到不利影响的因素各种各样, 不尽相同, 因此发生故障的原因也千差万别, 同样的故障类型可能由不同的原因引起, 同样的故障原因可能引起不同的故障类型, 有些故障原因表现的比较明显, 而有些则很隐讳, 因此, 现场经验是十分宝贵的。做好变频器的故障维修工作不仅能提高企业设备运行水平, 降低企业的维修费用而且能通过维修, 积累现场经验, 提高故障诊断能力。下面针对变频器常见的故障, 分析其产生的原因及处理方法。

1 变频器参数设置类故障

变频器在使用中, 参数设置非常重要, 如果参数设置不正确, 参数不匹配, 会导致变频器不工作、不能正常工作或频繁发生保护动作甚至损坏。

1.1 变频器的参数设置

一般变频器都做了出厂设置, 对每一个参数都有一个默认值, 这些参数叫工厂值。在工厂值参数下, 是以面板操作方式运行的, 有时以面板操作不能满足传动系统的要求, 要重新设置或修改参数, 一般从以下几个方面进行:

1.1.1 确认电机参数, 在变频器电机参数

中设定电机的功率、电流、电压、转数、最大频率, 一般变频器会自动辨识。设定的这些参数应与电机铭牌中的数据一致, 否则就会引起变频器不正常工作。

1.1.2 变频器控制方式的设定, 主要有频

率 (速度) 控制、转矩控制、PID控制或其他控制方式, 每一种控制方式都对应于一组数据范围的设定, 如果这些数据范围设定的不正确, 就会因为引起变频器不工作或不正常工作, 或发生故障保护动作而跳闸, 显示故障类型代码。

1.1.3 变频器的启动方式, 在变频器出厂

时设定为面板启动, 可以根据实际情况选择用面板, 外部端子, 通信方式等几种, 除面板启动外, 其他需要与相对应的给定参数及控制端子匹配, 否则就会引起变频器不工作或不正常工作, 或频繁发生保护动作甚至损坏。

1.1.4 频率给定参数的选择, 一般变频器

的频率给定也有多种方式, 如面板给定, 外部给定, 外部电压或电流给定, 通信方式给定等, 可以选择其中的一种或几种方式的组合。正确设置参数后, 还要保证信号源工作正确, 否则就会引起变频器不工作或不正常工作, 或频繁发生保护动作甚至损坏。

1.2 变频器参数设置类故障的处理

一旦发生了参数设置类故障, 变频器都不能正常工作, 可根据故障代码或产品说明书对参数设置进行修改。否则, 最好是把所有的参数恢复到出厂值, 然后重新设置。如果不能正常运行, 则要检查是否发生了硬件故障。

2 过电流和过载故障及处理

过电流和过载故障是通过变频器常见故障, 发生过电流和过载故障的原因可以说是各种各样的, 处理方法也是多方面的。故障类型可分为加速过电流、减速过电流、恒速过电流, 过载故障包括变频器过载和电机过载。故障原因可分为外部原因和变频器本身原因两方面。

2.1 外部原因

2.1.1 由于电机负载突变, 引起大的冲击电流而过电流保护动作。这类故障一般是暂时的, 重新启动后就会正常运行, 如果经常会有负载突变的情况, 应采取措施限制负载突变或更换较大容量的变频器, 建议选用直接转矩控制方式的变频器, 这种变频器动态响应快、控制速度快, 具有速度环自适应能力, 从而使变频器输出电流平稳, 避免过电流。

2.1.2 变频器电源侧缺相、输出侧断线、电机内部故障引起过电流和接地故障。

2.1.3 电机和电机电缆相间或每相对地绝缘破坏, 造成匝间或相间对地短路, 因而导致过电流。

2.1.4 受电磁干扰的影响, 电机漏电流大, 产生轴电流、轴电压, 引起变频器过电流, 过热和接地保护动作。

2.1.5 在电机绕组和外壳之间、电机电缆和大地之间存在较大的寄生电容, 通过寄生电容就会有高频漏电电流流向大地, 引起过电流和过电压故障。

2.1.6 在变频器输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置。

2.1.7 变频器的运行控制电路遭到电磁干扰, 导致控制信号错误, 引起变频器工作错误, 或速度反馈信号丢失或非正常时, 也会引起过电流。

2.1.8 变频器的容量选择不当, 与负载特性不匹配, 引起变频器功能失常、工作异常、过电流、过载、甚至故障损坏。

2.2 变频器本身的原因

参数设定不正确, 如加减速时间设定的太短, PID调节器的P参数、I参数设定不合理, 超调过大, 造成变频器输出电流振荡等。变频器本身原因主要是内部硬件出现问题。

故障检查时应首先断开负载对变频器进行检查, 如果断开负载后, 过电流故障依然存在, 说明变频器内部元件故障, 需进一步检查维修。如果断开负载后, 过电流故障消失, 应从电机开始逐个回路检查, 并逐项试验, 直至排除故障。

3 过电压、欠电压类故障及处理

变频器的过电压故障集中表现在直流母线电压上。正常情况下, 直流母线电压为三相全波整流后的平均值, 在过电压发生时, 整流母线的储能电容将被充电, 当电压升到一定范围时, 变频器过电压保护动作。因此, 变频器都有一个正常的工作电压范围, 当运行电压超出限定的容许电压范围时, 下限出现欠电压保护停机, 上限出现过电压保护也会停机。此外, 在电机制动过程中电机处于发电状态, 如果变频器没有能量回馈单元和制动单元或制动能力不足时, 会引起直流回路电压升高, 过电压保护动作变频器停机。处理这种故障时可以增加再生制动单元或修改变频器参数, 将变频器减速时间设长一些。

4 其它故障

这一类故障往往是一些综合性故障, 并由一些表面现象所掩盖, 对于这一类故障的分析和查找, 需要考虑多方面的因素, 逐个排查、试验、验证才能找到事故根源, 从根本上解决问题。

参考文献

[1]王仁祥.通用变频器选型与维修技术[M].北京:电子工业出版社, 2007.[1]王仁祥.通用变频器选型与维修技术[M].北京:电子工业出版社, 2007.

[2]张燕宾, 胡纲衡, 唐锡球.实用变频器技术培训教程[M].北京:机械工业出版社, 2001.[2]张燕宾, 胡纲衡, 唐锡球.实用变频器技术培训教程[M].北京:机械工业出版社, 2001.

[3]冯垛生, 张淼.变频器应用与维护[M].广州:华南理工大学出版社, 2004.[3]冯垛生, 张淼.变频器应用与维护[M].广州:华南理工大学出版社, 2004.

变频器故障原因及预防措施 篇10

变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向, 随着电力电子技术的发展方向, 随着电力电子技术的发展, 交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调整平滑, 范围大, 效率高, 启动电流小, 运行平稳, 而且节能效果明显。因此, 交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统, 越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。但是由于受到环境, 使用年限以及人为操作等因素, 影响变频器的使用寿命大为降低, 同时使用中也出现了各种各样的故障。

1 低压变频器概述

变频器 (变频调速器) 是把工频电源 (50Hz或60Hz) 变换成各种频率的交流电源, 以实现电机的变速运行的设备, 其中控制电路完成对主电路的控制, 整流电路将交流电变换成直流电, 直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波, 逆变电路将直流电再逆成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说, 有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。

2 导致变频器故障的外因及预防措施

变频器出现故障的原因比较多, 概括起来主要分为内因和外因。

2.1 安装环境的影响及预防

由于变频器为电子器件装置, 对环境要求比较严格, 从产品的说明书中也可以看出环境对变频器的影响。比如振动会导致电子器件损伤;潮湿环境、腐蚀性气体及灰尘会造成器件锈蚀, 接触不良, 绝缘性能降低;温度是影响变频器性能又一主要“病因”, 由于变频器在运作过程中, 自身温度会不断升高, 若外界温度同样高的话, 散热不佳, 影响变频器功能。

预防措施:在安装变频器时, 要保持器稳定性, 对于存在振动冲击较大的场合, 应采取防止措施, 如利用橡胶避震;安装的环境要保持干燥, 防止腐蚀性气体侵袭变频器, 对于灰尘的危害, 要对变频器做定期清扫, 保持其清洁;安装环境的温度也要合理控制, 有阳光照射的场合要用窗帘遮盖, 若温度仍比较高, 可适当安装空调。

2.2 电源异常影响及处理

由于电源线路长期暴露在室外, 经常要经受风、雨、雪、霜的侵袭, 导致线路老化, 在供电时出现缺相、低电压、停电等现象, 变动的电压波容易对变频器产生影响, 导致非正常运行, 影响其性能, 久而久之, 必定会出现故障。

预防措施:在电源安装时, 尽量将变电器的电源与其他电器分开, 避免功率过高时, 无法满足变频器正常所需电压。对于要求在停电后仍能运行稍许时间的设备, 失压回复后, 可通过测速电机测速来防止在加速中的过电流, 最低限度降低对变频器的损害。而对于要求停电后长时间连续工作的设备, 在安装时应加装自动切换不停电装置, 如采用二极管输入变频器。但在停电运行的情况下, 整流器中常会出现过大电流, 长期如此运转, 将影响变频器的寿命和性能, 应及早进行检查。

2.3 外部电磁感应干扰及处理

如果变频器周围存在干扰源, 它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部, 引起控制回路误动作, 造成工作不正常或停机, 严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要, 但由于受装置成本限制, 在外部采取噪声抑制措施, 消除干扰源显得更合理, 更必要。

预防措施:

变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置, 如RC吸收器。

尽量缩短控制回路的配线距离, 并使其与主线路分离。

指定采用屏蔽线的回路, 必须按规定进行, 若线路较长, 应采用合理的中继方式。

变频器接地端子应按规定进行, 不能同电焊, 动力接地混用。

变频器输入端安装噪声滤波器, 避免由电源进线引入干扰。

3 导致变频器故障的内因及预防措施

变频器出现故障, 不单有外因的影响, 内因也是引起故障的重要原因之一。

3.1 变频器参数设置不合理及对策要使

变频器正常运行, 除正常安装外, 参数的设置也至关重要, 参数若设置不当, 轻则无法满足运转需求条件, 重则导致起动、制动的失败, 因此在使用时必须正确设置参数。

预防措施:为避免参数设置不合理导致变频器故障, 在设置时要严格按照说明书或有关规定进行设置, 如在速度控制设置中, 要通过静态或动态识别最后确定;对于启动方式的设置, 出厂说明书一般设置为面板启动, 但在实际中, 用户可根据工作所需的实际情况进行设置等, 通过合理设置参数, 能够确保变频器的正常运行。

3.2 过压故障及预防措施

变频器的过压主要是在直流母线上, 在正常情况下, 变频器有一个正常工作电压范围, 在此范围内变频器才能正常运转, 一旦电压超过此范围, 产生的过电压故障极有可能导致变频器损坏, 如供电电源过高导致的过电压故障;直流回路电压超过跳闸电压导致的过电压故障等, 无论是那种原因引起的过电压故障, 均对变频器会产生不良影响。

预防措施:确保电源电压在变频器的正常运转电压范围内, 并进行定期检修, 同时检查变频器频器的减速时间是否正确, 若发现设置过短, 适当延长减速时间, 此外, 设置斜坡下降时间于负载的惯量相匹配。

3.3 过载故障机预防

出现过载故障时, 电机仍能运转, 但其运转电流已超过了额定值, 此故障是一个时间的积累, 因此才出现故障初期不易被发现, 容易被忽视, 而一般在发现期, 已是比较严重的时期, 对变频器的影响比较大。

预防措施:由于过载故障具有时间累积性, 因此对其预防是排除故障的主要方法, 在日常工作中, 可通过延长加速时间、制动时间和检查电网电压等方式进行预防。对于已出现过载故障的变频器, 通过检查输出三相的平衡性、是否在电机电缆上安装有浪涌吸收装置、变频器输出端开关是否误动作、变频器的加速时间及参数是否设置正确, 确定原因后“对症处理”。

4 加强日常维护

减少故障的发生, 最有效的方法就是日常的维护, 通过维护工作, 能够及时发现问题, 并能及时得到解决, 有效的控制了故障的进一步严重化。通过日常的变频器的检查, 记录相关数据, 并进行对比分析, 出现异常立即给予处理对策;在日常工作中, 测量工作温度和散热器温度, 以便对温度进行调控;加强变频器的日常清灰保养, 定期对变频器进行灰尘的清除, 保持清洁, 在清扫时注意观察变频器内发热情况, 有无异常出现, 并将每次的检查结果记录备案, 以便于下一次的对比。

小结

总之, 变频器虽然在工业生产中发挥了非常重要的作用, 在倡导“节能”的大背景下, 符合了社会发展的要求。但其作用的发挥不仅取决于其自身技术的优越性, 更依赖于日常的维护和少故障率, 因此加强变频器日常的维护和故障的防治, 是发挥其最大作用的必要和关键。

参考文献

[1]张六一.变频器使用过程的干扰源和抗干扰措施[J].冶金丛刊, 2007年01期.

[2]朱金伟.浅析变频器在使用中遇到的问题和故障防范[J].职业, 2010年05期.

变频器故障原因分析 篇11

关键词：玻璃纤维设备；变频器；故障诊断技术；信号处理；故障树；神经网络

中图分类号：TP307 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0011-02

玻璃纤维设备中的变频器在克服传统变频器设备工作效率低、能源损耗大的基础上显示出较大的市场优势，被广泛运用于工厂的自动化生产过程中。由于电子设备本身具有易损耗的特性，在使用过程中容易出现各种故障问题，对企业的经济利益和生产效率造成不利影响，需要对其进行设备的技术诊断。当前，在变频器故障诊断领域中，比较热门的解决办法是故障诊断技术，这一技术已经成为变频器故障诊断的主流手段之一。

1 相关概念界定

1.1 玻璃纤维

玻璃纤维属于一种性能较优的无机非金属材料，主要包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁和氧化钠等主要成分。是通过将矿石研磨成粉后投入到池窑中燃烧，经过超过2000℃的高温熔制，熔成玻璃液，然后通过漏板流出冷却拉丝而成的产品。在实际生活中，玻璃纤维作为一种复合材料中的增强材料、电路基板和电绝缘材料等投入使用。

1.2 变频器

变频器作为一种精密的设备装置，包含整流电路、限流、驱动、滤波、逆变、制动、保护等电路，是由以上这些电路设备组合而成的电子器件。它属于交流电动设备的调速变频技术，具有调速效率高、精确度好、调度范围广、操作简单方便、稳定可靠等优势。一般按照其内部电路结构形式进行分类，可以将其分为交-直-交变频器和交-交变频器。

1.3 故障诊断技术

这一技术发端于20世纪中期，主要是一种应用型的技术设备。故障诊断技术主要包含两个方面的作用：一是对运行过程中的设备进行故障监测与排查；二是对已经出现故障的设备进行故障问题的判断，查找出现故障的明确原因。目前，故障诊断技术在工业化国家和地区被广泛采用，越来越受到人们的重视。

2 玻璃纤维设备中变频器存在的常见故障问题

2.1 参数设置方面的故障问题

众所周知，在玻璃纤维设备中，变频器的额定容量及其参数设定是在一定的海拔高度和环境温度下标示出来的，变频器使用参数的基本指标一般都是在1000m以下的海拔加上25℃～40℃之间的温度。如果在池窑生产中，玻璃纤维设备中变频器的使用环境超出了该项基本使用指标，就会导致变频器的参数、型号等存在降容故障问题。当玻璃纤维设备中的变频器在原料高温熔融、玻璃溶液被拉制成纤维丝状的过程中，如果参数不合适，不仅会使玻璃液拉不成密度统一的连续玻璃纤维，而且经常会出现拉断等方面的问题。

2.2 过压方面的问题

对于变频器而言，其工作电压都有一个使用范围，如果超过正常使用范围，则会损坏变频器，出现故障。在实际工作中，常见的过压问题主要表现在：由于输入交流过多的电压导致的故障问题；在发电时的过压问题。输入交流电源过压的问题一般都发生在节假日线路负载较轻而电压较高的情况下，变频器出现故障问题后，需要断开电源，停用一段时间后再送电启动即可。发电时的过压问题出现频率一般都较高，当电动机的实际转速比同步转速高，而电动机又处于发电状态或是频炉工作状态并向电网回馈能量时，变频器在没有安装制动单元的情况下容易出现过压故障问题。

2.3 其他方面的问题

这方面的问题主要包括过载、过流、欠压、温度过高。过载故障主要是变频和电机方面的过载问题，一般都是由于时间过短、电压过低和负载过重引起的，过流问题与过载故障不同，它是由于变频器的输出短路而引起的故障问题。虽然前面论述了过压导致的变频器故障问题，但当电压不够时，玻璃纤维设备的变频器故障也会出现，因此需要把握好这个电压力度范围，减少故障问题的出现。最后，还有一个温度过高的问题，温度太高，容易烧断变频器的拉丝，使传感器异常，出现故障问题。

3 玻璃纤维设备中变频器故障诊断的技术方法

当前，我国玻璃纤维设备中变频器故障诊断方法主要有以下三种：

3.1 信号处理的故障诊断法

傅立叶认为：通过对关键部位进行信号波形的诊断分析，将时域信息转换到频域分析，依据信息转换时的幅值特征来进行故障的诊断，进而判定故障的类型以及元故障的具体位置。另外有些专家提出沃尔什的信息故障分析法，认为只要对故障中的关键点进行沃尔什转换，将时域信息转换成频域信息中并做相应的故障特征分析，也能够确定具体故障的位置及其类型，只是与前者所使用的检测方法不一样而已。无论是哪一种信号处理的故障诊断方法，都有一些共同的特点，即反应灵敏度高、故障诊断快、操作简单方便等。通常采用信号处理的故障诊断方法需要有一些参数的设定，而设定的方法没有统一的格式，一般都需要有关专家凭借自身的经验来进行设定，这也是采用信号处理法的弊端之一。

3.2 故障树的故障诊断法

故障树诊断模型是一种提前设定好的因果模型，依据诊断对象的基本结构和功能特性进行模型的设定。这种诊断方法反映了系统内全部信息的逻辑关系，通过一种倒树状的结构形式表现出来，将变频器中最不希望出现的故障信息设定为顶事件，将导致故障信息发生的原因信息设定为底事件。一般情况下，都会将需要诊断的故障对象作为顶事件，在对故障进行分析以后制作出相应的故障树模型，最后根据模型类型，采取适当的方法实现故障原因的查找与诊断。

3.3 神经网络的故障诊断法

这种诊断方法不需要特定的参数模型，对于那些很难确定故障类型及其故障信号之间逻辑关系的场合比较适合。在克服传统式故障诊断方法弊端的基础上，神经网络的故障诊断法为快速、有效地进行故障分析和定位作出了贡献。当然这种方法也表现出了许多弊端，例如试验样本获取难度大、没有考虑到相关领域专家的实践经验、神经网络的表达形式一般人很难理解把握等。

除了以上三种主要的变频器故障诊断方法以外，还有一些专家从其他角度提出了故障诊断技术，例如电压源逆变器故障诊断法和六路触发脉冲的故障诊断法等。

4 玻璃纤维设备中变频器故障诊断技术今后的发展方向

变频器故障诊断技术虽然被广泛运用于各行各业的电子设备中，但由于其基础理论薄弱，发展历史不长，因此还需要不断努力，将今后的技术研究朝着特定方向发展。

需要不断引进国外先进成熟的技术理论，将这些理论不断运用到具体实践过程中反复试验。争取克服现有变频器故障诊断技术的弊端，不断借鉴其他领域的理论成果运用到变频器的故障诊断过程中来，采用联想记忆和ART、自组织等神经网络理论领域中的研究成果来帮助变频器进行故障的诊断和分析。在研究方法上，要不断研发新的变频器诊断方法，融合多种诊断方法于一体，互相取长补短，克服单一诊断方法带来的各种

弊端。

5 结语

变频器是一种较为复杂的电子设备，在玻璃纤维设备中的实际运行过程中会出现各种类型的问题，需要对其进行有效诊断处理才能保障相关设备正常运行。本文在论述各种故障诊断方法的基础上，提出了变频器故障诊断技术今后的发展方向，希望与各位同行共勉，不断促进我国变频器更好地发展。

参考文献

[1] 张森.变频器故障诊断技术探析[J].科学论坛，2013，（9）.

[2] 何锐.变频器故障诊断技术研究与分析[J].电源技术应用，2013，（3）.

[3] 和德明.变频器故障诊断技术研究与分析[J].电子技术，2012，（7）.

变频器的正确选择与故障分析 篇12

(1) 驱动控制方式:恒压或恒流斩波驱动控制。

(2) 变频器带负载类型:注意负载的特性曲线, 特性曲线决定了应用的方式。

(3) 变频器与负载匹配。1) 电流匹配:通常变频器、负载额定电流与电机额定电流相匹配。如:深水泵等特殊的负载则需要参考电机参数, 以最大电流确定变频器过载能力和电流;2) 电压匹配:变频器额定电压与负载额定电压相匹配;3) 变频器的转矩匹配:在有减速装置或恒转矩负载的情况下可能发生。

(4) 变频器驱动高速电机:高速电机电抗小, 高次谐波增加, 输出电流增大。用于高速电机的变频器容量, 其应大于普通电机容量。

(5) 变频器远距离电缆运行:此时需要抑制长电缆对地耦合电容的影响。通常变频器容量要留有一定的余量或输出端带电抗器, 以避免变频器出力不足。由于增加变频器到电动机的导线距离, 输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压, 减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。

(6) 变频器的特殊应用场合:极端气候如高海拔、高温会引起变频器的降容, 变频器容量选型应提高一个规格。1) 变频器通常选择:以电机最大输出电流值作为变频器选择的依据, 电机的额定功率可作为初选参数。2) 当一台变频器拖多台电机:控制方式必须为v/f, 不能用矢量控制;变频器容量应大于等于电机容量, 具体放量视负载特性而定。3) 变频器驱动齿轮减速电动机:使用范围受齿轮转动部分的润滑方式制约。润滑油方式时, 在不超过额定转速范围内没有限制, 否则有可能发生润滑油耗尽的情况。因此, 应严格控制电动机高转运速。

(7) 变频器与电机的距离匹配:1) 变频器与电机的距离应尽可能短, 以减小电缆的对地电容, 减少干扰源。2) 控制电缆选用屏蔽电缆, 动力电缆应采用穿管屏蔽。主电缆应独立敷设, 与其它电缆分开, 其敷设的距离应大于0.5 m。尽可能避免电机电缆与其他控制电缆平行敷设, 从而减少变频器输出的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉, 应尽可能按上下90°交叉敷设。

2 变频器控制原理图设计

2.1 变频器工作温度

由于变频器内部采用了大量大功率的电子元件, 极易受到工作环境温度的影响, 环境温度一般要求在0～55℃较为合适, 但为了保证运行安全、可靠, 所以应考虑留有余量, 能控制在40℃以下最好。柜内可控元件反向电压应大于姨2倍额定电压。在控制柜中, 变频器一般选择安装在柜体上部, 并满足厂家安装说明书中的要求, 同时变频器的底部不允许安装发热元件或易发热的元件, 并预留有一定空间以利于散热。

2.2 环境温度

高温、潮湿、温差大的环境, 变频器内部易出现结露, 降低其绝缘性, 甚至可能引发短路事故。因此, 在柜中增加电加热器, 以消除潮湿、结露给设备和导线带来绝缘性降低的影响很有必要。在地下室或水处理间, 湿度较大。所以在选用时应特别注意。

2.3 在腐蚀性气体的环境下使用

如果气体浓度较大, 不仅会加速塑料器件的老化, 降低其绝缘性, 而且还能腐蚀元器件的引线甚至印刷电路板等。

2.4 控制柜防潮、防滴水

控制柜通常设置在地下室和有通风的窗台下, 一是防潮加热;二是要防止在窗台飘雨, 上部楼板滴水。常常时有发生因窗台飘雨和楼板滴水, 造成控制柜电子元件受潮而不能运行, 防止发生短路等严重事故。

2.5 电磁波干扰

变频器在运行中由于整流的逆变的过程, 周边产生了很多的高次谐波, 形成干扰电磁波, 这些电磁波对附近的仪表、仪器等均有影响。因此, 柜内仪表和电子元件, 应该选用金属外壳屏蔽, 避免变频器的干扰, 且所有元器件均可靠接地。此外, 各电气元件、仪器及仪表之间的连线采用屏蔽控制电缆或双绞电缆, 同时屏蔽层可靠接地。

2.6 冲击和振动

变频器控制柜受到冲击和机械振动时, 会引起电气接触不良。火电厂时有这样的问题出现。解决方法, 除了让控制柜远离振动源和冲击源, 提高其机械强度外, 还要增加抗振橡皮垫固定控制柜内外产生振动的电磁开关等元器件。而且每运行一段时间, 应对设备元件进行常规性检查和维护, 发现问题及时处理。

3 电抗器、滤波器、断路器和控制回路

(1) 电抗器的作用:变频器工作时产生的高次谐波可通过电源的输入回路, 返送回交流电网从而影响变频设备。为防止这一现象, 应根据变频器的容量决定电抗器的选择。

(2) 滤波器的作用:减小变频器输出的高次谐波, 安装在变频器的输出端。当变频器与电机远距离连接时, 应安装滤波器。

(3) 断路器的作用:断路器在主回路中常用于过载、缺相保护, 断路器根据变频器的容量选型。一般来说, 除热继电器可用变频器本身的过载保护外, 对断路器还应进行速断和最大过电流来整定, 并配合延时保护。

(4) 控制回路:应有工频-变频手自切换功能, 以便在变频器故障时可根据需要手动切换至工频方式运行。而且输出端不能承受高电压, 工频、变频应具备互锁功能。

4 变频器的接地

变频器正确接地是提高系统安全运行的重要保证, 是抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地电阻越小越好, 接地导线的截面不小于4 mm, 长度不超过5 m。变频器的接地应与动力设备的接地分开, 不能共用一个地体。模拟信号线的屏蔽层应接到变频器的接地端并可靠接地。

4.1 主要电器的选择

(1) 空气断路器和熔断器。断路器:IQN≥ (1.3～1.4) IN。熔断器:IFN≥ (1.5～1.6) IN。

(2) 接触器。KM1选择:IKM≥IN。KM2选择:IKM≥1.1IMN。

(3) 变频器与电动机的导线以及电压降选择。要求:ΔU≤ (2～3) %UN。

例:某电机的主要参数如下:PMN=37 k W, UMN=380 V, IMN=70.3 A。供电距离为:l=100 m, 导线型号截面为:YJV-0.6/1 k V-4×16 mm2。

1) 工频运行:查电工手册:选截面积为16 mm2的导线, 允许长时间运行的电流为83 A。工频运行时, 允许的电压降为:ΔU≤5%×380=19 V。

2) 变频运行允许的电压降为:ΔU≤3%×380=11.4 V。

3) 线路电压降的计算:

式中, R0为单位长度导线的电阻 (mΩ/m) 。查手册得:R0=1.15 mΩ/m。

结论:变频运行时, 导线应加大一个规格, 故选为25 mm2, 较为合适。

5 常见变频器起动故障解决方法

5.1 纠正通道选择

(1) 变频器的控制框图如图1所示。面板 (1) , 主要用于近距离、基本控制;外接控制端子 (2) 和 (3) , 主要用于远距离、多功能控制;通讯接口 (4) , 主要用于多电动机、系统控制。

5.2 加入转差补偿或加大传动比

在拖动系统中由于电动机转差较大, 因此需加入转差补偿或加大传动比。下面以加大传动比来说明。

如图3所示, 调整传动比在实际工作中的应用。

办法1:某电动机, 带重负荷圆周运动, 如图3所示。运行时当达到A点后电动机开始出现过载, 到B点时出现堵转。解决办法: (上限频率为45 Hz) 将传动比加大10%, 在电动机转矩相同的情况下, 负载能力也加大10%。这时的上限频率将加大为49.5 Hz。

办法2:提高下限频率。恒转矩负载运行, 当采用Y系列Y180M-4, 容量18.5 k W, 满载运行频率范围为4～40 Hz, 采用无反馈矢量控制变频调速, 当额定转速为1 470 r/min, 传动比λ=4时, 在最低工作频率 (4 Hz) 时运行不稳定。解决办法:提高下限频率。计算如表1所示。

6 结语

综上所述, 传统的晶体管变频器虽然有易跳闸、不容易再起动、过载能力低等缺点, 但由于第四代电力管IGBT及功率模块的迅速发展, 变频器内部进一步完善了自诊断、防热保护、变频器漏电断路器保护、自动转矩补偿功能、防范起动转矩不足等措施, 有效提高了变频器的安全、稳定、可靠性, 为变频器的普及提供了良好的基础。

此外, 由于变频器配套的软件开发逐步完善, 在变频器内部预先设置常见故障防范措施, 从而使故障解决后能继续保持运行。如:负载转矩过大时能自动调整运行曲线;电机自由停车过程中能再起动;对内部故障自动复位并继续运行, 避免跳闸;检测机械系统的异常转矩, 从而使变频器更广泛地运用在实践中。

本文通过对通用变频器的正确选择及其在运行过程中存在故障的分析, 提出了解决这些问题的实际对策, 供广大工程技术人员参考和借鉴。因本人水平有限, 不足之处敬请业内专家批评指正。

参考文献

[1]吴忠智, 吴加林编著.变频器应用手册.第2版.机械工业出版社, 2003

[2]张燕宾著.变频器调速应用实践.机械工业出版社, 2001