1引言
隨著工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，變頻器的應(yīng)用已深入到各行各業(yè)惰渐，變頻器技術(shù)也日趨完善和成熟，其功能越來(lái)越強(qiáng)大膊争，可靠性不斷提高。但是如果使用不當(dāng)芭患，操作有誤，維護(hù)不及時(shí)铡协，仍會(huì)發(fā)生故障或停運(yùn)狀況，以致縮短設(shè)備的使用壽命芋滔。通常援雇，變頻器在正常使用5_8年后椎扬，就進(jìn)入了故障的高發(fā)期惫搏，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)元器件燒壞蚕涤，保護(hù)環(huán)節(jié)頻繁動(dòng)作等故障筐赔，嚴(yán)重影響其正常工作揖铜。因此茴丰，日常維護(hù)與檢修工作顯得尤為重要天吓。
2變頻器的常見故障及維修對(duì)策
2.1變頻器整流模塊損壞變頻器整流模塊的損壞是變頻器的常見故障之一，早期生產(chǎn)的變頻器整流模塊均采用二極管龄寞，目前汰规，大部分整流模塊則采用晶閘管。中大功率普通變頻器整流模塊一般為三相全波整流鲁其，整流器件易過(guò)熱，也易被擊穿叫逸，當(dāng)其損壞后伴隨著快速熔斷器熔斷,整機(jī)停機(jī)苛豺。在更換整流模塊時(shí)俄耸，要求其在與散熱片接觸的面上均勻地涂上一層傳熱性能良好的硅脂，再緊固安裝螺絲惊钮。如果沒有同型號(hào)整流模塊時(shí)，可用同容量的其他類型的整流模塊代替计员。如富士g7s使用了帶晶閘管保護(hù)的整流模塊，它與普通整流模塊的區(qū)別就在于它用晶閘管替代了主回路接觸器沈论，提高了變頻器的可靠性。富士g9s小功率變頻器整流模塊則是集成晶閘管與開關(guān)管于一體簿煌。整流模塊的損壞常與機(jī)器外部電源有密切關(guān)系，所以當(dāng)整流模塊發(fā)生故障后姨伟，不能再盲目上電，應(yīng)先檢查外圍設(shè)備夺荒。
2.2變頻器充電電路故障
通用變頻器一般為電壓型變頻器瞒渠，采用交—直—交工作方式技扼，由于直流側(cè)的平波電容容量較大伍玖，在變頻器接入電源的一瞬間充電電流很大剿吻，可能導(dǎo)致電源開關(guān)跳閘，為此在充電回路中設(shè)置一個(gè)起動(dòng)電阻來(lái)限制充電電流和橙，而在充電完成后仔燕，控制電路通過(guò)接觸器的觸點(diǎn)或晶閘管將電阻短路魔招。充電電路故障一般表現(xiàn)為起動(dòng)電阻被燒壞低腕，變頻器報(bào)警顯示為直流母線電壓故障。當(dāng)變頻器的交流輸入電源頻繁通斷時(shí)颖怕，或者短路接觸器的觸點(diǎn)接觸不良或晶閘管的導(dǎo)通阻值變大時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)電阻被燒壞剔撮。如遇這種情況，可購(gòu)買同規(guī)格的電阻更換母边。同時(shí)必須找出燒壞電阻的原因砍倾，如果故障是由輸入電源頻繁通斷引起的蒲姥，必須消除這種現(xiàn)象乎叫，如果故障是由短路接觸器觸點(diǎn)或短路晶閘管引起六泞，則必須更換這些元器件语但，才能再將變頻器投入使用急黎。
2.3變頻器顯示過(guò)流
2.3.1系統(tǒng)在工作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電流，原因大致來(lái)自以下幾方面:(1)電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象時(shí)引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增加勃教；
(2)變頻器的輸出側(cè)短路淤击，如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路荣回，或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路等；
(3)變頻器自身工作不正常心软，如逆變橋中同一個(gè)橋臂的上壕吹、下兩個(gè)器件發(fā)生“直通”删铃，使直流電壓的正耳贬、負(fù)極間處于短路狀態(tài)猎唁。
(4)負(fù)載的慣性較大咒劲，而升速時(shí)間又設(shè)定得太短拄渣，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去，結(jié)果使升速電流太大。
(5)負(fù)載的慣性較大缓捂，/f5+而降速時(shí)間設(shè)定得太短時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大茄妇，仍維持較高的轉(zhuǎn)速昌嘶，結(jié)果使轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過(guò)電流晨丸。
2.3.2針對(duì)上述故障現(xiàn)象主要檢查以下幾個(gè)方面
(1)工作機(jī)械有沒有被卡住云卤；
(2)用兆歐表檢查負(fù)載側(cè)短路點(diǎn)备则；
(3)變頻器功率模塊有沒有損壞；
(4)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否過(guò)小树碱，使拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來(lái)；
(5)升速時(shí)間設(shè)定是否太短变秦；
(6)減速時(shí)間設(shè)定是否太短框舔；
(7)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償(v/f比)設(shè)定是否太大蹦玫，引起低頻時(shí)空載電流過(guò)大刘绣；
(8)電子熱繼電器整定是否不當(dāng)樱溉，動(dòng)作電流設(shè)定得太小纬凤，引起變頻器誤動(dòng)作。
如果不是這些問(wèn)題引起停士，可以斷開輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流傳感器挖帘，復(fù)位后運(yùn)行，看是否還出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象恋技，因?yàn)闄z測(cè)電流的霍爾傳感器受溫度、濕度等環(huán)境因素的影響狈报，工作點(diǎn)很容易發(fā)生漂移，導(dǎo)致過(guò)流溺剖。如果還出現(xiàn)的話，很有可能是1pm模塊出現(xiàn)故障，因?yàn)?pm模塊內(nèi)含有過(guò)壓园湘、過(guò)流应惠、欠壓昨跺、過(guò)載、過(guò)熱发娶、缺相、短路等保護(hù)功能抽碌，更換同型號(hào)模塊應(yīng)該就能解決。
2.4變頻器過(guò)壓欠壓保護(hù)
動(dòng)作變頻器出現(xiàn)過(guò)壓欠壓保護(hù)動(dòng)作货徙，大多是由電網(wǎng)電壓的波動(dòng)引起的。在變頻器供電回路中痴颊，若存在大負(fù)荷電機(jī)的直接啟動(dòng)或停車，會(huì)引起電網(wǎng)電壓瞬間大范圍波動(dòng)蠢棱，導(dǎo)致變頻器過(guò)壓欠壓保護(hù)動(dòng)作，而不能正常工作泻仙。這種情況一般不會(huì)持續(xù)太久，電網(wǎng)電壓波動(dòng)過(guò)后即可正常運(yùn)行玉转。而這種情況只有增大供電變壓器容量突想，改善電網(wǎng)質(zhì)量才能避免究抓。
另外，變頻器出現(xiàn)過(guò)壓故障還可能是由于變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載训寝，因?yàn)樵谶@種情況下，變頻器的減速停止屬于再生制動(dòng)恨蒙，在停止過(guò)程中，變頻器的輸出頻率按線性下降教够，而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器的輸出頻率，負(fù)載電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能始树，并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收，當(dāng)這種能量足夠大時(shí)绳宰，變頻器直流側(cè)的電壓就會(huì)超過(guò)直流母線的過(guò)電壓保護(hù)整定值而跳閘。對(duì)于這種故障呀邢，一是將減速時(shí)間參數(shù)設(shè)置長(zhǎng)一些，或增大制動(dòng)電阻价淌，或增加制動(dòng)單元；二是將變頻器的停止方式設(shè)置為自由停車蝉衣。另一種情況是變頻器整流部分損壞或檢測(cè)電路損壞而引起故障報(bào)警，電壓檢測(cè)一般都是通過(guò)對(duì)直流母線電壓采樣病毡，然后與過(guò)電壓保護(hù)整定值進(jìn)行比較，再將比較差值傳送到微控制器剪验。如果整流橋、濾波電容功戚、采樣電路或比較電路中任一器件出現(xiàn)問(wèn)題橱孽，都會(huì)出現(xiàn)這種報(bào)警拥臼。如一臺(tái)丹佛斯vlt5004變頻器愁豆，上電顯示正常搭奄，但是加負(fù)載后顯示“dclinkundervolt”(直流回路電壓低)招狈。從現(xiàn)象上看比較特別艇氯，但是仔細(xì)分析一下类棍，問(wèn)題也就不是那么復(fù)雜了，該變頻器同樣也是通過(guò)充電回路堡迷，接觸器來(lái)完成充電過(guò)程的，上電時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象瘪决，估計(jì)是加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降引起的故障，而直流回路的電壓又是通過(guò)整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的绑蔫，所以應(yīng)著重檢查整流橋。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一路橋臂開路配深，更換新品后問(wèn)題解決。
2.5驅(qū)動(dòng)電路故障變頻器的逆變驅(qū)動(dòng)
電路也容易發(fā)生故障凉馆。
一般有明顯的損害痕跡，諸如元器件(電容澜共、電阻、二極管及印刷板等)爆裂嗦董、變色、斷線等異尘└铮現(xiàn)象，但不會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路全部損害的情況贪挽。處理方法一般是按照原理圖，每組驅(qū)動(dòng)電路逐級(jí)尋找故障點(diǎn)泵易。處理時(shí)首先對(duì)整塊電路板清灰除污，如發(fā)現(xiàn)電路斷線碴厂，則進(jìn)行補(bǔ)線處理讥蚯；查出損壞的元器件即更換刮盗；根據(jù)筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，對(duì)懷疑的元器件书县，進(jìn)行測(cè)量、對(duì)比慕然、替代等方法判斷万栅，有的元器件需要離線測(cè)定。驅(qū)動(dòng)電路修復(fù)后,應(yīng)用示波器觀察各組驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的輸出波形烦粒，如果三相脈沖大小、相位不相等扰她，則驅(qū)動(dòng)電路仍然有異常(更換的元器件參數(shù)不匹配，也會(huì)引起這類現(xiàn)象)徒役，應(yīng)重復(fù)檢查處理。大功率晶體管驅(qū)動(dòng)電路的損壞也是導(dǎo)致過(guò)流保護(hù)動(dòng)作的原因之一忧勿。驅(qū)動(dòng)電路損壞表現(xiàn)出來(lái)最常見的現(xiàn)象是缺相杉女，三相輸出電壓不相等，三相電流不平衡等特征鸳吸。如一臺(tái)丹佛斯vlt5062變頻器熏挎，上電顯示正常，但是測(cè)量三相輸出電壓不平衡晌砾，帶上電機(jī)后報(bào)警“missingmot障昆，phasew”(電機(jī)w相缺失)。經(jīng)檢查驅(qū)動(dòng)電路w相的逆變驅(qū)動(dòng)觸發(fā)電路沒有輸出波形衫荒，修復(fù)w相驅(qū)動(dòng)觸發(fā)電路后盲陨，變頻器工作正常。
2.6電機(jī)發(fā)熱變頻器顯示過(guò)載
對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行的變頻器如果出現(xiàn)這種故障液啃，就必須檢查負(fù)載的狀況岂便。對(duì)于新安裝的變頻器如果出現(xiàn)這種故障，很有可能是v/f曲線設(shè)置不當(dāng)或電機(jī)參數(shù)設(shè)置有問(wèn)題墨仰。如一臺(tái)新裝變頻器，驅(qū)動(dòng)的變頻電機(jī)歪缅，額定參數(shù)為220v/50hz谎秃，而變頻器出廠時(shí)設(shè)置參數(shù)為380v/50hz鼓募。由于安裝人員沒有正確設(shè)定變頻器的v/f參數(shù)弱瞄，導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后轉(zhuǎn)子出現(xiàn)磁飽和，致使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低杨帽，過(guò)載而發(fā)熱嗤军。所以在新變頻器使用之前，必須設(shè)置好相應(yīng)參數(shù)叙赚。另外，使用變頻器的無(wú)速度傳感器矢量控制方式時(shí)震叮，若沒有正確設(shè)置負(fù)載電機(jī)的額定電壓、電流苇瓣、容量等參數(shù)，也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載發(fā)熱击罪。還有一種情形是設(shè)置的變頻器載波頻率過(guò)高時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)生過(guò)載發(fā)熱崭夺。最后一種情況是變頻器經(jīng)常處于低頻段工作深七，使電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在低頻段工作茧滞，電機(jī)散熱效果又不好粉霹，致使電機(jī)工作一段時(shí)間后過(guò)載發(fā)熱狠劳，對(duì)于這種情況喉侨，需加裝散熱裝置。如一臺(tái)abbacs50022kw變頻器客戶反映青礁，變頻器在運(yùn)行半小時(shí)左右顯示“oh”(過(guò)熱)。因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)間后才有故障谋监，經(jīng)分析認(rèn)為溫度傳感器壞的可能性不大，可能變頻器的溫度確實(shí)太高本鸣。經(jīng)再通電觀察，發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢荣德，防護(hù)罩里面塞滿了很多棉絮(因該變頻器用在紡織行業(yè))，經(jīng)打掃后開機(jī)涮瞻，風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好假褪，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后，變頻器再?zèng)]出現(xiàn)該故障生音。
3 結(jié)束語(yǔ)
在變頻器的使用過(guò)程中,肯定會(huì)碰到這樣那樣的問(wèn)題幕庐，只要運(yùn)行和維修人員掌握了變頻器的基本工作原理久锥，善于在運(yùn)行實(shí)踐中不斷總結(jié)使用變頻器的經(jīng)驗(yàn)异剥，則問(wèn)題總是會(huì)得到解決的瑟由。
