變頻器的常見故障類型及日常維護

馮勝利 河南煤業化工集團中原大化公司電氣公司 457004

變頻器的常見故障類型及日常維護

馮勝利 河南煤業化工集團中原大化公司電氣公司 457004

本文介紹了變頻器的四種常見故障類型,即過壓故障、過流故障、過載故障和過熱故障，最后闡述了變頻器在日常使用中的維護保養方法。希望為廣大的變頻器用戶和維修人員提供一些技術參考。

變頻器;故障;日常維護

1、前言

隨著現代科學技術的不斷進步，特別是電力電子技術、微電子技術、現代控制理論及大規模集成電路的飛速發展，交流變頻調速技術已經逐漸完善，變頻調速越來越多的被應用到不同的工業場所和日常生活的許多領域。

一般情況下變頻器在投入使用幾年后,就進入故障的高發期。因此如何在使用中迅速查清并盡快排除出現的故障，是專業技術人員共同追求的目標。

2、變頻器故障類型

要想做到及時處理變頻器在使用中出現的各種故障，必須先了解變頻器的基本原理、結構和控制方式等知識、掌握經常出現的故障類型。這樣才可以延長變頻器的使用壽命,同時也有利于維持生產的正常進行和提高產品質量。

本文將闡述變頻的常見的四種故障類型：過壓故障、過流故障、過載故障和過熱故障。

2.1 過壓故障

變頻器過壓故障保護是變頻器中間直流電壓達到危險程度之后采取的保護措施,這是電壓型交-直-交變頻器設計上的一大缺陷,在變頻器實際使用中引起此故障的原因較多,因此在處理此類故障時要分析清楚故障原因,有針對性的采取相應的措施去處理。

對過壓故障的處理有兩個關鍵之處，一是處理掉中間直流回路的多余能量；二是避免或減少多余能量向中間直流回路饋送。這樣才能限制過壓的程度在一定范圍之內。

2.2 過流故障

變頻器中過流保護的對象主要指帶有突變性質的、電流的峰值超過了過流檢測值，變頻器則顯示OC表示過流，由于逆變器件的過載能力比較差，故變頻器的過流保護是非常重要的一個環節。

過流故障可分為加速、減速、恒速過流等方面,其中引起過流的原因可能是由于變頻器的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均、輸出短路等原因引起的。

2.3 過載故障

電動機能夠旋轉,但運行電流超過了額定值,稱為過載。過載的基本特征是:電流雖然超過了額定值,但超過的幅度不是很大,一般也不形成較大的沖擊電流(否則就變成過流故障),而且過載故障是有一個時間的積累過程,當積累值達到時變頻器才報過載故障。

2.4 過熱故障

變頻器在運行過程中會產生一定的功耗,并通過三種散熱方式：自然散熱、對流散熱、液冷散熱將運行溫度保持在40℃。

變頻器作為一種變流器在運行過程中要產生一定的功耗。不同品牌和不同規格的變頻器所產生的功耗也不盡相同。資料表明變頻器的功耗一般為其容量的4%～5%。其中逆變部分約占50%,整流及直流回路約占40%,控制及保護電路為5%～15%。

過熱保護一般有散熱片過熱保護、制動電阻過熱保護和外部熱繼電器動作。

3、變頻器日常維護

為了使變頻器能夠長期以正常狀態運轉使用，有必要進行良好的保養及定期的檢查。

保養和檢查時首先應該注意以下兩個方面：1）.除受過專業訓練的工作人員，嚴禁他人觸摸內部。2）.切斷電源后的短時間內，電容器上仍積存有高電壓，在運行檢查時，必須在基板的充電燈CHARGE熄滅后，用萬用表確認X和P端子的電壓降到直流30V以下再進行。

變頻器的日常維護可以從以下三個方面進行：日常檢查、定期檢查和變頻器大修。

3.1 日常檢查

定期從外部對變頻器進行日常檢查，檢查變頻器運行是否正常。通常應作如下檢查：

(1) 環境溫度、濕度是否正常，溫度要求在-10℃～+40℃范圍內，相對濕度為90%以下。

(2) 顯示面板上顯示的輸出電流、電壓、頻率等各種數據是否清楚并正常。

(3) 用測溫儀器檢測變頻器是否過熱，是否有異味等情況。

(4)風扇運轉是否正常，有無異常聲音，散熱的風道是否通暢。

(5) 變頻器運行中是否有故障報警信號顯示。

3.2 定期檢查

利用每年一次的大修時間，將檢查重點放在變頻器日常運行時無法巡視到的部位，定期檢查主要包括以下八個方面：

(1)用毛刷、吸塵器等工具清掃變頻器內部線路板及IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位。

(2) 檢查變頻器內部導線絕緣情況，看內部導線絕緣是否有腐蝕的痕跡及變色或破損。

(3)將變頻器上所有螺絲全部緊固一遍。

(4) 檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過熱，變色燒焦或有異味。

(5) 檢查中間直流回路濾波電解電容器是否脹出，外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等情況。

(6) 檢查冷卻風扇運行是否完好，如有問題則應進行更換。

(7) 檢查變頻器絕緣電阻是否在正常范圍內。

(8) 將變頻器的輸入電源端子和電源端電纜斷開，輸出端子和電機端電纜斷開，用兆歐表測量電纜每相導線之間以及每相導線與保護接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常時應大于1M Ω。

3.3 變頻器大修

變頻器的大修項目主要包括：風扇、主濾波電容、大功率電阻、接觸器或繼電器、結構件、印刷線路板和操作顯示單元七個部分。

(1)風扇是變頻器的常用備件，電氣損壞風扇會不運轉，當發現風扇損壞后要立即更換。

(2)主濾波電解電容是變頻器的常用備件。當電容發生漏液或膨脹或防暴孔破裂的現象時，要立即更換。

(3)觀察大功率電阻的表面顏色，如果電阻有老化現象，則要求更換。

(4)接觸器或繼電器一般有累計動作次數壽命，超過次數壽命的話就要更換。

(5) 變頻器的塑料外殼有損壞并影響使用時則更換。變頻器內部安裝螺絲如有打滑或生銹的情況，應當馬上更換。

(6)印刷線路板原則上不更換，但是在日常檢查中有嚴重發熱燒黑的現象時，則可以考慮予以更換。

(7) 變頻器的操作顯示單元如果有顯示缺失或按鍵無效的現象，則要予以更換。

變頻器具體大修項目主要依據變頻器使用年限和日常檢查的結果來決定。

4、結束語

本文主要闡述了變頻器的四種常見的故障類型，同時也分析了變頻器在運行中日常檢查、定期檢查和大修時期應該關注的重點。希望對從事變頻器工作的專門技術人員和維修人員有一定的幫助。

[1]王俊坤. 西門子變頻器常見故障維修案例與日常維護 [J].變頻器世界. 2009, (07)

[2]張浩,郝培軍,常書江.變頻器常見故障原因分析及處理 [J].華電技術. 2009, (02).

[3]宋振雷,李洪凱. 變頻器常見故障的分析與維護 [J]. 裝備制造技術. 2009, (03)

馮勝利，河南煤業化工集團中原大化公司電氣公司運行四班班長，技師。