低壓ABB變頻器的維護保養及常見故障診斷方法

天津泰達西區熱電有限公司 齊書鵬

低壓ABB變頻器的維護保養及常見故障診斷方法

天津泰達西區熱電有限公司 齊書鵬

【摘要】低壓變頻器作為成熟的變頻控制技術，其優點眾多，如：較寬的調速范圍、較高的效率與精度、較快的動態響應等，因此，其應用十分廣泛與普遍。本文主要以低壓ABB變頻器為研究對象，重點探討了其維護保養及常見故障診斷方法，旨在為其發展提供可靠的理論支持。

【關鍵詞】低壓ABB變頻器；維護保養；常見故障；診斷方法

引言

隨著社會經濟的發展，變頻器的重要性愈加顯著，其作為重要的節能降耗措施，提高了生產的自動化、現代化、先進性與高效性。近幾年，人們對能源緊缺、環境污染等問題給予了高度關注，為了適應可持續發展的需要，各企業紛紛研發節能、環保生產工藝，其中最為關鍵的方法便是電機調速，特別是變頻調速，其優勢顯著，如：技術性、高效性與簡便性等。通過調查可知，低壓變頻器類型豐富、繁多，為了充分發揮其作用，本文對低壓ABB變頻器進行了簡單的介紹，并著重探討了其維護保養及故障診斷等。

1.低壓ABB變頻器的概況

變頻器最為顯著的特點便是節能降耗，在調節速度過程中最為重要的方法便是改變電動機電源頻率，與其他調速手段相比，變頻器的優點凸出，如：效率高、性能佳等。在先進技術支持下，低壓ABB變頻器隨之出現，經不斷發展，相關的控制技術愈加成熟，同時實踐經驗也日漸豐富。

在發展初期，低壓變頻器主要是借助U/F控制實現的，如：ACS510系列，由于其具有一定的局限性，即：低頻啟動轉矩不足，因此，相關學者提出了矢量控制模式，其有效控制了電機的轉矩與磁通，如：ACS550系列，但其可靠性相對較低。此后，ABB公司借助DTC控制模式，研制出了新型的低壓ABB變頻器，如：ACS600系列、ACS800系列等。

ABB變頻器的電路主要分為5部分，分別為整流、中間直流儲能、逆變、控制與制動等，第一部分細化為二極管整流、晶閘管反向并聯整流及IGBT整流等；第二部分細化為電容儲能及電感儲能；第三部分主要是指IGBT，第四部分擁有的功能主要為控制、通訊、采集等，其構成單元主要有接口板、I/O板、主電路板、電源板、輸入橋控制與保護板等。

2.低壓ABB變頻器的維護保養

2.1 安裝與運行

變頻器安裝過程中應嚴格按照說明書，以此保證安裝的規范性、科學性與合理性，實踐中應盡量選擇密閉，并按有空調環境，以此為變頻器提供適合的運行環境。

運行過程中應全面考慮相關的影響因素，從運行時間角度出發，如果長期運行，則要關注溫度、灰塵、腐蝕氣體等，上述內容對變頻器的運行有著直接的影響，如果維護保養缺少及時性與有效性，則會減少其使用時間。通常情況下，室內溫度應＜40℃，如果超過此溫度，則會增加各元件老化速度，如果溫度變化幅度過大，則會引起結露問題，進而變頻器的絕緣性能也將有所降低，嚴重情況下，甚至會造成短路故障。為了達到濕度要求，室內可放置干燥劑、除濕器等設備，在下雨時，應采取必要的措施，以此避免淋雨；同時，要關注室內的腐蝕性氣體。

各企業應制定合理的檢修方案，運行過程中給予有序與定期檢查、維護。對于變頻器而言，其工作中受整流、變頻等因素的影響，會出現干擾電磁波，進而周圍的儀表與儀器等均會受到不同程度的干擾，為了避免上述問題，各儀表與儀器應具備金屬外殼，并借助屏蔽控制電纜，以此保證接地的可靠性。變頻器電源及電動機電流應盡量選用對稱屏蔽電纜，進而利于降低電磁輻射。一旦電磁干擾未能得到有效的處理，則會威脅系統運行，常見的問題有控制單元失靈、誤動作等［1］。

2.2 接地與制動

變頻器的接地是否可靠與正確直接影響系統的運行效果，在準確、可靠接地前提下，系統運行將更加穩定、可靠及節能、環保，特別是在抑制噪聲方面，效果顯著。通常情況下，變頻器的接地電阻應盡量保持最小值，接地導線截面應控制在4mm以下，長度應控制在5m以下，同時接地與動力設備接地點應保持獨立，再者，信號線的屏蔽層兩端應分別處于浮空狀態或者與變頻器接地端連接。

電動機常出現緊急停車的現象，此時對于變頻器而言，不僅要擁有停車功能，還應具備剎車制動電阻，在雙重保障作用下，故障率將大幅度降低。

2.3 清灰與更換

變頻器使用過程中受灰塵及潮濕的影響較為嚴重，特別是處于停機狀態下，電路板上附著的塵埃將出現返潮現象，在此情況下，如果送電，則會因打火，而增加燒壞發生幾率。同時，對于熱電企業而言，如：燃煤電廠，其變頻器內將聚集大量的煤粉塵，電路板受其影響，則極易出現短路、燒壞等問題，而頻繁的變頻器故障，將影響企業生產及效益。因此，停運后，應結合具體的情況，對變頻器進行定期檢查，通常情況下為6個月或12個月/次，同時也要配合不定期檢查，必要時可對變頻器內部元器件進行拆卸，以便于有效清潔電路板及散熱器，如果未拆卸，保養過程中應利用電吹風對停機變頻器的電路板進行徹底與全面吹灰，也可以采用紅外線燈泡對變頻器進行烘烤，以此減少潮氣對即將運行變頻器的不利影響［2］。

例如：ACS800系列，其散熱器上安裝著功率模塊，經長期運行或停放后，散熱器上將布滿灰塵或者飛蟲，嚴重情況下，將出現堵塞問題，進而變頻器將處于高溫或超高溫運行，而經超溫保護作用后，則會停運。因此，保養實踐中應加強清灰的定期性與全面性，特別是要注重其溫度，如果IGBT接近80℃，則會影響正常運行。

在清灰過程中要關注散熱風扇，如果其冷卻風扇出現了異音問題，則要給予及時檢查，必要時應對其進行更換。當變頻器出現故障后，經檢查后，如果為功率模塊或整流模塊問題，則要選用原廠原型號進行替換，在操作時，應注重安裝順序與位置，一旦安裝失誤，各模塊的作用則難以有效發揮，甚至會出現燒毀［3］。

3.低壓ABB變頻器的常見故障診斷方法

3.1 診斷方法

3.1.1 靜態測試

一是，整流電路，利用萬用表，將其調至到二極管檔，測試變頻器的電壓值，如果其處于平衡狀態，則便是整流橋正常；如果不平衡，則存在整流橋故障，因此，應對其進行更換。二是，逆變電路，利用萬用表筆，測試各相阻值，如果基本相同，則便是正常。

3.1.2 動態測試

靜態測試結束后，開展動態測試，俗稱上電試機，此時應注重以下問題：其一，上電前，輸入電壓和變頻器應保持一致，通常情況下，低壓ABB變頻器的電壓等級分為690V、500V、400V與230V等，如果電壓差異，則會造成炸機問題；同時，對變頻器的各接口均要進行全面的檢查，保證其連接準確與穩固，如果出現松動、錯誤等問題，則會造成變頻器故障。其二，上電后，如果有故障顯示記錄，則要結合故障代碼，對故障類型、成因等進行判斷；如果無記錄，則要對變頻器相關參數進行檢查；同時給予帶負荷測試機滿負載測試［4］。

3.2 故障判斷

變頻器常見的故障有整流及逆流模塊損壞、上電無顯示以及上電后顯示問題等。通常情況下，電網電壓、內部短路等均會引起整流模塊損壞，因此，實踐中應對電網展開檢查，或者對整流橋進行更換［5］。

4.總結

綜上所述，低壓ABB變頻器是企業安全、高效生產運行的保障，同時也利于達成節能環保目標，為了充分發揮其作用，應加強維護保養，并且要對其各類故障進行及時的診斷與處理。

參考文獻

［1］羅秀紅.低壓ABB變頻器的維護保養及常見故障診斷［J］.熱電技術，2013（4）∶45-48.

［2］禹利華.ABBACS800變頻器在低壓變頻電機和永磁風力發電機試驗臺上的應用［J］.中國新技術新產品，2016（4）∶15.

［3］王云鵬.西門子變頻器在華營銷策略研究［D］.中國地質大學（北京），2014.

［4］曾輝.低壓電網的諧波分析及初步治理方案的研究［D］.華南理工大學，2012.

［5］李云超，靳立開.能量回饋型低壓變頻器在黃驊港三期皮帶機控制系統中的應用［J］.中國港灣建設，2013（S1）∶35-41.