變頻器常見(jiàn)故障分析
1 引言
在現(xiàn)代工業(yè)中，采用變頻器控制的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，有著節(jié)能效果顯著、調(diào)節(jié)控制方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、可 網(wǎng)絡(luò)化集中、遠(yuǎn)程控制、可與PLC組成自動(dòng)控制系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。變頻器的這些特質(zhì)使其在電力電子系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)控制等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。市場(chǎng)上不同型號(hào)規(guī)格 變頻器的安裝、接線、調(diào)試各有特點(diǎn)，但主要方法及注意事項(xiàng)基本一致。本文闡述了變頻器的常見(jiàn)故障，并對(duì)其進(jìn)行分析。
2 變頻器常見(jiàn)故障分析
2.1 維修的原則：先靜后動(dòng)
靜 是指不通電狀態(tài)，動(dòng)是指通電后的工作狀態(tài)。檢修開(kāi)始時(shí)，要先靜下來(lái)，不要盲目動(dòng)手，應(yīng)多問(wèn)。例如: 問(wèn)清是否違反操作規(guī)程、出現(xiàn)故障時(shí)的現(xiàn)象、是否更改過(guò)內(nèi)部參數(shù)等，根據(jù)情況對(duì)故障作客觀的、大致的分析，再根據(jù)變頻器顯示的故障提示，判斷故障部位。檢修 時(shí)，應(yīng)先仔細(xì)閱讀變頻器說(shuō)明書，了解其檢修注意事項(xiàng)。
不要貿(mào)然通電，通過(guò)眼觀、手摸、鼻嗅等先做必要的安全檢查，以免引發(fā)新的故障。
（1）檢查快熔FU是否燒斷；
（2）檢查線路板上元件引線間有無(wú)碰錫、碰線或細(xì)金屬落在二線間；
（3）檢查電容器、整流橋、逆變橋、集成電路等元件有無(wú)明顯燒壞的痕跡；
（4）檢查線路板上是否有水滴（尤其在潮濕環(huán)境中使用的變頻器）；
（5）檢查線路板上是否有灰塵。
通過(guò)以上檢查，可發(fā)現(xiàn)變頻器是否有短路故障點(diǎn)及元件的炭化熏黑部位。
2.2 參數(shù)設(shè)定不當(dāng)時(shí)易碰到的問(wèn)題
（1）變頻器在電機(jī)空載時(shí)工作正常，但不能帶負(fù)載啟動(dòng)
這種問(wèn)題常常出現(xiàn)在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。遇到此類問(wèn)題時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查加、減速時(shí)間設(shè)定或提升轉(zhuǎn)矩設(shè)定值。
（2）變頻器開(kāi)始運(yùn)行，但電機(jī)還未啟動(dòng)就過(guò)載跳停
如 冶金廠一臺(tái)725kW-6電機(jī)，投入運(yùn)行時(shí)，跳停頻繁。經(jīng)檢查，偏置頻率原設(shè)定為3Hz，變頻器在接到運(yùn)行指令但未給出調(diào)頻信號(hào)之前，電機(jī)將一直接收 3Hz的低頻運(yùn)行指令而無(wú)法啟動(dòng)。經(jīng)測(cè)定該電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流達(dá)到50A，約為電機(jī)額定電流的3倍；變頻器過(guò)載保護(hù)動(dòng)作屬正常。改偏置頻率為0Hz，電機(jī)啟動(dòng) 得以恢復(fù)正常。
（3）頻率已經(jīng)達(dá)到較大值，但電機(jī)轉(zhuǎn)速仍不高
比如一臺(tái)新投用的變頻器頻率設(shè)置已經(jīng)很大，但電機(jī)轉(zhuǎn)速明顯較同頻率下其他電機(jī)低。檢查頻率增益設(shè)定值為200%。由于頻率設(shè)定信號(hào)增益為設(shè)定模擬頻率信號(hào)對(duì)輸出頻率的比率，即如設(shè)定頻率為40Hz，實(shí)際輸出頻率僅為20Hz。將設(shè)定增益改為100%后，問(wèn)題得到解決。
（4）頻率上升到一定數(shù)值，繼續(xù)向上調(diào)節(jié)時(shí)，頻率保持在一定值不斷跳躍，轉(zhuǎn)速不能提高
遇到上述問(wèn)題，應(yīng)檢查最大轉(zhuǎn)矩設(shè)定值是否偏小、變頻器的容量是否偏小。
2.3 外部環(huán)境易引發(fā)的問(wèn)題
如果變頻器操作室的制冷、通風(fēng)效果不良或風(fēng)扇損壞，易發(fā)生過(guò)熱保護(hù)跳停。應(yīng)注意保持變頻器周圍環(huán)境清潔、干燥，嚴(yán)禁在變頻器附近放置雜物，應(yīng)使之遠(yuǎn)離振動(dòng)源和沖擊源。
每次維護(hù)變頻器后，要認(rèn)真檢查有無(wú)遺漏的螺絲及導(dǎo)線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故，盡量降低各類電磁干擾。測(cè)量變頻器（含電機(jī)）絕緣時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用500V兆歐表。如僅對(duì)變頻器進(jìn)行檢測(cè)，要拆去所有與變頻器端子連接的外部接線[1]。
如果工作環(huán)境內(nèi)腐蝕性氣體濃度較大，不僅會(huì)腐蝕元器件的引線、印刷電路板等，而且還會(huì)加速塑料器件的老化，降低絕緣性能。在這種情況下，應(yīng)把控制箱制成封閉澆峁共⒔謝黃?
2.4 過(guò)流與過(guò)載
（1）輕載過(guò)電流
如果負(fù)載很輕，卻又過(guò)電流跳閘，應(yīng)首先檢查電動(dòng)機(jī)磁路是否飽和。勵(lì)磁電流或磁通大幅度增加往往導(dǎo)致磁路飽和，此時(shí)鐵心和線圈會(huì)過(guò)熱。如磁路飽和，可通過(guò)反復(fù)調(diào)整U/f比來(lái)使變頻器正常啟動(dòng)。
（2）重載過(guò)電流
有些生產(chǎn)機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷突然加重，甚至“卡住”，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大幅度下降，電流急劇增加，過(guò)載保護(hù)來(lái)不及動(dòng)作，導(dǎo)致過(guò)電流跳閘。
解 決方法：首先了解機(jī)械本身是否有故障，如果有故障，則修理機(jī)器；如果這種過(guò)載屬于生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，則應(yīng)考慮加大電動(dòng)機(jī)和負(fù)載之間的傳動(dòng)比。適當(dāng) 加大傳動(dòng)比，可減輕電動(dòng)機(jī)軸上的阻轉(zhuǎn)矩，避免出現(xiàn)帶不動(dòng)的情況。如無(wú)法加大傳動(dòng)比，則考慮增大電動(dòng)機(jī)和變頻器的容量。
（3）升速或降速中過(guò)電流
這往往是由于升速或降速過(guò)快而引起的?？赏ㄟ^(guò)延長(zhǎng)升（降）速時(shí)間或準(zhǔn)確預(yù)置升（降）速自處理（防失速）功能而解決[2]。
（4）過(guò)載
如出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，應(yīng)重點(diǎn)檢查以下三方面：機(jī)械負(fù)荷是否過(guò)重？三相電壓是否平衡？是否是由于變頻器內(nèi)部的電流檢測(cè)部分發(fā)生故障而引起的誤動(dòng)作？之后依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文闡述了變頻器的常見(jiàn)故障。若能對(duì)變頻器多加了解和分析，必將有助于延長(zhǎng)變頻器的使用壽命，利于維持生產(chǎn)的正常進(jìn)行和提高產(chǎn)品質(zhì)量
