變頻器故障診斷技術研究與分析

邵靖楠

（唐山曹妃甸港口有限公司，河北 唐山 063200）

變頻器故障診斷技術研究與分析

邵靖楠

（唐山曹妃甸港口有限公司，河北 唐山 063200）

當今社會，人們對物質的要求可謂愈來愈高，社會經濟與科學技術在不斷進步，而物質的生產工序也更為復雜化了。人們不斷對生產設備故障發生的次數以及頻率，如何檢測以及診斷維修有了進一步的要求。本文主要針對G7變頻器可能產生的故障做了簡單的分析。

變頻器；故障診斷；技術研究

1　概　述

1.1變頻器的概念

變頻器是可調速驅動系統的一種，是應用變頻驅動技術改變交流電動機工作電壓的頻率和幅度，來平滑控制交流電動機速度及轉矩，最常見的是輸入及輸出都是交流電的交流/交流轉換器。

1.2變頻器的發展現狀

變頻器的誕生使得原本很多較為復雜的工作都簡化了，變頻器的體積較之前的設備有所減小，不僅如此，還使產品的維修率大大降低了。從小型家電到大型機器，變頻器都能夠派上用場。隨著人們物質生活水平的提高，我國提出了倡導節能型社會，變頻器更成了生活中不可缺少的物件。例如:現在人們的生活離不開電能，家里幾乎所有的設施設備都需要電力系統來提供能源才能正常運作；炎熱的夏天亦或寒冷的冬天，如果要打開空調取暖，顯然是不能沒有電的；原來的電動機（高壓大功率）使家家戶戶都成了耗電大戶，而變頻器的出現使得這一情況得到了改善，節約了設備的能耗。

相較于發達國家來說，變頻器在我國發展較慢，因而在產品性能上，還略欠完善。國產高壓大功率的變頻器很少，更多的是低壓段的中小型變頻器，正如前文所提到的，我國這一技術尚在起步階段，還需要更多的研討。

2　研究變頻器的原因

幾乎在所有發電設備中都能看到變頻器的身影，也正是因此，變頻器是否能安全運行則成為了所有發電設備的關鍵，變頻器如果出現問題將直接損壞配電設備，甚至導致機器發生爆炸，威脅發電廠的財產安全和工作人員的人身安全。因此，相關從業人員必須掌握這方面的知識技能，在第一時間能夠發現問題、解決問題（如何分析排除變頻器的故障，消除安全隱患），確保整個設備能夠安全運行。

3　變頻器的常見故障分析及處理

在此舉實例來進行設備故障的分析以及處理:起重類控制系統中大多選用的都是由日本安川公司制造的變頻器（G系列），該系列的變頻器獲得了一定數量的廠家及用戶的認可。變頻器在逐步升級發展，同時，也在不斷地更新換代（由G5升級成了G7），其實不論采用哪一種變頻器，設備總是會存在或多或少的缺陷，這也正是產品需要穩定維護、定期更新的原因；另外，設備在使用過程中由于時間較長，固件老化等一系列問題也無法避免，加之設備由于安裝環境的問題發生接觸不良等現象，均會使變頻器發生故障。

首先，變頻器的電路是由整流、濾波、逆變、控制電路這四部分組成，不論是哪一部分出現問題，都會引起整個變頻器發生故障報損。所有用電的設備都有一個正常的電壓工作范圍，只有將電壓控制在設備所能承受的范圍內，設備才可以正常運行，一旦電壓超出了設備的耐受范圍，就會使設備發生故障，系統受到破壞，變頻器就是如此。

以下的情況可能導致變頻器發生故障:變頻器處于停機的情況，減速時間略短而驅動慣性負荷大；電壓不夠穩定的情況，使得變頻器出現一些非正常現象（如電壓高低、停電等）；雷電使得變頻器短路跳停。

對于類似狀況的處理較為簡單，即確保變頻器在正常電壓范圍內工作，輸入的電壓不超過其負荷，并且應該將儀器設備定期按時進行送檢送修。

當變頻器顯示過電流故障時，可以通過檢查電纜線是否出現接地或短路、機械的傳動是否靈活、電機是否正常來解決故障。

變頻器發生故障可能由于設備系統的參數設定不正確而使變頻器無法正常投入工作（也可能因為設備本身過熱），如果能針對變頻器多進行認識和分析，那么無疑會延長設備的使用年限，并能使得產品質量得到提高，為企業某效益。

下面有一個案例:

變頻器無法高速運行，但是沒有顯示故障，我公司曾有一臺RTG大車機構變頻器（處于正常運行狀態）電機無法高速運行。檢查后發現無障礙并且設置的參數也均是正確的，連調速輸入信號也沒有問題，經過仔細研究后發現，故障原因是輸入側一相接觸，使輸入缺相不報警仍然在低頻段工作，變頻器報告直流母線低壓故障是有條件的（母線電壓＜400V）。變頻器在低頻段輸入缺相仍可以正常工作，但由于輸入電壓、輸出電壓低，使電機轉矩低，無法高速運行。

4　變頻器的未來應用

目前，很多行業已經大范圍使用變頻器（如機械、化工、石油、鐵路等），變頻器與各個行業的關系都緊密相聯，密不可分。目前，變頻器的國內電機配比率仍低于1%，潛在市場巨大，國內變頻器市場在未來的5～10年內仍將保持高速發展。

5　小　結

我國的工業正已迅猛之勢發展，變頻器日后的應用范圍也會更加廣泛，為了提高變頻器的可用度，降低其故障的發生幾率，讓變頻器更確實可行的發揮其本身的作用，更需要不斷的進行變頻器的故障排除及診斷。

主要參考文獻

［1］王德光.變頻驅動技術在連續采煤機行走系統中的應用［J］.工礦自動化，2010（6）：1-4.

［2］鐘坤祥.變頻器的常見故障分析及解決策略［J］.科技風，2012（3）：116.

［3］吳加林，張錦榮.國產變頻器的未來發展趨勢［J］.電器工業，2006（6）：20-22.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.04.068

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1673-0194（2015）04-0089-01

2015-01-11