淺談變頻器故障的排除

摘要：變頻調(diào)速在調(diào)速范圍、調(diào)速精度、動態(tài)響應(yīng)、輸出轉(zhuǎn)矩、智能控制、節(jié)約 電能等方面的優(yōu)異性能，是其它交流調(diào)速方式無法比擬的，特別是在節(jié)約能源及 提高產(chǎn)品質(zhì)量、 提高設(shè)備的效率方面, 獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此對其研究有重要意義。

變頻器， 把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的 裝置稱作“變頻器” 。該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電(DC) 。然 后再把直流電(DC)變換為三相或單相交流電(AC) 。變頻器同時改變輸出頻率 與電壓，也就是改變了電機運行曲線上的信號，使電機運行曲線平行下移。因此 變頻器可以使電機以較小的啟動電流，獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，即變頻器可以啟動重載負(fù)荷。

變頻器具有調(diào)壓、調(diào)頻、穩(wěn)壓、調(diào)速等基本功能，應(yīng)用了現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)， 價格昂貴但性能良好，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜但使用簡單，所以不只是用于啟動電動機，而是廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域，各種各樣的功率、各種各樣的外形、各種各樣的體 積、各種各樣的用途等都有。隨著技術(shù)的發(fā)展，成本的降低，變頻器一定還會得 到更廣泛的應(yīng)用。

各國使用的交流供電電源， 無論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均 200V/60Hz(50Hz)或 100V/60Hz(50Hz) 。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器” 。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電(DC) 。然后再把直流 電(DC)變換為三相或單相交流電(AC) ，我們把實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置稱為“變 頻器” (inverter) 。

使用變頻器時，其維護(hù)工作要比較復(fù)雜，一旦發(fā)生故障，企業(yè)的普通電氣人 員就很難處理，這里就變頻器常見的故障分析一下故障產(chǎn)生的原因及處理方法。

常用變頻器在使用中， 是否能滿足傳動系統(tǒng)的要求，變頻器的參數(shù)設(shè)置非常 重要，如果參數(shù)設(shè)置不正確，會導(dǎo)致變頻器不能正常工作。

常用變頻器，一般出廠時，廠家對每一個參數(shù)都有一個默認(rèn)值，這些參數(shù)叫 工廠值。在這些參數(shù)值的情況下，用戶能以面板操作方式正常運行的，但以面板操作并不滿足大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求。所以，用戶在正確使用變頻器之前，要對 變頻器參數(shù)時從以下幾個方面進(jìn)行：

第一，確認(rèn)電機參數(shù)，變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、 最大頻率，這些參數(shù)可以從電機銘牌中直接得到。

第二，變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID 控制或其他方 式。

第三，設(shè)定變頻器的啟動方式。

第四，給定信號的選擇。

一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障后，變頻器都不能正常運行，一般可根據(jù)說明 書進(jìn)行修改參數(shù)。如果以上不行，最好是能夠把所有參數(shù)恢復(fù)出廠值，然后按上述步驟重新設(shè)置，對于每一個公司的變頻器其參數(shù)恢復(fù)方式也不相同。

變頻器的過電壓集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上。正常情況下，變頻器直 流電為三相全波整流后的平均值。因此，變頻器來說，都有一個正常的工作電壓范圍，當(dāng)電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器。

輸入電壓超過正常范圍指一般發(fā)生在節(jié)假日負(fù)載較輕， 電壓升高或降低而線 路出現(xiàn)故障，此時最好斷開電源，檢查、處理。

出現(xiàn)概率較高的故障主要是電機的同步轉(zhuǎn)速比實際轉(zhuǎn)速還高， 使電動機處于 發(fā)電狀態(tài)，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩起情況可以引起這一故障。

第一， 當(dāng)變頻器拖動大慣性負(fù)載時， 其減速時間設(shè)的比較小， 在減速過程中， 變頻器輸出的速度比較快，而負(fù)載靠本身阻力減速比較慢，使負(fù)載拖動電動機的 轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高，電動機處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器 沒有能量回饋單元， 因而變頻器支流直流回路電壓升高，超出保護(hù)值， 出現(xiàn)故障， 而紙機中經(jīng)常發(fā)生在干燥部分， 處理這種故障可以增加再生制動單元，或者修改 變頻器參數(shù)，把變頻器減速時間設(shè)的長一些。

第二，多個電動施動同一個負(fù)載時，也可能出現(xiàn)這一故障，主要由于沒有負(fù) 荷分配引起的。 以兩臺電動機拖動一個負(fù)載為例，當(dāng)一臺電動機的實際轉(zhuǎn)速大于另一臺電動機的同步轉(zhuǎn)速時， 則轉(zhuǎn)速高的電動機相當(dāng)于原動機，轉(zhuǎn)速低的處于發(fā) 電狀態(tài)，引起故障。在紙機經(jīng)常發(fā)生在榨部及網(wǎng)部，處理時需加負(fù)荷分配控制。 可以把處于紙機傳動速度鏈分支的變頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。

過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時 間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計、 對線路進(jìn)行檢查。 如果斷開負(fù)載變頻器還是過流故障， 說明變頻器逆變電路已環(huán)， 需要更換變頻器。

過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短，直流制動量 過大、電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過重，所選的電機和變頻器不能拖動該負(fù)載， 也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器;如 后者則要對生產(chǎn)機械進(jìn)行檢修。

如果變頻器欠壓。 說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運行。 如果變頻器溫度過高。如電動機有溫度檢測裝置，檢查電動機的散熱情況;變頻 器溫度過高，檢查變頻器的通風(fēng)情況。 對于其他情況，如硬件故障，通訊故障 等，可以同供應(yīng)商聯(lián)系。

故障現(xiàn)象:某變頻器， 在運行中突然發(fā)生跳閘現(xiàn)象，操作人員立即進(jìn)行復(fù)位， 并使變頻器再次運行，大約運行 5min 以后，又發(fā)生跳閘，復(fù)位，運行多次，觸 摸面板均顯示為 FL 代碼。故障分析：由于觸摸面板均顯示為 FL 代碼，顯然是主 器件自保護(hù)工作了，主器件自保護(hù)診斷內(nèi)容為短路、接地、過電流、散熱器過熱等。因此，我們用兆歐表對負(fù)載側(cè)進(jìn)行檢測，未有短路、接地現(xiàn)象。檢查機組運 轉(zhuǎn)聲音、振動均正常，并且運轉(zhuǎn)靈活，無卡滯現(xiàn)象。在工藝條件不變的情況下， 不會造成超載，因此， 過電流亦不可能。 排隊上述故障后， 余下可能是過熱故障。 仔細(xì)檢查內(nèi)部冷卻風(fēng)扇， 發(fā)現(xiàn)頂部一只冷卻風(fēng)扇已不在運轉(zhuǎn)。 檢查時要特別留心， 由于底部冷卻風(fēng)扇在運行，頂部風(fēng)扇也有可能被風(fēng)帶動，因而頂部風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)情 況要仔細(xì)分析檢查。此時應(yīng)該更換風(fēng)扇。

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