低壓變頻器的常見故障分析和處理

于沛 富洋 劉艷玲

【摘 ?要】隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電力電子技術(shù)也在不斷發(fā)展，低壓變頻技術(shù)應(yīng)運而生，在現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)出了強大的生命力，給工業(yè)發(fā)展注入了強大的動力，而且發(fā)展越來越迅速應(yīng)用范圍越來越廣。低壓變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，啟動電流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果顯著，同時具有結(jié)構(gòu)緊湊、小巧、可實現(xiàn)無觸點軟啟動和調(diào)速控制等多種優(yōu)點。但是低壓變頻器主要有半導(dǎo)體元器件組成，在應(yīng)用中容易受到濕度、溫度、塵埃、振動等環(huán)境因素的影響。而且?guī)в邪雽?dǎo)體元器件本身的缺陷。本文將對低壓變頻器常見故障進行分析，并提出有關(guān)處理措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】低壓變頻器;常見故障;處理

1低壓變頻器的含義和基本結(jié)構(gòu)

低壓變頻器是指利用電力電子開關(guān)的通斷作用，將工頻低壓電源轉(zhuǎn)換成另一頻率電源的電能控制裝置，以實現(xiàn)電機的變速運行。簡單來說，它是一種可以為交流電機提供不同頻率、大小電壓的設(shè)備。在它內(nèi)部控制電路的作用下，先通過整流電路把外部低壓交流電變?yōu)橹绷麟姡僭谀孀冸娐纷饔孟罗D(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N頻率交流電源。在高級的矢量變頻器中，還有一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU及相應(yīng)電路。低壓變頻器主要由主電路、控制電路、操作顯示電路和保護電路組成。

2低壓變頻器故障分析

2.1供電電源異常

主要包括缺相、低電壓、停電。這些異常主要是由于輸電線路因風(fēng)、雪、雨造成的，有時也由系統(tǒng)內(nèi)部短路造成。還用些單位使用自行發(fā)電設(shè)備，就會造成電壓波動，電壓頻率不穩(wěn)的情況。

2.2過電壓故障

此種故障常發(fā)生在機組減速制動時，過壓原因主要與中間回路及制動環(huán)節(jié)有關(guān)，制動電阻過大或損壞，無法及時釋放回饋的能量而造成過電壓，或者中間回路濾波電容失效或檢測電路故障。

2.3電動機不能正常升速

這主要是由于電源缺相變頻器輸出電壓降低，變頻器缺相造成三相電壓不對稱而產(chǎn)生負序轉(zhuǎn)矩造成的。

2.4變頻器顯示過載過熱

過載故障主要包括變頻器過載和電機過載，可能是由于加速時間太短，直流制動量過大、電網(wǎng)電壓太低以及負載過重等原因引起的。在變頻器風(fēng)扇通風(fēng)不良時容易造成變頻器的過熱，變頻器使用時間過長或老化也會導(dǎo)致過熱現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.5發(fā)生過電流并引發(fā)跳閘

電流過大以至于跳閘的主要原因是輸出端UVW短路，負載過大，或者加減速時間設(shè)定不正確又或轉(zhuǎn)矩提升量不合理造成過電流或主回路模塊過熱。

3低壓變頻器維護處理分析

3.1運行維護方法

第一，不同運行狀態(tài)采用不同的方法，例如為了預(yù)防風(fēng)冷的低水平，可以采用高轉(zhuǎn)速比運行;使用專用型變頻電機控制其調(diào)速范圍;強制冷卻過熱的元件。第二，頻繁啟動、停止器件的時候，為了保證電阻不會產(chǎn)生大量的熱量來降低電解電容的使用性能和縮短使用壽命，需要借助于開關(guān)元件控制;第三，嚴格設(shè)置使用的各項參數(shù)，保證匹配度，減速時間過短可能導(dǎo)致過壓保護，如無特殊要求，保證在3到5分鐘即可，盡量避免自由停車、復(fù)位等功能。檢測運行時輸入、輸出電壓、電流以及電容量的輸出等參數(shù)是否在正常的范圍之內(nèi)。

3.2變頻電機維護辦法

（1）元器件的檢修。低壓變頻器在使用前和使用后都要做好維護和檢修的工作，例如，在無使用時一定要定期除塵，可以拆除或保留清理整流柜，逆變柜和控制柜;使用后檢測電機在使用過程中導(dǎo)致的內(nèi)部或外部損傷，電容是否漏液、漏電壓以及漏電流等，檢查外殼、安全閥等原件是否損壞，不僅如此，還要精確了解元件的使用周期，當發(fā)現(xiàn)元件使用時間高于周期時，應(yīng)該要重點監(jiān)測電容量、電壓以及電流等和正常使用的數(shù)值偏差判斷其工作效率;檢測個線路和端子排是否出現(xiàn)因老化、否是、外力致傷，外皮脫落等等造成的無用電器相連的短路故障，接地短路故障，以及連接質(zhì)量較低導(dǎo)致的短路以及元件損壞;保證冷卻風(fēng)機的良好運行，如使用已達半月應(yīng)清理一次，或發(fā)生堵塞導(dǎo)致嚴重熱量時應(yīng)及時更換，保證冷卻風(fēng)正常運送;時常檢測變頻器的各項指標，包括變頻器的聲響、氣味、溫度以及振動顏色等是否出現(xiàn)異常。

（2）檢修注意事項。在變頻器內(nèi)電容放電完全后，指示燈熄滅才能進行更換電器元件等;預(yù)防溫度過高在模塊底部涂硅膠散熱;在安裝中應(yīng)保證驅(qū)動線的完好連接，以免因GBT模塊的觸發(fā)端在觸發(fā)線撥掉后有可能留有小量電壓，形成短路;其內(nèi)部螺釘緊固保證電氣連接;應(yīng)及時檢測元件安裝完畢，禁止缺螺釘或?qū)Ь€連接導(dǎo)致的短路故障;數(shù)據(jù)保存、備份，對各個時段壓做好記錄，比較、反饋等及時的改進等以免信息丟失。

3.3開展定期檢查工作

定期檢查包括，定期打開外殼除灰塵，檢查直流母排是否存在變形、腐蝕，母排和各固定安裝點的螺栓是否松動，絕緣片是否有老化、開裂變形產(chǎn)生，風(fēng)扇是否工作正常，觀察電容器是否出現(xiàn)膨脹損壞現(xiàn)象，檢查各接線端子是否連接牢靠，電抗器工作時時是否出現(xiàn)噪音。如果存在上述情況應(yīng)該立馬停機檢修維護。日常檢查包括檢查鍵盤面板是否正常，檢查有無氣味和振動，有無過熱或變色，還要檢查變頻器周圍環(huán)境是否達到變頻器正常運行標準，長期潮濕、多灰塵環(huán)境最容易損害電子產(chǎn)品應(yīng)該密切監(jiān)視環(huán)境濕度，如過環(huán)境太過惡劣應(yīng)該考慮給設(shè)備單獨設(shè)間加裝空調(diào)設(shè)備。有些元器件是有壽命要求的比如說電容器，在壽命到來前一定要注意更換。

3.4使用注意事項

低壓變頻的使用受環(huán)境影響嚴重，應(yīng)用時要保證周圍環(huán)境清潔，溫度要控制在40度以下，因為溫度過高會嚴重影響其壽命;接線時斷開電源，應(yīng)用萬用表確定有無外加電壓;接地端完好接地;保證濕度、溫度、清潔度適宜;接線布局正確，最重要的為輸入和輸出線路;安裝冷卻和通風(fēng)設(shè)備;在使用漏電開關(guān)前選擇高頻漏電開關(guān)，在變頻器和電機之間禁止安裝補償電容或電容限制器，禁止安裝電磁接觸器等等。

3.5工作人員要求

專業(yè)工作人員需要具備專業(yè)知識和技能，要求其能嚴格按照制度執(zhí)行除塵、安裝、維護、檢測以及維修等各個環(huán)節(jié)的工作，對于出現(xiàn)問題，應(yīng)該要應(yīng)用專業(yè)知識來判斷具體原因并采取必要的措施進行解決。除此之外，對于更改參數(shù)等必須要經(jīng)過國家規(guī)定的正常范圍內(nèi)，符合相應(yīng)的規(guī)章制度，在不影響其要求的正常工作狀態(tài)下，更加高效的完成作業(yè)。

4結(jié)語

總而言之，由于作者長期工作的局限性無法將所有的故障和處理方法進行全面的分析，希望廣大工作者不要局限此文應(yīng)該平時多注意多總結(jié)多增加相互交流共同提高低壓變頻器故障維護處理技術(shù)。電力技術(shù)發(fā)展日新月異，新的技術(shù)就會帶來新的問題，我們要緊跟技術(shù)發(fā)展步伐加強學(xué)習(xí)，為保障變頻器長久平穩(wěn)工作給企業(yè)創(chuàng)造更多的價值做出自己的貢獻。

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[5]遲恩巖.低壓變頻器故障及維護處理分析[J].商情，2017，（41）.

作者簡介：

于沛（1983.2-），男，遼寧沈陽人，沈陽航空航天大學(xué)學(xué)士，中級工程師，研究方向：電氣工程及自動化。

富洋（1983.8-），男，遼寧沈陽人，沈陽航空航天大學(xué)學(xué)士，中級工程師，單位：沈陽新松智能驅(qū)動股份有限公司，研究方向：電氣工程及自動化。

劉艷玲（1987.12-），女，遼寧凌源人，沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)士，單位：沈陽新松智能驅(qū)動股份有限公司，研究方向：電氣工程及自動化。

（作者單位：沈陽新松智能驅(qū)動股份有限公司）