变频器的常见故障

变频器的常见故障（共11篇）

变频器的常见故障 篇1

采用变频器控制的电动机系统, 在工业生产中起着非常重要的作用。因其有较高的性能价格比, 有着节能效果显著, 调节控制方便, 维护简单, 可网络化集中、远程控制, 可与PLC组成控制系统等优点, 在电力电子系统、工业自动控制等领域中得到了越来越广泛地应用。

变频器控制电路由频率、电压的运算电路;主电路的电压、电流检测电路;电动机的速度检测电路;将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路;以及逆变器和电动机的保护电路等组成。

变频调速技术是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系, 通过改变电机频率和改变电压来达到改变电机转速的目的。

1 高次谐波对变频器的影响

变频器是由整流电路、滤波电路、逆变电路组成。因其中整流电路和逆变电路中均使用了半导体开关元件, 在控制上则采用的是PWM控制方式, 这就决定了变频器的输入、输出电压和电流除了基波之外, 还含有许多的高次谐波成分。这些高次谐波成分将会引起电网电压波形的畸变, 产生无线电干扰电波, 它们对周边的设备, 包括变频器的驱动对象———电动机带来不良的影响。同时由于变频器的使用, 电网电源电压也会产生高次谐波的成分, 电网电源内的晶闸管整流设备工作时, 会引起电源波形产生畸形。另外, 在遭受雷击或电源变压器的开闭, 电功率用电器的开闭时产生的浪涌电压, 也将使电源波形畸变, 这种产生波形畸变的电网电源给变频器供电时, 又将对变频器产生不良影响。

解决这个问题的方法是在变频器的输入端插入滤波器。LC滤波器是被动滤波器, 它由电抗和电容组成对高次谐波的共振回路, 从而达到吸收高次谐波的目的。有源滤波器可以对电流中高次谐波进行检测, 并根据检测结果, 输入与高次谐波成分相位相反的电流来削弱高次谐波, 以达到消除影响的目的。

2 外部的电磁感应干扰

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, 造成变频器工作不正常或停机, 严重时甚至损坏变频器。

减少噪声干扰的具体方法一是在变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上加装防止冲击电压的吸收装置———RC吸收器;二是尽量缩短控制回路的配线距离, 并使其与主线路分离;三是指定采用屏蔽线回路, 若线路较长, 则采用中继方式;四是变频器接地端子不能同电焊、动力等设备的接地混用。

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。

3 变频器充电起动电路问题

通用变频器一般为电压型变频器, 采用交—直—交工作方式, 即输入为交流电源后交流电压经三相整流桥整流后变为直流电压, 然后直流电压经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。当变频器刚上电时, 由于直流侧的平波电容容量非常大, 充电电流很大, 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或晶闸管将电阻短路。

起动电路故障一般表现起动电阻烧坏, 变频器报警显示为直流母线电压故障。在设计变频器的起动电路时, 为了缩小变频器的体积, 起动电阻都选择小一些, 电阻值在一般为10~50Ω, 功率为10~50W。当变频器的交流输入电源频繁通断时, 或者旁路接触器的触点接触不良, 以及旁路晶闸管的导通阻值变大时, 都会导致起动电阻烧坏, 上电无显示。此外, 这种故障也可能是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起的。

如启动电阻损坏, 可购买同规格的电阻换之, 同时必须找出电阻烧坏的原因;如果故障是由输入侧电源频繁开合引起的, 必须消除这种现象才能将变频器投入使用;如果故障是由旁路继电器触点或旁路晶闸管引起的, 则必须更换这些元器件。

4 变频器无故障显示, 但不能高速运行

变频器工作状态显示正常, 但调不到高速运行。经检查, 变频器并无故障, 参数设置正确, 调速输入信号正常。但上电运行时测试出变频器直流母线电压只有450 V左右, 而正常值为580~600 V, 再测输入侧, 发现缺了一相。故障原因是输入侧的一个空气开关的一相接触不良造成的。变频器缺一相输入时, 是可以工作的, 多数变频器的母线电压下限为400 V, 当直流母线电压降至400 V以下时, 变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时, 直流母线电压为大于400 V, 由于平波电容的作用, 直流电压也可达到正常值。目前新型的变频器都采用PWM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仍可以正常工作, 但因为输入电压低造成异步电机转矩低, 频率上不去。

5 变频器显示过流或接地短路

这种故障通常是由于电流检测电路损坏引起的。出现这种故障显示时, 首先检查加速时间参数是否太短, 力矩提升参数是否太大, 然后检查负载是否太重, 再根据检查结果进行处置。如果发生轻载过电流现象, 应先检查电动机磁路是否饱合。励磁电流或磁通大幅度增加往往导致磁路饱和, 此时铁芯和线圈会过热。可反复调整U/f比来使变频器正常启动。如果设备在运行过程中负荷突然加重, 电机转速大幅下降, 电流急剧上升, 过载保护来不及动作, 会导致过电流跳闸。

解决方法是首先了解设备本身是否存在故障, 如果有故障, 应及时进行检修。如果这种过载在生产过程中经常出现, 则应考虑加大电动机和负载之间的传动比。适当加大传动比, 可减轻电动机轴上的阻转矩, 如无法加大传动比, 则应考虑增大电动机和变频器的容量。

6 变频器显示过电压或欠电压

这种故障通常是由于输入缺相, 电路老化及电路板受潮引起的。解决方法是找出电压检测电路及检测点, 更换损坏的器件。变频器出现过压故障, 一般是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跳闸引起的。在这种情况下, 通常只须断开变频器电源1分钟左右, 再合上电源, 即可复位。另一种情况是变频器驱动过重负载。在这种情况下, 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”, 造成变频器直流侧的电压超过直流母线的最大电压而跳闸。可以将减速时间参数设置长些, 变频器的停止方式设置为自由停车, 问题就能得到解决。

7 电机发热, 变频器显示过载

已经投入运行的变频器如果出现这种故障, 应重点检查机械负载是否过重、三相电压是否平衡以及变频器内部的电流检测部分是否有故障。

新安装的变频器如果出现这种故障, 很可能是V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题。所以在新变频器使用以前, 必须设置好该参数, 另外, 使用变频器的无速度传感器矢量控制方式时, 不正确设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数, 以及设置的变频器载波频率过高时, 也会导致电机发热过载。此时需加装散热装置。

8 外部环境造成变频器故障

变频器操作室的制冷、通风效果不良, 容易发生过热保护跳停。应注意保持变频器周围环境清洁、干燥, 严禁在变频器附近放置杂物, 应使之远离振动源和冲击源。每次维护变频器后, 要认真检查有无遗漏的螺丝及导线等杂物, 防止因小金属物品造成变频器短路事故。如果工作环境中的腐蚀性气体浓度较大, 不仅会腐蚀元器件的引线、电路板等, 而且还会加速塑料器件的老化, 降低绝缘性能。在这种情况下, 应把控制箱制成封闭式结构并进行换气。

科技的发展是永无止境的, 工业生产中使用变频器节电技术, 正是顺应了工业生产自动化发展的要求。采用变频器作为异步电动机驱动器, 其可靠性非常高, 但是如果使用不当或偶然事故也会造成变频器的损坏。因此, 应熟悉变频器的结构和原理, 了解常见故障, 针对生产运行中出现的问题及时解决。使用好变频器, 可保证设备的正常运行, 有助于延长变频器的使用寿命, 对企业降本增效尤为重要。

摘要：通过对变频器控制电路及变频调速技术基本原理的论述, 分析了变频器的常见故障, 认为, 高次谐波对变频器产生的影响、外部电磁感应干扰及充电启动电路故障等是变频器的主要故障现象, 并提出了解决措施。

关键词：变频器,故障分析,措施解决

参考文献

[1] 李自先.变频器应用维护与修理[M].北京:地震出版社, 2004.

[2] 冯垛生.变频器实用指南[M].北京:人民邮电出版社, 2006.

[3] 吴忠智, 吴加林.变频器应用手册 (第2版) [M].北京:机械工业出版社, 2005.

变频器的常见故障 篇2

宁波港集团北仑第三集装箱有限公司 邬勇勇 俞浩焕 张跃 陈旭融

摘 要：本文通过介绍港口桥吊上常用676H5安川变频器结构及工作原理的基础上，对其常见故障进行分析，并提出相应的排除措施及更换硬件设备注意事项。关键词：桥吊 安川变频器 故障 注意事项

1.序言

桥吊是集装箱码头上最重要的港口设备，安川变频器在桥吊上的使用广泛，保养与故障处理是大家共同探讨的话题。桥吊上的676H5安川变频器由主回路和控制回路构成：主回路是给异步电动机提供调频调压电源的电力变换部分，主要由三相或单相整流桥、平波电抗器、滤波电容器、逆变器、限流电阻、接触器等元器件组成；控制回路有主控制板、电压电流检测回路、驱动板、转速检测回路等；保护回路又可分为变频器保护和异步电动机的保护。

为更好使用676H5变频器，首先得了解变频器有哪些保护作用，如瞬时过电流保护、过载保护、再生过电压保护、瞬时掉电保护等保护功能。676H5变频器自身有完善的监测保护程序，能根据电机参数,判断出电机运转中的异常，自动记录发生异常时电机的各项参数及变频器的运转参数（电流,电压,频率,功率,输入输出端子状态等），便于维修人员判断分析故障。

2.676H5安川变频器调速结构及其工作原理

图1 676H5安川变频器结构图

根据n=120f/p（其中n=电机转速、f=电机定子侧供电频率、p=电机极对数）可知，在异步电动机的极对数不变情况下，只要改变电源频率f，就可以实现对异步电动机的调速。在桥吊上，给异步电动机供电（电压、频率可调）的主回路中包含有安川变频器，该变频器工作形式为交-直-交，而给变频器提供各种控制信号的回路称为控制回路，如图1所示，其包括以下几个部分：（1）整流桥：使三相交流电UAC经过整流变成直流电UDC。

（2）充电抑制电阻R1：据公式i=（UAC-UDC）/r可知，因r为整流桥等值电阻很小，因此充电电流I变成很大。为了防止电解电容被击穿，必须加装充电抑制电阻R1与旁路接触器MC，由此起限流作用。

（3）旁路接触器MC：当电容充电达到80%时，MC闭合，将R1旁路，所以说该元件必须定期保养。

（4）滤波电容C：具有储能功能，寿命可达5~8年，当电网电压跌落30%时，可以维持电容两端电压UC达到10s供变频器工作；当电网电压跌落50%时，可以维持电容两端电压UC达到2s供变频器工作。

（5）充电指示灯：当充电电压达到27V以上，该指示灯会亮，所以在切断变频器电源后，还应等该指示灯完全熄灭时，才可以维修变频器内部元件，以免触电。

（6）逆变回路（桥）主器件（IGBT）：全称为大功率双极性绝缘栅场效应馆，包括栅极、源极、漏极，其特点为电压控制器件，门极触发功率低、开关频率高、特性抑制性好，即通态压降、断开漏电流都很小，寿命可达20年。

（7）IGBT的两端并联一个阻容吸收回路，可以抑制高频谐波，因为电动机是感性负载，di/dt不允许变化很快。

（8）电流互感器CT采集主电路电流，作为电流调节器ACR使用，当发生过载等异常时，为了防止异步电动机和逆变器损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

（9）主控板：为32位微处理器，将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。

（10）驱动板：为驱动逆变器主器件IGBT的电路，其与控制电路隔离，控制IGBT的导通、关断，如果IGBT损坏了，一般说连带的驱动板也会损坏。

（11）速度检测器PG：为脉冲编码器，装在异步电动机输出轴上，采集速度信号，连接到变频器内部PG卡，把速度传给运算回路，使电动机按给定指令运转。（12）通讯板：同PLC 216模块通讯，交换各种信号。

3.676H5安川变频器故障代码及处理方式

676H5安川变频器在电气柜门上安装有手操作器，会显示各种参数值及发生的故障代码，现根据我们的经验分析如下：

（1）OC故障即过流，其具有瞬间记忆功能，人为不可设定，主要用于逆变器负载侧短路等，流过逆变器器件的电流达到额定电流2.7~3倍时,瞬时停止逆变器运转,并切断电源;变流器的输出电流达到异常值,也将同样停止逆变器运转。具体处理可按以下逐项检查: ① 加速时间是否太短；

② 力矩提升参数是否太大；

③ 负载外部是否短路、是否过重。比如起升机构有两台电机拖动，其中一台坏了，另一台就可能出现过流；

④ PG检测回路是否异常，包括PG卡及脉冲编码器；

⑤ 电流互感器是否异常；

⑥ 主功率器件IGBT是否异常；

⑦ 如果以上都没问题，可以断开输出侧的电流负感器和直流检测点，复位后运行，还出现过流，很可能是主控板或触发板出现故障。

（2）OL故障即过载，主要用于逆变器输出电流超过额定值，且持续流通超过规定的时间，为了防止逆变器器件、电线等损坏，要停止变频器工作。具体分以下三种：

① 电流超过额定电流150%且持续60s，就报OL1故障，说明电机过载；

② 电流超过额定电流180%且持续10s，就报OL2故障，说明变频器过载；

③ 电流超过额定电流200%且持续5s，就报OL3故障，说明系统过载，也就是钢结构力矩保护。

不管哪一种过载，都是由于负载的GD2(惯性)过大或因负载过大使电动机堵转而产生，所以说对于已经投入运行的变频器出现的故障，就必须检查负载的状况；对于新安装的变频器出现这种故障，很可能是V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题。比如一台新安装的变频器，其驱动的是一台额定参数是220V/50Hz的变频电机，而变频器出厂时设置为380V/50Hz，导致电机运行一段时间后出现磁饱和使电机转速降低、发热而过载。

（3）变频器显示GF即负载对地短路，其具有瞬态功能，也就是三相相电流偏差大于50%额定电流。具体原因有以下几种：

① 电机绝缘不好或三相相间不平衡；

② 变频器异常，主要为控制回路部分。接地故障也是平时会碰到的故障，在排除电机接地存在问题的原因外，最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了，霍尔传感器由于受温度，湿度等环境因数的影响，工作点很容易发生飘移，导致GF报警。

（4）OH故障即变频器过热，可分为OH1与OH2。原因分析如下：

① 变频器柜内部两套风机是否异常；

② 环境温度过高否；

③ 频繁过载否；

④ 热敏检测器件是否粉尘过多等异常现象。

（5）OS故障即超速，分硬件与软件超速，设定值分别为额定转速的115%与110%，此时应检查PG反馈正常否。

（6）UV故障即欠压，也就是说检测出直流母线电压故障。一般设计者在设计变频器的启动电路时，为了减少变频器的体积而选择小限流电阻R1，其阻值在10~50Ω、功率为10~50W。当变频器的交流侧输入电源频繁接通或者旁路接触器MC的触点接触不良,都会导致限流电阻R1烧坏而出现欠压故障。另外还有其它可能：

① 能量回馈装置异常；

② 驱动板检测异常；

③ 若实际欠压，可用参数U1-07中DC BUS来监测。

（7）OV 故障即过压，也就是直流母线DC BUS电压超过容许值，具体原因分析如下：

如果变频器驱动大惯性负载，尤其重载下放，逆变器使电机快速减速时，即再生制动过程中，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，负载电机变频器处于发电状态，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”，变频器直流侧会超过直流母线的最大电压而跳闸。

其处理方法：可以采取停止变频器运转或停止快速减速方法，防止过电压，此时应将减速时间参数设置长些或增大制动电阻或增加家制动单元。当然在QC中，还应检查能量回馈单元（CONVERTER）；也有可能网侧容量不够，即高压侧变压器容量不够，容易产生系统谐振。（8）PGO故障即速度检测开路，应检查脉冲编码器及PG卡。

（9）变频器无故障显示，但不能高速运行。一台桥吊大车机构变频器运行正常，就是电机无法达到高速运行，经检查INVERT无故障，参数设置正确，调速输入信号正常，经上电运行测试，INVERT直流母线电压只有450V左右（正常值为580~600V），再测输入侧，发现缺一相，故障原因是输入侧一相接触不良造成。造成输入缺相不报警仍然在低频段工作，是因为该变频器母线电压下限是400V，当母线电压降至400V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380V×1.2=452V,大于400V,在变频器不运行时,由于平波电容的作用,直流电压也可达到正常值,所以变频器不会报故障。而变频器采用PWM控制技术,调压调频的工作在逆变桥完成,因此在低频段输入缺相仍可以正常工作,但因输入电压、输出电压低，造成电机转矩低，频率上不去，就无法高速运行。（10）SC故障

SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏，这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上，上桥使用了驱动光耦PC923，这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦，安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929，这是一款内部带有放大电路，及检测电路的光耦。此外电机抖动，三相电流，电压不平衡，有频率显示却无电压输出，这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种，首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路，堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真，或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警

还有开关电源损坏是众多变频器最常见的故障，通常是由于开关电源的负载发生短路造成的，在众多变频器的开关电源线路设计上，安川变频器应该说是比较成功的。676H5变频器采用了两级的开关电源，有点类似于富士G5,先由第一级开关电源将直流母线侧500多伏的直流电压转变成300多伏的直流电压。然后再通过高频脉冲变压器的次级线圈输出5V、12V、24V等较低电压供变频器的控制板，驱动电路，检测电路等做电源使用。在第二级开关电源的设计上安川变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。前几期我们谈到的LG变频器也使用了类似的控制方式。用作开关管的QM5HL-24以及TL431都是较容易损坏的器件。此外当我们在使用中如若听到刺耳的尖叫声，这是由脉冲变压器发出的，很有可能开关电源输出侧有短路现象。我们可以从输出侧查找故障。此外当发生无显示，控制端子无电压，DC12V，24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。

4.676H5变频器硬件故障修理注意事项

（1）IGBT的更换。要测量各路阻值是否平衡。

（2）驱动板的更换，需仔细核对插头与插座的编号是否一致，是否有插座式的。

（3）主控板的更换。更换主控板后，需设置变频器的应用参数（E1），电机参数（E2），保护参数（L1、L6、L7）。

（4）PG卡的更换。需核对接线端子是否正常。如果换卡后电机启动有震动，不能正常旋转，则需将A、B相对调。

(5)通讯板的更换，需核对变频器硬件站号设置的拨码开关。检查通讯指示灯是否正常。(6）676H5系列变频器，通讯板是一单独CPU，更换后，需上传配置程序（无硬件站号开关）。（7）由于安川变频器内部的螺栓材料材质较软，如果工具与之配合误差较大就容易造成螺栓头损坏，建议给变频器维修人员配备进口或合资品牌的专用工具。

（8）电解电容和散热器为铝合金材料，上螺栓时要注意手势和力度，以免造成烂牙。如果电解电容发生烂牙一定要重新攻丝，否则会造成变频器再次损坏。

（9）由于桥吊变频器大多为现场维修，如不小心将螺栓掉落在变频器内或地沟内就比较麻烦，所以螺丝刀头必须带磁性。

（10）安装过程中一定要根据电路图仔细核对，并在通电前用万用表二极管档核对U、V、W三相输出回路检测值是否一致。

（11）在拆装变频器时清点螺栓数量是否一致，可以作为是否正确安装的辅助依据。

5.结束语

采用676H5安川变频器作为桥吊上异步电机驱动器，尽管其可靠性高，但如果使用不当或偶发事件，也会造成变频器损坏。要想使变频器稳定工作，首先熟悉变频器的结构原理，了解常见故障及其分析方法，其次日常的精心维护，只要保养到位，也可降低变频器的故障率，减少停机时间，使变频器以最佳的工作状态充分发挥效力。

参考文献

[1] 蒋朝华《变频器的常见故障及维修对策变频器世界》, 2006(6):123-124 [2] 张雅丹，于火红《变频器的常见故障与维修》《中国商界》, 2013:392-392 [3] 王虎.浅谈变频器的常见故障.《民营科技》，2014年第8期

变频器的常见故障 篇3

【摘 要】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，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平衡，而且节能效果明显。交流变频调整已逐渐取代了过去的传统滑差调整、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于治金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇，供水等领域。便是由于受到环境，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。下面我们就变频器的组成与常见故障及对策和大家一起探讨。

【关键词】变频器；故障；GTR模块；IGBT模块

0.引言

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，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，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。下面我们就变频器的组成与常见故障及对策和大家一起探讨。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。

1.整流电路

整流电路的功能是把交流电源转换成直流电源。整流电路一般都是单独的一块整流模块，但不少整流电路与逆变电路二者合一的模块如富士7MBI系列。

整流模块损坏是变频器常见故障，在静态中通过万用表电阻挡正反向的测量来判断整流模块是否损坏，当然我们还可以用电压表来测试。

有的品牌变频器整流电路，上半桥为晶闸管，下半桥为二极管。如大功率的丹佛斯、台达等变频器。判断晶闸管好坏的简易方法，可在控制极加上直流电压（10V左右）看它正向能否导通。这样基本大致能判断出晶闸管的好坏。

2.平波电路

平波电路在整流器、整流后的直流电压中含有电源6倍频率脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动，为了抑制电压波动采用电感和电容吸收脉动电压（电流），一般通用变频器电源的直流部分对主电路而言有余量，故省去电感而采用简单电容滤波平波电路。

对滤波电容进行容量与耐压的测试，我们还可以观察电容上的安全阀是否爆开。有没有漏液现象来判断的它的好坏。

3.控制电路

现在变频调速器基本系用16位、32位单片机或DSP为控制核心，从而实现全数字化控制。

变频器是输出电压和频率可调的调速装置。提供控制信号的回路称为主控制电路，控制电路由以下电路构成：频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”。运算电路的控制信号送至“驱动电路”以及逆变器和电动机的“保护电路”，但实际使用变频器时，其维护工作也比较复杂。这里就变频器控制电路故障报警产生原因提供以下一些处理方法。

常用变频器在使用中，是否能满足传动系统要求，变频器参数设置尤为重要。设置不正确会导致变频器报警而不能正常工作。

3.1参数设置

变频器出厂时，厂家对每个参数都预设一个值，这些参数叫出厂（缺省）值。一般缺省值并不能满足大多数传动系统的要求。所以用户在正确使用变频器之前，要求对变频器参数做如下设置：

（1）确认电机参数设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率。这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

（2）变频器采取的控制方式，即速度控制、转拒控制、PID或其它方式。选定控制方式后，一般要根据控制精度需要进行静态或动态辨别。

（3）设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式。可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。

（4）给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式。面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定。当然对于变频给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和，正确设置以上参数后，变频器基本能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。一旦发生参数设置故障，可根据说明书进行修改参数.如果不行可数据初始化，恢复缺省值.然后按上述步骤重新设置，对于不同品牌的变频器其参数恢复出厂值方式也不同。

3.2“OC”过流报警故障

这是变频最常见故障，首先排除由于参数问题而导致的故障，例如：电流限制，加速时间过短有可能导致过流的产生。然后就必须判断是否电流检测电路问题，以FVR-075G7S-4EX为例，有时看到FVR-075G7S-4EX在不接电机运行的时候面板会有电流显示，电流来自于哪里呢？这时就要测试一下它的3个霍尔传感器是否出了问题。

3.3“OV”过压故障

首先先要排除由于参数问题而导致的故障，例如：减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等。然后可以看一下电压检测电路是否出现了故障。一般的电压检测电路的电压采样点都是中间直流母线取样后（530V左右的直流）通过阻值较大的电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压（此机为数码管显示）可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象。

3.4“UV”欠压故障

首先可以看一下输入端电压是否偏低、缺相，然后看一下电压检测电路鼓掌，判断和电压相同。

3.5“OH”过热故障

变频器温度过高，检查变频器的通风情况，及轴流风扇运转是否良好。有些变频器有电动机温度检测装置，检查电动机的散热情况，然后检查检测电路各器件是否正常。

3.6“SC”短路故障

可以检测一下变频器内部器件是否有短路现象。以安川616G545P5为例，模块、驱动电路、光耦是否有问题，一般为模块和驱动的问题，更换模块修复驱动电路。“SC”故障会消除。

3.7“FU”快速熔断故障

现行推出的变频器大多推出了快熔故障检测功能。特别是大功率变频器，以LG SV030IH-4变频器为例。它主要是对快熔前面后面的电压进行采样检测。当快熔损坏以后必然会出现快熔一端电压丢失，此时隔离光耦动作，出现FU报警。

更换快熔就应能解决问题，特别是应该注意的是更换快熔前必须判断主回路是否有问题。

4.逆变电路

逆变电路同整流电路相反，逆变电路是将直流电压变换为所要频率的交流电压，以所确定的时间使上桥、下桥的功率开关器件导通和关断。从而可以在输出端U、V、W三相上得到相位互差120°电角度的三相交流电压。

逆变电路通常指的就是IGBT逆变模块（早期生产的变频器为GTR等功率模块）IGBT模块损坏也是变频器常见的故障。对于IGBT模块，我们介绍最简单的测量方法（专业不是这样测量），用指针万用表电阻10k档表棒去触发GwEw（黑笔碰Gw，红笔碰Ew）则P到W可导通。当GwEw短路，P到W则关闭，其它各管引脚同理。

测量耐压值可用晶体管参数测试仪，但是要短接触发端G-E才能测C-E的耐压值。IGBT模块损坏，大多情况下会损坏驱动元器件。最容易损坏的器件是稳压管及光耦。反过来如驱动电路的元件有问题如电容漏液、击穿、光耦老化，也会导致IGBT模块烧坏或变频输出电压不平衡。检查驱动电路是否有问题，可在没通电时比较一下各路触发端电阻是否一致。通电开机可测量触发端的电压波形。但是有的变频器不装模块开不了机，这时在模块P端串入假负载防止检查时误碰触发端或其他线路烧坏模块。

5.结束语

在变频器的应用中，只有满足其设计工作要求和正常使用的各项条件，才能使其长期、安全、稳定的运行。如果是在恶劣的工作环境下使用，就要加倍重视变频器的日常维护和检修工作，改善变频器使用环境和负载波动大的现象。才能保证变频器可靠、平稳、安全地发挥其各项性能，达到调速运行、节约电能和降低维修费用的目的。

【参考文献】

变频器的应用选型及常见故障分析 篇4

1 变频器的发展现状

变频技术的发展始于20世纪60年代的后半期, 各种电子器件开始发展起来, 比如SIT (静电感应晶体管) , 这些电子器件的更新换代使得电力的交换技术也随之不断发展。在20世纪70年代开始, 研究学家门开始研究脉宽调制变压变频调速技术, 人们也开始对变频技术给予重视, 至20世纪80年代时, 变频技术已引起人们的兴趣, 尤其是脉宽调制变压模式的一些优化问题, 在此模式的基础上, 人们开始研究出了很多优秀的模式。到20世纪80年代后半期时, 很多欧美发达国家的变频器也开始发展多种类型, 并流传至世界各地被普遍应用。

2 变频器的应用选型

2.1 变频器的选型原则

变频器随着经济和电子器件的发展, 具有了调速节能、运行方便可靠等优点, 目前有很多品牌的变频器在市场上运转, 要选择出合适的优质的变频器对机械设备而言是首位。因此, 在对变频器进行选型之前, 需要指定一定的规则, 明确采用变频的目的, 针对特定的机械设备, 对变频器的选择要求也各不相同。变频器进行选型前, 需要了解机械设备对于转速、电力功率等的要求以及变频器在不同负荷条件下的负载表现, 同时要了解不同变频器在不同环境下的工作状态参数, 机械设备对于变频器时的参数匹配等, 从而确定出符合要求的变频器的型号。

2.2 变频器的注意事项

首先, 变频器在设计配置时需要选择合适的符合变频器功率的熔断器, 减少因变频器内部短路出现的损坏。其次, 在对变频器进行对应的电缆进行连接时, 需要考虑变频器和电缆的功率之间的匹配以及配置相应的电抗器来阻止电缆的电容的干扰作用。最后, 在变频器的安装环境周围, 是否有影响的设备, 考虑是否安装电抗器来阻止不同设备和变频器之间的干扰影响。

3 变频器的常见故障及分析

变频器在水泥行业中应用较为广泛, 在其使用过程中会出现几种常见的故障, 以下针对几种常见的故障进行了总结和分析。

3.1 变频器参数设置不当

变频器在首次使用时必须要与连接的电动机的额定电流、电压、容量等一些参数因素设置不当, 参数不一致, 如果设置不当, 会导致变频器与负载的电动机不匹配, 在不匹配的情况下会使得与变频器负载的电动机变得过热、过载, 从而导致变频器不能正常工作。在实际生产中, 总结出来的这种故障的表现可能是电动机只是在抖动但不工作, 针对这种故障, 可以停机判定是否因为变频器的参数设置不当致使的电动机过载不能正常工作。

3.2 变频器过热导致跳停

在机械设备使用的环境可能会出现热环境, 比如, 在炎热的夏季, 变频器工作的环境温度相对较高, 在长时间高温的环境中, 变频器工作过程中, 其内部产生的热量无法扩散从而导致变频器停止工作。这种故障变现往往是在较热的环境中, 变频器突然停止工作。针对这种故障, 需要检查用于散发热量的散热风险是否正常工作, 变频器周围的环境是否空气流通, 变频器是否灰尘较多, 针对上述的事项进行改善后, 重启并检查变频器的工作状态。

3.3 变频器过流跳停

变频器在使用过程中出现控制信号失效, 这种情况一般是由变频器的控制模式的变化而引起的。在实际生产中, 变频器在使用中会存在负载的电动机在接地、短路等电路方面出现电路损坏从而导致变频器因为电流过大而停止工作的现象。针对这个故障, 需要检查负载的电动机的线路问题。

在变频器的使用过程中, 还有其他一些常见的故障, 比如, 变频器的频率不匹配停止工作、变频器的启动电路出现故障、变频器的熔断器出现故障等。以上只有对出现较多的故障进行了分析, 并对故障现象提出了一些解决意见。还有一些故障出现次数较少, 对生产影响较小, 因此没有确切的研究结果, 这也需要引起人们的重视。

4 结语

变频器在现代设备中的应用越来越广泛, 它的质量和性能就变得尤为重要。在变频器的使用过程中避免不了出现各种问题, 因此首先需要提高变频器本身的产品质量, 对变频器进行选型时慎重选择应用, 另一方面, 针对使用过程中出现的故障进行分析, 了解原因, 并对这些问题分析总结, 找到解决方案, 提高机械设备中变频调速系统的控制力, 提高变频调速系统的稳定性和电力系统的高效运作。

参考文献

[1]傅娟.交流调速技术[M].北京:电子工业出版社, 2014.

[2]原魁.变频器基础及应用.冶金工业出版社, 2015.

[3]许大中.交流电机调速理论[M].杭州:浙江大学出版社, 2013.

[4]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社, 2013.

[5]张燕宾.SPWM变频器调速应用技术.机械工业出版社, 2016.

变频器在使用中常见故障及其分析 篇5

【关键词】变频器；问题；故障 为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。本文主要介绍了变频器的一些常见故障并简述了其故障产生的原因及预防策略。笔者结合自身的实践经验浅谈如下自己的看法与观点：

1变频器的常见故障分类

根据变频器发生故障或损坏的特征，一般可分为两类：一种是在运行中频繁出现的自动停机现象，并伴随着一定的故障显示代码，其处理措施可根据随机说明书上提供的指导方法，进行处理和解决。这类故障一般是由于变频器运行参数设定不合适，或外部工况、条件不满足变频器使用要求所产生的一种保护动作现象；另一类是由于使用环境恶劣，高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障（严重时，会出现打火、爆炸等异常现象）。这类故障发生后，一般会使变频器无任何显示，其处理方法是先对变频器解体检查，重点查找损坏件，根据故障发生区，进行清理、测量、更换，然后全面测试，再恢复系统，空载试运行，观察触发回路输出侧的波形，当6组波形大小、相位差相等后，再加载运行，达到解决故障的目的。

2变频器的故障原因及分析

2.1整流块的损坏。 变频器整流桥的损坏也是变频器的常见故障之一，早期生产的变频器整流块均以二极管整流为主，目前部分整流块采用晶闸管的整流方式（调压调频型变频器）。中、大功率普通变频器整流模块一般为三相全波整流，承担着变频器所有输出电能的整流，易过热，也易击穿，其损坏后一般会出现变频器不能送电、保险熔断等现象，三相输入或输出端呈低阻值（正常时其阻值达到兆欧以上）或短路。在更换整流块时，要求其在与散热片接触面上均匀地涂上一层传热性能良好的硅导热膏，再紧固螺丝。如果没有同型号整流块时，可用同容量的其它类型的整流块替代，其固定螺丝孔，必须重新钻孔、攻丝，再安装、接线。

2.2充电电阻易损坏。 导致变频器充电电阻损坏原因一般是：如主回路接触器吸合不好时，造成通流时间过长而烧坏；或充电电流太大而烧坏电阻；或由于重载启动时，主回路通电和RUN信号同时接通，使充电电阻既要通过充电电流，同时又要通过负载逆变电流，故易被烧坏。其损坏的特征，一般表现为烧毁、外壳变黑、炸裂等损坏痕迹。也可根据万用表测量其电阻（不同容量的机器，其阻值不同，可参考同一种机型的阻值大小确定）判断。

2.3逆变器模块烧坏。 中、小型变频器一般用三组IGTR（大功率晶体管模块）；大容量的机种均采用多组IGTR并联，故测量检查时应分别逐一进行检测。IGTR的损坏也可引起变频器OC（+pA或+pd或+pn）保护功能动作。逆变器模块的损坏原因很多：如输出负载发生短路；负载过大，大电流持续运行；负载波动很大，导致浪涌电流过大；冷却风扇效果差；致使模块温度过高，导致模块烧坏、性能变差、参数变化等问题，引起逆变器输出异常。辅助控制电路故障　变频器驱动电路、保护信号检测及处理电路、脉冲发生及信号处理电路等控制电路称为辅助电路。辅助电路发生故障后，其故障原因较为复杂，除固化程序丢失或集成块损坏外，其他故障较易判断和处理。

2.4主回路常见故障及分析。 主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流電压和内部温度所决定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命，一般温度每上升10　℃，寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。

在电容器维护时，通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于额定值的80%，绝缘阻抗在5　MΩ以下时，应考虑更换电解电容器。

2.5控制回路常见故障及分析。 控制回路影响变频器寿命的是电源部分，是平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器，其原理与前述相同，但这里的电容器中通过的脉动电流，是基本不受主回路负载影响的定值，故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上，通过测量静电容量来判断劣化情况比较困难，一般根据电容器环境温度以及使用时间，来推算是否接近其使用寿命。

电源电路板给控制回路、IPM驱动电路和表面操作显示板以及风扇等提供电源，这些电源一般都是从主电路输出的直流电压，通过开关电源再分别整流而得到的。因此，某一路电源短路，除了本路的整流电路受损外，还可能影响其他部分的电源，如由于误操作而使控制电源与公共接地短接，致使电源电路板上开关电源部分损坏，风扇电源的短路导致其他电源断电等。一般通过观察电源电路板就比较容易发现。

逻辑控制电路板是变频器的核心，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大规模集成电路，具有很高的可靠性，本身出现故障的概率很小，但有时会因开机而使全部控制端子同时闭合，导致变频器出现EEPROM故障，这只要对EEPROM重新复位就可以了。

变频器常见故障分析 篇6

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。

通用变频器的常见故障与维修实例 篇7

变频器广泛应用于交流电动机的速度控制,其主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。变频器的问世,实现了交流调速取代直流调速,在许多工业应用场合被作为首选的传动方案。但是变频器作为电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的综合产品,其维修工作要比直流调速复杂。变频器异常故障分为软故障和硬故障两大类,前者多因操作或参数设置不当造成,解决起来较为方便;硬故障是变频器本身器件损坏造成的,检查及维修起来复杂。通用变频器的常见故障有过流、过压、欠压、过热、过载等。

1 过流故障与维修实例

1.1 过流故障

过流故障是变频器报警最为频繁的故障。变频器中过电流保护主要针对带有突变性质、电流的峰值超过了过电流检测值(约额定电流的200%)的故障情况,变频器显示OC报警故障(表示过电流)。由于变频器中逆变器件的过载能力较差,所以过电流保护是变频器保护中至关重要的一环。

过流故障可能是变频器的加减速时间设定太短、负载发生突变、负荷分配不均、输出短路等原因引起的,可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对变频器内部线路进行检查等措施来解决。

1.2 过流故障维修实例

(1)一台LG-IS3-4 3.7k W变频器一启动就显示“OC”故障。

检查与维修:打开机盖检查,没有发现任何烧坏的迹象,再测量逆变器件IGBT(7MBR25NF-120)判断基本正常,为进一步判断问题所在,拆下IGBT后单独测量各单元的大功率晶体管开通与关闭都正常;装上IGBT器件后,测量上半桥的驱动电路时发现有一路的测量值与其他两路有明显差异,仔细检查发现其中一只光耦A3120的输出脚与电源负极短路,更换此光耦后再测量三路的值,基本一致,后变频器上电,运行一切正常。

(2)一台BELTRO-VERT 2.2k W变频器通电就显示“OC”故障。

检查与维修:首先检查变频器逆变模块部分没有发现问题;其次检查驱动电路部分也没有发现异常;再次检查过流信号处理电路,将其电路中传感器拆掉后变频器上电,显示一切正常,认为此传感器已损坏,更换一新品后带负载试验,故障排除,变频器一切正常。

2 过压故障与维修实例

2.1 过压故障

变频器的过电压集中表现在直流母线的电压值上。正常情况下,变频器直流母线电压值为三相全波整流的平均值。若以输入380V交流电压计算,则整流后平均直流电压值为1.35倍输入交流电压值,即513V。在发电制动时,直流母线上的储能电容将被充电,当电压上至750V左右时,变频器过电压保护动作。因此,变频器有一个正常的工作电压上限,电压超过这个上限值很可能损坏变频器。

常见的过电压主要是发电制动时的过电压,此时电机的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态。过电压故障发生时,变频器显示OU报警(表示过电压),其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。

2.2 过压故障维修实例

实例:一台台安N2系列3.7k W变频器停机时显示“OU”故障。

检查与维修:,变频器在减速停车时,电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高,这是“OU”报警的原因。所以应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行正常,且快速停车时也无异常。

3 欠压故障与维修实例

3.1 欠压故障

欠压故障也是在变频器使用中经常碰到的故障,主要是变频器主回路直流电压降低所致,当其降到欠电压检测值及以下时(220V输入交流电压系列变频器,其主回路直流电压低于200V;380V输入交流电压系列变频器,其主回路直流电压低于400V),保护功能动作,变频器显示Uu等报警(表示欠电压)符号。

当出现欠压故障时,首先检查输入电源是否缺相;其次检查整流回路是否有问题;再次检查直流检测电路是否有问题。欠压故障发生的主要原因:首先是整流桥某一路损坏或晶闸管三相电路中有一相工作不正常;其次是主回路断路器、接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上。

3.2 欠压故障维修实例

(1)一台DANFOSS VLT5004变频器,上电显示正常,但是加负载后显示“DC LINK UNDERVOLT”(直流回路电压低)故障。

检查与维修:这台变频器的充电回路是利用接触器触点的接通来完成充电过程的,上电时没有发现任何异常现象,但是加负载后就显示“DC LINK UNDERVOLT”(直流回路电压低)故障;检查发现是加负载时变频器直流主回路的电压下降过低所致,而直流回路的电压又是经过整流桥全波整流,然后由电容平滑滤波后提供的,重点检查整流桥和电容,经测量发现该整流桥有一路桥臂已开路,更换新品后问题解决。

(2)一台CT 18.5k W变频器上电就显示“Uu”故障。

检查与维修:检查变频器整流部分的整流桥及充电电阻都是好的,但是上电后没有听到接触器吸合的动作声(这台变频器的充电回路也是利用接触器触点的接通来完成充电过程的),因此认为故障出在接触器本身、控制接触器工作的回路以及电源部分;检查接触器本身没有问题,单独加24V直流电压接触器工作正常;继而仔细检查24V直流电源回路,发现该电压是经过三端集成稳压器LM7824稳压后提供的,测量该稳压管已损坏,找一新品更换后,变频器上电工作一切正常,故障排除。

4 过热故障与维修实例

4.1 过热故障

过热也是一种比较常见的故障,过热故障发生时,变频器显示OH报警(表示过热)。引起过热故障的常见因素:变频器周围温度过高、风机堵转、温度传感器性能不良、电动机过热等。

当遇到过热故障时,首先要检查散热风扇是否稳定运转,这从变频器外部观察就会看到;此外应注意大功率变频器内部也带有散热风扇,此风扇的损坏也会导致OH报警。

4.2 过热故障维修实例

实例:一台ABB ACS500 22k W变频器运行约30min显示“OH”故障。

检查与维修:因为是在运行一段时间后才出现的故障,所以温度传感器损坏的可能性不大;通电后观察变频器的散热风扇发现其转动缓慢,拆开后发现风扇防护罩内堵满了很多棉絮(该变频器是用在纺织企业),经彻底打扫干净后开机,风扇运行良好,运行数小时后没有再跳过热故障。

5 过载故障与维修实例

5.1 过载故障

过载也是变频器比较频繁的故障之一,过载的发生是当变频器的输出电流超过(反时限特性曲线上对应的)过载电流值时,保护功能动作,变频器显示OL报警(表示过载)。过载的基本特征是:运行电流超过额定值,但超过的幅度不大,电动机能够运转,一般也不会形成较大的冲击电流。

当发生过载时,首要的问题是搞清楚是电动机过载了还是变频器自身过载了,一般来讲电动机由于过载能力较强,只要变频器中有关电机参数设置得当电动机出现过载故障的情况较少;而变频器本身由于过载能力较差容易出现过载报警,可以通过检测变频器输出电压、电流的故障易发点来一一排除。

5.2 过载故障维修实例

实例:LG IH 55k W变频器在运行时经常显示“OL”。

故障检查与维修:据客户反映这台变频器原来是用在37k W电动机上的,现在改用在55k W的电动机上;检查发现,改用后变频器参数没有重新设置,变频器的极限电流设置值仍为37k W电动机的额定电流,经电机的相关参数重新设置后,变频器带动55k W电动机工作。

参考文献

[1]张帆.变频器故障分析及处理[J].自动化应用,2010,(4)

[2]杨一平.变频器原理与及应用(第1版)[M].北京:国防科技大学出版社,2009:189-199

变频器的常见故障 篇8

1 变频器的运行维护

包含四个方面:1) 按正常的安装使用条件进行安装使用。2) 按时进行巡检、记录。3) 根据使用运行情况进行参数调整。4) 按期更换元器件。

变频器的使用说明书中一般都列有注意事项及元件建议的更换年限, 按规定要求进行更换。

2 变频器的一般故障及应对方法

变频器的故障发生可分为如下三个阶段

2.1 初期故障期

此类故障多发于设备出厂调试、系统现场调试、试生产期间。

排除方法:1) 工厂制造后的检查、通电调试;2) 校线、现场调试;3) 根据生产实际情况进行调试。

2.2 偶发故障期

在正常生产使用中, 突发的故障。

此时以快速解决故障、恢复生产为第一考虑。

因此维护重点在:熟悉设备运行状况;日常维护;备品备件;故障时的切换应急回路等。

2.3 磨损故障期

处理方法:根据设备状况重整保护值;预测元件的使用寿命, 换备件;

3 变频器的常见故障现象分析及处理

3.1 变频器无输出

1) 主回路不通。重点检查主回路通道中所有开关、熔断器、断路器、接触器及电力电子器件是否完好, 导线接头有无接触不良或松脱, 接线是否正确。

2) 控制回路接线错误, 变频器未启动。依照说明书及接线原理图, 认真校核控制回路接线, 找出错误并加以纠正。

3.2 电动机不能升速

1) 交流电源或交流输出缺相。应检查熔丝有无熔断, 导线接头有无松脱, 逆变桥开关管是否损坏和有无触发脉冲等。

2) 频率或电流设定值小。应检查频率和电流设定值是否适当。如电流设定值已达变频器的最大值, 则说明变频器的容量偏小, 应换较大容量的变频器。

3) 调速电位器接触不良或相关元件损坏, 使频率给定不能升高。

4) 其它调速回路 (自控信号、面板按钮) 异常。

3.3 转速不稳或不能平滑调节

一般是受外界条件变化的影响, 故障出现无规律且多为短暂性, 主要影响源为:电源电压不稳定;负载有较大的波动;外界噪声、电磁干扰使设定频率变化。

通过检测找到故障点和采取相应的解决措施。

3.4 过电流故障

1) 电源电压超限或缺相。2) 负载过重或负载侧短路。重点检查机组有无异常声音, 振动和卡滞现象, 是否因工艺条件或操作方法改变而造成超载。3) 变频器设置不当。检查电压提升、加速时间、减速时间等, 调节器参数。4) 振荡过流。

3.5 过电压故障

此故障常发生在机组减速制动时。过压原因大都与中间回路及制动环节有关。

1) 电源电压过高, 一般超过10%以上;2) 制动电阻阻值过大或损坏, 无法及时释放回馈的能量而造成过电压;3) 中间回路滤波电容失效 (容量变小) 或检测电路故障。应检查电容器有无异味, 变色, 安全阀是否胀出, 箱体有无变形及漏液。此电容器一般5年应予更换;4) 减速时间设定过短。

3.6 低电压故障

主要问题在电源方面:1) 交流电源电压过低或缺相;2) 供电变压器容量小, 线路阻抗过大, 带载后变压器及线路压降过大而造成变频器输入电压偏低。3) 变频器整流二极管损坏使整流电压降低。

3.7 过热故障

1) 环境温度过高。2) 内部冷却风扇损坏或运转不正常。3) 通风口被堵塞。4) 负载过重。

处理方法:针对引起过热的原因对应处理。

针对变频器各种故障的诊断, 通过检测分析, 一般均可较快找到故障点。当你拿到一台有故障的变频器, 在通电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧, 线路板上有没有明显烧损的痕迹。具体方法是:用万用表测电阻。用电阻1K档, 黑表棒接变频器的直流端 (-) 极, 用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻。用万用表二极管档测管压降。表笔接法同上。

变频器的常见故障 篇9

1.1 检修时的注意事宜

普通工作人员不能对变频器进行拆卸和安装,只能由经过专业培训的人员才能对变频器进行维修和更换;对于长时间没有用过的变频器,应注意一点,再次使用时,要让其电压逐渐增大至额定值,不然会出现触电或爆炸的情况;不能在刚断开电源的时候就进行检修,因为电容上会有剩余电压,应该断电后过几分钟,最好用仪表测量一下电压值较低时才可以进行检修;切记不可在变频器内部落下金属物质,以免造成漏电事故,损坏设备。

1.2 变频器的常规巡查

注意变频器的显示面板是否有异常,还要检查变频器的运行参数是否正常;注意设备的风口有没有灰尘,有没有被粉尘给堵死的情况;要尤其注意变频器的工作环境,注意其温度是否符合要求、湿度是否符合要求等;注意变频器有没有出现温度过高以及颜色的变化;注意变频器发出的声音、产生的振动、出现的气味是否异常。

1.3 变频器的定期检测与维护

变频器的长期维护和保养要分成两块来做,一块是小功率变频器,一块是大功率变频器。我们先看小功率变频器的维护注意事项:所谓小功率变频器指的是工作电压为380V或220V的变频器。其中壁挂式的比较多,大多安装在控制柜中,其维护和保养主要包括以下内容:(1)定期检查、去除灰尘。清扫灰尘的时候应注意一定要先将电源断开,而且要等一段时间,电容放电一段时间之后,才能打开变频器的外盖,用毛刷进行灰尘的清扫。(2)定期检查变频器的主要参数。比如电压、电容等。(3)定期检查变频器的相关电路设备。变频器的相关设备主要包括制动电阻、电抗、继电器、接触器等,要注意它们的连接导线是否松垮。(4)根据维护信息判断功率管的寿命。然后我们看大功率设备的维护注意事项:大功率变频器指的是工作电压在6k V以上的,大功率变频器的维护方法除了和小功率变频器维护方法一致外,还有几点需要注意:(1)母线排的定期维护。要检查母线连接是否完整,有无松动现象。(2)对主电路中的整流电路、逆变电路部分进行定期检查。对整流、逆变电路部分所用的二极管、IGBT等大功率半导体器件进行检查。测定它们的正、反向电阻是否正常。检查同一型号的功率管一致性是否良好,如果出现个别器件偏离较大,应该及时换掉。(3)检查接线排。比如有无老化松动脱落现象;短路隐患故障;连接线是否牢固,导线绝缘有无破损,各电路板接线插头是否牢固等;进出主电源线连接是否可靠,连接处有没有发热、氧化等情况的出现。

2 变频器的常见故障及处理方法

2.1 过电流

过电流故障分加速中过电流、运行中过电流和减速中过电流,在以上运行过程中变频器电流超过了过电流保护动作设定值即保护动作。产生这一现象的原因有可能是:电动机所带负载过重;变频器输出电路发生相间短路或者发生对地短路;电机在运行过程中投入变频器,但是和启动模式不匹配;变频器本身的故障使加速时间过短;过电流保护值设置过低,与负载不相适应。当使用过程中产生过电流时,应该首先查看相关参数有没有问题,明确发生故障时的实际电流值是多少,然后根据装置及负载状况判断故障发生的原因是什么。

2.2 对地短路故障

发生对地短路故障的原因可能是因为电动机或电缆对地短路造成的,此时应该断开电缆与变频器的连接,用相应等级的绝缘表检查电动机和电缆的对地绝缘值。但切记不得直接测量变频器端子的对地绝缘电阻,因为变频器的输入、输出元件均具有一定耐压的电子元器件,如果测量不当会将其击穿。如果电动机及电缆的绝缘在允许的范围内,则应认为是变频器自身的质量问题。

2.3 过电压故障

变频器在使用过程中,出现的过电压情况大概分为三种,一种是加速中过电压,然后是运行中过电压,最后是减速中过电压。一般情况下,该故障的产生是由于电动机的再生制动电流回馈到了变频器的直流母线侧,才使直流母线电压升高到设定值,因而动作。所以过电压故障多发生于电动机减速过程中,或在正常运行过程中电动机转速急剧变化时。解决的方法是:根据负载惯性,适当延长变频器的减速时间。当对动态过程要求高时,必须要通过增设制动电阻来消耗电动机产生的再生能量。需要注意的是,如果输入的交流电源本身电压过高,变频器是没有保护功能的。在试运行时必须确认所用交流电压在变频器的允许范围内。

2.4 欠电压

欠电压故障的发生,是由于外部电源降低,或者是变频器内部发生故障,从而使母线电压降至保护值以下,致使欠电压保护动作的一种故障。欠电压保护动作的电压值是可以设定其范围的,也可以通过参数设定动作方式。很多时候需要根据现场情况设定该保护模式。比如:在具有电炉炼钢的钢铁企业,电炉炼钢时电流波动极大。如果电源容量不是非常大,可能会引起交流电压的大幅度波动,这对变频器的稳定运行是一个很大的问题。在这种条件下,需要通过参数改变保护模式,防止变频器经常处于保护状态。变频器的工作电流取自母线,当直流母线电压下降到一定值时,变频器即停止工作。

2.5 电源缺相

当从电网获取的三相交流电源中的任一相断相时,该保护立即动作。由于电源缺相,可能会造成主滤波电容的损坏,当变频器的短路保护采用的是快速熔断器时,可能比较容易过热。而且由于熔断器本身质量问题也可能会造成一相熔断,从而产生电源缺相故障。从保护主回路元件的目的出发,快速熔断器是一个好的选择,但该状况的产生是不希望看到的。因为许多品牌的变频器均建议对变频器的保护采用无熔丝保护器,通常也多用自动空气开关作为主回路的短路保护。

2.6 散热片的热量过高

产生这一故障的原因可能是冷却用的风扇出了问题,导致散热不良及散热片脏、堵等原因,进而导致散热片温度太高。除此之外,也有可能是变频器本身的模拟输入电流太大或者模拟辅助电源的电流过大所引起的。详细的判断方法是:检查维护信息里的散热片温度,该温度正常界限是:小于等于22k W的产品是20摄氏度,大容量产品是50摄氏度。如果其显示正常,则可能并非实际温度过高。另外,通过目视也可以清楚的看到变频器散热板的脏污情况。

2.7 变频器内部热量过高

如果变频器因为没有通风散热设备而造成内部温度上升,那就可能会引发该警报。此外,如果模拟电流超限的话也会产生该警报,还有就是控制回路的冷却出故障的话也可能会产生该警报。有些变频器的控制回路冷却风扇内置了一个检测元件,在风扇检测不正常时会产生该警报,通过检查维护信息的实际温度也可以判断故障原因。需要注意的是,如果是控制风扇故障,必须更换同型号风扇,否则该警报不能解除。

摘要：变频器是以电力电子器件为基础而构成的变换频率的设备。在正常工作过程中,由于使用环境的问题,会造成一系列设备老化、寿命减短等现象,必须进行常规检测及维护。

关键词：变频器,维护检查,故障处理

参考文献

[1]王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,1994.

[2]黄俊,王兆安.电力电子变流技术(第3版)[M].北京:机械工业出版社,1994.

[3]陈治明.电力电子器件基础[M].北京:机械工业出版社,1996.

高压变频器的维护和故障处理 篇10

[摘要]高压变频器技术作为目前电机调速节能最有效的方式之一在工业领域得到广泛的应用，但由于其所带设备的重要性，变频器的日常维护和故障处理，保证其稳定的运行就显得尤为重要。本文以荣～RHVC高压变频器为主介绍了变频器的的维护和保养以及故障处理。

[关键词]高压变频器 维护保养 故障处理

[中图分类号]TN773 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0223-01

1 引言

我厂3#高炉喷煤排煤风机采用了荣信公司RHVC（1000KVA）高压变频器。从目前使用情况来看，高压变频器很好的实现了电机软起动，起动电流小，而且可以连续调速，满足生产工艺过程对电机调速控制的要求，达到了提高产量，节约能源，降低成本的目的。

荣信RHVC高压变频调速统采用单元串联多电平技术，属高高电压源型变频器，直接10kV输入，10kV输出。变频器本身由变压器柜、功率柜、旁路柜三部分组成。三相高压电经高压开关柜进入，经输入降压、移相给功率单元柜内的功率单元供电，功率单元分为三组，一组为一相，每相的功率单元的输出首尾相串。功率柜由功率单元和控制机组成，其中的控制单元通过光纤时对功率柜中的每一功率单元进行整流、逆变控制与检测，这样根据实际需要通过操作界面进行频率的给定，控制单元把控制信息发送到功率单元进行相应得整流、逆变调整，输出满足负荷需求的电压等级。

2 高压变频器的维护和保养

高压变频器具有高度的可靠性和免维护性，但是，由于环境的温度、湿度、粉尘、磁场、谐波及振动等因素的影响，高压变频器内部器件的老化及磨损等诸多原因，都会导致高压变频器潜在的故障发生，因此，我们应对高压变频器进行日常和定期的维护和保养。

2.1 固定螺栓的紧固：

1）高压变频器每运行三个月，应对所有螺栓进行一次检查，查看其是否发生松动或变色，若松动需重新紧固，变色需要更换；2）检查高压变频器柜内所有接地应可靠，接地点无生锈；3）每次检修时，检查功率单元的固定螺丝是否紧固，避免功率单元的触头接触不良。

2.2 灰尘的清除：

1）变频器每运行一个月，用带塑料吸嘴的吸尘器对控制机内部、功率单元、变压器一次、二次线圈进行一次全面的除尘处理，检查控制机卡板是否松动，CPU风扇是否能灵活转动；2）高压瓷瓶、绝缘子、电压互感器、避雷器等高压设备也要定期清扫。

2.3 通风散热：

1）夏季环境温度较高时，应加强变频器室内的通风，保证变频器良好的通风散热；2）变频器停机后恢复运行，如果环境潮湿，应先打开各控制电源，使变频器通风半小时，以驱除变频器内部潮气，然后再通高压电投入运行。

2.4 电缆检查：

1）检查所有电气连接的紧固性，查看各个回路没有异常的放电痕迹，没有怪味、变色、裂纹、破损等现象；2）注意高压电缆的搭接放电；3）变频器长期停机，半年左右应通高压电一次，持续最少一小时，以防电解电容发生漏电增加、耐压降低的劣化现象。若要恢复运行，应使用2500V兆欧表测量变频器（包括移相变压器一侧、旁路柜主回路）绝缘合格后，才能启动。

2.5 其它检查项目：

1）检查各接触器是否动作灵活，旁路接触器是否可靠动作；2）检查每路反馈信号是否可靠检测；3）检查导体绝缘物是否有腐蚀过热的痕迹、变色和破损；4）检查端子排是否有损伤，触点是否粗糙；5）检查控制室内的器件是否安装紧固，插拔器件是否插紧。

3 高压变频器的故障分析和排除

高压变频器具有完善的保护和检测功能，能够检测故障和报警信息，并将它们保存在记录中，可以通过触摸屏的人机界面进行查询详细的故障现象记录。一股情况下，高压变频器处于故障状态时，封锁所有IGBT，使电机失电自由停车保存并显示故障记录；处于报警状态时，继续运行，保存并显示报警记录，待排除问题后，报警消失。

3.1 过电压、欠电压故障：

过压欠压分为一二三级，故障原因一般是来自电源输入侧的过欠电压，正常情况下电网电压的波动在额定电压的-10%-+10%以内，但是在特殊情况下。由于直流母线电压随着电源电压上升和下降，所以当电压上升或下降到保护值时（额定输入电压的70%-120%），变频器会因保护而跳闸。措施：去除造成输入侧电压过高过低的因素，检查电压传感器系数，过压欠压等级参数设置及其接线，更换模拟板卡、cpu板卡；为避免输入侧过电压可以改变变压器的抽头进行调节，此种方法只适合于现场电压一直偏高的情况下，另外还可以考虑在电源输入侧增加吸收装置，减少变频器输入侧过电压因素。

3.2 过载故障：

过载分为一二三级，故障原因是电机电流超过额定电流的105%、120%、150%，措施：负荷过大降低负荷，检查传感器系数、过流等级设置及其接线，检查变频器输出到电机的接线，更换模拟板卡、pwm板卡、cpu板卡。

3.3 控制通道异常故障：

故障原因通常由于PWM板与功率单元板之间的光纤通信造成的，一般由以下几种情况：光纤连接部位接触不良或光纤头脱落；光纤信号发送，接收器内部堆积灰尘；光纤折断；光纤通信控制板损坏；措施：在出现光纤故障的情况下，首先需要判断是功率单元故障还是控制器侧出现故障，可以通过对调光纤的方法进行判断。将在控制器中光纤板上的同一相的任意一个功率单元对应的光纤与报故障的光纤进行对调，再次上电监控界面定位的光纤故障如果仍然在原位置，说明是光纤板损坏，反之，监控界面显示的光纤故障已经更换位置，则说明是功率单元故障，此时可以考虑更换或维修故障功率单元。

3.4 输入/输出故障：

故障原因系统让接触器合闸，辅助点反馈信号没有检测到，或继电器（接触器）损坏，接触器粘连，措施：打开接触器辅助点的后盖，检查接触器合闸后，辅助杆有没有到指定位置，更换接触器，检查电源模块，保险管，如有损坏更换元件，查看直流220V电源，220V保险管，如有损坏更换元件。

3.5 IGBT过流故障：

IGBT是高压变频器中最关键的功率器件，IGBT作为一种大功率的复合器件，存在着过流时可能发生锁定现象而造成损坏的问题。为了提高系统的可靠性，采取了一些措施防止因过流而损坏。通常引起IGBT过流故障的原因有以下几种：变频器输出短路；功率单元内IGB礅击穿；驱动检测电路损坏；检测电路被干扰。措施：根据监控界面显示的故障定位找到对应得模块，拆开检查IGBT是否损坏，判断的方法是找到功率单元内部直流母线的正极v+与负极v一，将万用表的黑表笔接到v+上，红表笔分别接到u，v上，用二极管档，应该显示0.4V左右的数值，反相则显示无穷大；将红表笔接到v一上，重复以上步骤，应得到相同的结果，否则可判断IGBT损坏需要更换。

3.6 单元故障

1）单元超温故障：故障原因功率单元散热器的温度到达75°，通风不佳或温度开关损坏，措施：处理风道，检查散热风机是否正常，更换功率单元或功率单元控制板卡，更换温度开关，处理系统干扰问题。2）单元直流母线欠压故障：故障原因单元直流母线电压低于550VDC，措施：更换功率单元或功率单元控制板卡，检查熔断器、二极管有无损坏，单元输入端与柜体插件连接不佳，系统输入电压过低。3）单元直流母线电压过高故障：故障原因单元中母线电压超过1230VDC，通常由于再生制动过高或不正确调整引起，措施：查看V/F曲线、加速时间、降速时间参数设置，检查系统输入电压是否过高，更换功率单元或功率单元控制板卡。

4 结束语

随着电力行业的发展，能源的短缺和环境的污染，高压变频器在工业生产领域的节能效果会越来越显著，应用会越来越广泛，其日常的维护保养和运行时出现的各种问题和故障的处理也将成为每一个现场维检人员必须掌握的技术。

参考文献

变频器常见故障及处理技术 篇11

变频器在使用中是否能满足传动系统的要求, 变频器的参数设置非常重要。如参数设置不正确, 将会导致变频器不能正常工作。

变频器出厂时, 一般对每一个参数都有一个默认值, 这些参数叫缺省值, 有些变频器用户是可以用面板操作方式直接运行的。但面板操作方式不能满足大多数传动系统的要求, 所以, 我们在正确使用变频器之前, 要根据需要对变频器参数进行以下4个方面的重新设定。

(1) 确认电动机参数。在变频器参数中设定电动机的额定电压P0304、额定电流P0305、额定功率P0307、额定功率因数P0308、额定频率P0310、额定速度P0311、极对数P0314。这些参数可以从电动机铭牌上直接得到。

(2) 确认控制方式。变频器采取的控制方式有速度控制、转矩控制、PID控制或其他方式控制。

(3) 设定变频器的启动方式 (P0700) 。变频器在出厂时设为端子排控制, 用户可以根据实际情况选择启动方式。

(4) 给定信号的选择 (P1000) 。变频器的频率给定可以有多种方式, 面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通信方式给定。当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后, 变频器基本上能正常工作。如要获得更好的控制效果, 则只能根据实际情况修改相关参数。

一旦发生了参数设置类故障后, 变频器都不能正常运行, 应根据说明书进行参数修改。如果还不行, 则最好把所有参数都恢复到出厂值 (请设定P0010=30、P0970=1按P键复位, 复位过程约需3 min才能完成) , 然后按上述4个方面重新设置。

2 过电流 (F0001) 类故障

过电流故障有:

(1) 加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负载分配不均、输出短路等原因引起的。此时, 一般可通过延长加减速时间、减少负载的突变、外加能耗制动元件、进行负载分配设计、对线路进行检查来解决。

(2) 逆变管 (IGBT) 损坏。如果断开负载后, 变频器还是过电流故障, 说明变频器内部电路已坏, 那就需要对变频器进行修理或更换。注意:逆变管IGBT对于静电非常脆弱, 在检测或更换过程中, 避免用手去触摸栅极, 以免身上的高压静电击穿G、E之间的氧化膜而损坏。

(3) 检测电路、控制电路及驱动电路故障。

如, 我们有1台5.5 k W的反应釜电动机, 根据工艺要求反应釜搅拌桨的转速从原先的60 r/min调到90 r/min (减速机变比为1∶19, 电动机极对数为4极) , 相应变频器的频率也从原先的40Hz调到60 Hz。在运行过程中, 经常出现 (F0001) 过电流报警, 检查电动机电流又在额定电流范围内。后来发现在修改变频器频率时没有将加速时间作相应的延长, 造成变频器在起动过程中由于加速时间太短而出现过电流故障, 通过延长加速时间 (P1120) 后, 变频器运行了2年多都未曾出现过同类故障。

变频器一旦出现过电流故障, 不要轻易重启动。首先要检测主电路晶体管 (整流二极管和逆变管) 是否完好。在保证晶体管完好的基础上, 再检测驱动电压是否异常。在晶体管和驱动电压均正常的情况下再启动变频器。这样既可避免晶体管故障再次引起其他晶体管损坏、驱动电压异常, 也可避免因驱动电压异常而再次损坏晶体管。

3 过电压 (F0002) 、欠电压 (F0003) 类故障

变频器的过电压集中表现在变频器主电路直流母线电压上。正常情况下, 变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380 V线电压计算, 则平均直流电压Ud=1.35 UL=1.35×380=513 V。在发生过电压时, 直流母线的储能电容器将被充电, 当电压上到760 V (直流回路电压实际值可从r0026中读取) 左右时, 变频器过电压保护动作。常见的过电压有2类。

(1) 输入交流过电压。这种情况是指输入电压超过正常值范围, 如我们公司是在线路末端, 白天的进线电压只有9 100～9 600 V, 所以我们一般将变压器分接开关调在9 500 V那一挡, 而在节假日或凌晨线路负载较少, 往往会出现电压升高的线路故障。此时最好对电源电压先进行测量、检测确认后再“复位”重新开机。

(2) 发电类过电压。我们公司这种情况出现的概率较高, 主要是电动机的实际速度比同步转速高, 转子电动势和电流增大, 使电动机处于发电状态, 而变频器又没有制动单元, 以下2种情况可以引起这一故障。

1) 当变频器拖动大惯性负载时 (如离心机、风机等大惯性负载) , 其减速时间设定过少, 在减速过程中, 变频器降速比较快, 而负载机械惯量比较大, 使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高, 电动机处于发电状态。如果变频器没有能量回馈单元或制动斩波单元, 变频器直流电流将升高, 超出保护值, 就会出现故障。处理这种故障可以增设再生制动单元或者在生产要求允许的情况下修改变频器参数, 把变频器的减速时间 (P1121) 设得长一些。增加再生制动单元包括3种:能量消耗型是在变频器直流回路中并联一个制动电阻, 通过检测直流母线电压来控制功率管的通断;并联直流母线吸收型是将经常工作在发电状态的一台或多台电动机所产生的再生能量, 通过并联母线使被处于电动机状态的电动机吸收;能量回馈型是变频器网侧的变流器是可逆的, 当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。

2) 多台电动机拖动同一负载时, 也有可能出现这一故障, 主要是没有负载分配控制引起的。以2台电动机拖动一个负载为例, 当一台电动机的实际转速大于同步转速时, 则转速高的电动机处于发电机状态, 有可能引起故障。处理时需要加负载分配控制。

3) 欠电压故障。主要是检测供电电源电压、直流回路电压。其电源电压 (P0210) 必须在变频器铭牌规定的电压范围以内, 以及是否存在瞬时掉电和电压下降的情况。

4 温度过高类故障

(1) 检查变频器的通风情况, 变频器工作时风机必须投入运行, 且冷却风机的进风口不允许有任何阻塞。

(2) 检查环境温度, 变频器内部是大功率的电力半导体元件, 极易受工作温度的影响, 为了保证其工作安全、可靠, 使用时工作温度应控制在40℃以下。如果现场温度过高可采用增加排风扇冷却的方法来处理。

5 变频器产生的干扰及解决方法

电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰, 严重时使系统无法得到正确的检测信号或使控制系统紊乱。

处理方法: (1) 输入线路要尽量短。 (2) 配线时避免和动力线接近, 信号线与动力线分开配线, 把信号线放在有屏蔽的金属管内, 或者动力线和信号线分开距离要在40 cm以上。 (3) 使用屏蔽线时, 屏蔽层只一端接地。因为若两端接地, 由于接地电位差在屏蔽层内会流过电流而产生干扰, 因此只要一端接地即可防止干扰。

如我们公司的1套恒压供水设备, 所控制的4台15 k W电动机存在频繁起动、切换的现象, 对参数进行检查也不是参数的问题。后来经过仔细检查, 发现触摸屏的压力数据有时稳定、有时紊乱的现象, 咨询西门子公司技术员后, 发现原来是我们将屏蔽层两端都接地的原因, 当将屏蔽层拆除一端后就一切正常了, 随后使用了1年多也没再出现过频繁起动、切换的现象。

总之, 变频器的常见故障中, 外围原因引起的故障所占比例较大。在日常维护时, 应注意检查电网电压, 改善变频器、电动机及线路的周边环境, 定期消除变频器内部灰尘, 通过加强设备管理与日常巡检最大限度的降低变频器的故障率。同时做好运行及故障记录注意分析故障发生时的负载状态, 操作过程、故障现象等都十分重要, 以利于日后的工作。

参考文献

[1]西门子MICROMMASTER440使用大全.2003

[2]变频器应用手册[M].第2版.机械工业出版社, 2002