變頻器應用及檢測維護

田海燕

（佛山高富中石油燃料瀝青有限責任公司，廣東 佛山 528000）

0 引 言

受國有工業現代化不斷發展的影響，工業生產進程中所應用到的自動化設備日益豐富，變頻器也隨之被廣泛用于生產。為達到提高生產安生性和穩定性，增加生產效益的目的，必須重視變頻器的應用，及時檢測變頻器，不間斷維護變頻器。

1 變頻器的應用

1.1 關于變頻器的選型

一般情況下，變頻器有兩種型號，一種是G型，一種是P型，恒轉矩的是G型，平方轉矩的是P型。變頻器型號的選擇，必須由負載類型決定。通常情況下，機械、設備生產線等的負載指恒轉矩（G型）負載；一般風機、水泵類負載指平方轉矩（P型）負載。事實上，有些品牌變頻器直接將水泵類負載劃分成一個系列，只需區分型號和通用類型，方便用戶直接按照負載類型選擇變頻器[1]。市面上G/P型合一的變頻器占多半，G型比P型要小一個功率段。比如，一臺變頻器上標明5.5G/7.5P，說明此臺變頻器既可以帶動5.5kW的恒轉矩負載，也可以帶動7.5kW的平方轉矩負載。

1.2 變頻器的安裝條件

選擇變頻器的安裝條件時，應注意環境溫度、濕度、安裝場所和安裝位置等問題。第一，環境溫度要求。變頻器在環境溫度-10～40 ℃正常運轉，而在40～50 ℃必須要降額運用[2]。第二，濕度要求。變頻器內無水珠凝結，干凈、清爽，RH（相對濕度）必須控制在5%～95%。第三，安裝場所。變頻器安裝首先要考慮振動＜5.9 m/s2（0.6 g）的地方；其次，要避開安裝在陽光直射的地方，繞開多塵埃、多金屬粉末的地方[3]；再次，嚴禁安裝在有腐蝕性、爆炸性氣體的地方；最后，海拔高度應＜1 000 m，當海拔高度≥1 000 m必須降額運用，降額隨海拔的升高而降低，海拔每上升100 m降額1%。第四，安裝位置。安裝變頻器時，為使變頻器達到更好的散熱目的，必須垂直安裝。

1.3 變頻器的運用

為使變頻器正常運轉，必須嚴格按照變頻器的技術規格和說明書進行安裝，必須符合輸入電源和使用環境的要求。常用的變頻器輸入電壓是3相380～480 V，電壓可持續波動±10%，短波輸入電源頻率為50/60 Hz，波動±5%即可，特殊的變頻器則另當別論[4]。

2 變頻器的檢測措施及故障講解

2.1 關于變頻器的靜態檢測

2.1.1 整流電路的檢測

變頻器靜態檢測工作中，整流電路檢測必須在變頻器斷電的情況下進行。首先，拆除變頻器的所有輸出線；其次，找到變頻器內部的正、負極直流電路，將萬能表旋鈕調轉到二極管擋；再次，將黑表筆針和紅表筆針分別連接直流母線的正、負極和3線輸出線，記錄萬能表顯示的3個電壓值；最后，如果萬能表6次測量的值不相上下，證明整流橋正常，反之則證明整流橋出現問題，需調整或更換[5]。

2.1.2 逆變電路檢測

變頻器靜態檢測工作中，逆變電路檢測和整流電路檢測大致相同，都是在變頻器斷電的情況下進行，區別是逆變電路檢測要將萬能表旋鈕調轉到電阻×10擋，將紅表筆針和黑表筆針分別接直流母線的負極，分別接觸變頻器的一組3線輸出線并記錄電阻值[6]。前一次顯示的3個電阻值不相上下，后一次顯示的數值為OL。用相同的方法將黑表筆針接到直流母線的正極，測量結果一致，說明逆變器正常，反之說明變頻器逆變模塊IGBT出現問題，需更換IGBT模塊。

2.2 關于變頻器的動態檢測

靜態檢測一切正常后，方可動態測試。變頻器通電前，一方面必須檢查變頻器的輸入電壓和額定電壓等級是否相同；另一方面必須查看各接線端子與模塊之間有無松動、連接是否正常。變頻器通電后，首先檢測故障，按照故障代碼判定故障來源和類別；其次，查看設置的參數和負載額定參數是否相同；最后，測量三線輸出電壓是否一致，前提是變頻器不接負載且呈空載運行狀態。

2.3 變頻器常見故障分析和處理

2.3.1 變頻器過流（OC）和變頻器過載故障

出現此類代碼報警，通常情況是負載出現了問題。拔掉變頻器輸出端的電機線后再啟動變頻器，看其是否二次報警。若正常運轉，測量變頻器的輸出電壓，三相值不相上下，證明變頻器正常，此時應重點檢查負載問題。

2.3.2 變頻器過壓（OU）故障

一旦出現此類代碼報警，通常要先測量輸入電壓，如果輸入電壓沒有故障，可能是負載慣性過大，減速時間太過緊急引起。

2.3.3 變頻器欠壓（Uu）故障

此類代碼報警出現后，一般要測量輸入電壓，查看電壓是否太低，某相電源是否存在虛接現象。

2.3.4 變頻器過熱（OH）故障

此類報警代碼出現后，首先測量環境溫度；其次，查看變頻器散熱風扇的運轉狀態；最后，檢查散熱風通道是否通暢，是否堵塞。

2.3.5 接地故障（GF）

顯示此代碼主要是出現了接地故障。如果排除了電機接地問題，那極可能是霍爾傳感器出現了問題。由于霍爾傳感器易受到外在環境因素的影響，因此工作點會輕易發生改變。

2.3.6 變頻器缺相故障

此類故障通常是外部原因引起。若是輸入缺相，檢查電源處接線情況和變頻器輸入端子的接線狀態；若是輸出缺相，拆掉電機后檢測變頻器輸出電壓三相平衡情況，檢測電機電纜和電機是否存在缺相問題。

3 變頻器的維護

發生變頻器故障的潛在原因數不勝數，有外在因素的影響，也有自身原因。環境的溫度、濕度、粉塵和振動等同屬于間接因素，內在器件老化等是導致故障的直接原因。為達到降低變頻器故障發生率的目的，必須要對變頻器進行日常保養和定期維護。

3.1 變頻器的日常保養與維護

首先，看。看變頻器運行環境是否符合，看電機運行狀態是否正常，查看變頻器的濕度、溫度、塵埃和漏水等問題，檢查電機的進出電流、電壓是否在正常范圍內等。其次，聽。聽變頻器的運轉聲響是否存在異響、電機運行是否有噪音。由于紙片、木屑等雜物掉入變頻器后，微小的顆粒會附著在散熱片上，因此只有通過日常保養與維護才能優化變頻器的內在運行條件。再次，摸。手摸變頻器、電機的振動、發熱狀況有無異常，變頻器外殼溫度是否正常。最后，行動。確保保護回路的動作真正落實，減少異常行為的出現，做好日常保養與維護，并與專用的清潔劑相結合，保證變頻器的正常運轉，延長變頻器的使用壽命。

3.2 變頻器的定期維護

變頻器的定期維護需要專業的技術人員利用有關工具操作，依據變頻器的使用情況，定期檢查變頻器（一季度或半年），排除隱患。變頻器定期檢查維護工作中，通常注意檢查以下幾方面。第一，檢查各控制端子的螺絲有無松動、脫落，是否需要調整或更換。第二，檢查主回路端子的接觸情況，銅排連接處有無過熱跡象。第三，檢查電力電纜和控制電纜是否完好，特別是與金屬表面接觸的位置有無破損跡象。第四，檢查電力電纜的線鼻子絕緣包扎帶有無松動、脫落，是否需要更換。第五，利用吸塵器全面清掃電路板上的粉塵和風道上的附著物。第六，檢查、測試電機是否絕緣的工作中，必須按電機輸入端子U/T1、V/T2、W/T3的順序依次拆開變頻器后，才能進行檢查和測試，否則會損壞變頻器，造成不必要的損失。

4 變頻器應用過程中的注意事項

第一，注意檢查一致性。確認變頻器輸入電源的電壓等級和變頻器電源的電壓等級一致后，查看變頻器的參數設置和負載電機的型號是否是一致。第二，注意變頻器的安全性。在變頻器電源旁邊，必須配有對應的斷路器和快速熔斷器，其能在突發狀況下保護變頻器的正常運轉，且變頻器必須接地良好。第三，注意變頻器供電的穩定性。變頻器應用中，為確保變頻器達到正常運轉的目的，必須確保變頻器供電的穩定性，既不能頻頻啟動電機，也不能直接關閉電源開關，暴力關停正在高速運轉的變頻器。

5 結 論

為增加變頻器的使用壽命，推進變頻器在各個領域的進一步運用和發展，為未來的安全生產奠定技術基礎，必須正確運用變頻器，了解變頻器的常見故障，強化變頻器的管理，做好變頻器的日常保養和維護，定期或不定期檢測、維修變頻器并記錄，即時發現故障，科學、合理處理故障。