淺議變頻器常見故障原因及處理措施

李志新

摘要：目前，自控系統在供熱行業的作用越來越重要，而變頻器是自控系統的重要組成部分，其重要性不言而喻。同時，供熱行業的大多數電氣設備，都要求長期處于恒定狀態，例如循環泵和補水泵的電動機，如果出現波動可能引發設備故障，同時也會浪費大量的電力資源，所以需要變頻器對設備的電力進行控制，使其維持在恒定狀態，據統計，供熱行業內80%以上的電氣設備都需要變頻器進行電力控制。所以，變頻器能否正常工作，將直接決定相關設備能否正常運行，從而影響企業的生產效率。為了保障變頻器的正常工作，就必須對常見的故障類型進行分析，并針對事故類型，進行原因分析，以此提出解決方案。

關鍵詞：變頻器；故障類型；故障原因；處理對策

一、變頻器電路組成部分

1.1主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由整流器，平波回路及逆變器三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。2）控制電路是給異步電動機供電的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。

二、變頻器常見故障及其解決措施

2.1過壓

變頻器出現過壓故障，主要是指變頻器的中間電路直流電壓高于過電壓的極限值。一般情況下出現這種情況可能是由于雷雨天氣，雷電對電網的影響，導致變頻器電壓過高而停止工作，這時我們60秒后再接通變頻器的電源即可。因為雷電是瞬時的，沒有持續性，故雷雨天氣對變頻器的影響是短暫的。除了雷雨天氣可以造成過壓外，變頻器在驅動大慣性負載時，也會出現過壓的情況，這時只要延長變頻器的減速時間參數，就可以很快排除故障現象。

2.2過電流

過電流指的是變頻器輸出的電流超過額定電流的1/5。出現過電流主要有以下幾種情況：

一是變頻器的加速時間不足，還沒達到設定的速度值，帶不起負載，這時電機的電流便會增大。這種情況下只要適當地增加加速時間便可解決。二是變頻器輸出側發生短路，這時我們可以用萬用表檢查變頻器的輸出線路便可找到故障。三是變頻器所帶的負載出現發生較大的變化。為了避免過流，我們必須要嚴格控制電機負荷出現較大的變化。四是電流傳感器出現故障。解決辦法：將傳感器拆掉后重新上電，顯示一切正常，可以確定傳感器損壞，重新更換傳感器后正常工作。

2.3欠電壓

變頻器欠壓故障是指主回路的電壓過低（220V系列低于200V，380V系列低于400V），一般是由于電源缺相、同時工作或同時起動的變頻器過多、變頻器內部直流回路的限流電阻或短路限流電阻的晶閘管損壞、外界或變頻器之間的干擾所造成的。處理措施是對變頻器輸入部分進行檢查，檢查變頻器電源的空開或接觸器觸點是否接觸良好、觸點電阻是否太大、變壓器輸出電壓是否正常，并盡量減少同時起動或工作的變頻器的臺數，增強變頻器的抗干擾能力。

2.4過熱

過熱故障是指變頻器的散熱溫度超過整定值，對變頻器的壽命有較大的影響，主要對電容的損壞較多。造成過熱的原因主要是大功率晶體管散熱不及時、變頻器使用環境溫度過高、溫度傳感器故障、散熱風扇不工作等。分析及處理辦法如下：某一變頻器在運行一段時間后出現過熱情況，可以考慮變頻器溫度較高這一原因，因為變頻器首先能夠運行然后才出現過熱的情況，所以不考慮溫度傳感器損壞的可能，給變頻器通電以后發現風機可以轉動但是非常緩慢，所以不考慮風機損壞的情況，這時可以考慮防護罩過臟被堵的可能性，清除掉防護罩里面的灰塵及油泥后，風機運行正常。

2.5快熔斷

由于變頻器輸出側短路或者主控板誤觸發等原因造成變頻器IGBT損壞、快速熔斷器損壞或者整流模塊反向擊穿繼而出現故障。IGBT損壞一般是因為快速熔斷器損壞而造成的被擊穿，它所產生的大電流都能對整流模塊造成傷害，可以先用萬用表測量變頻器的輸入輸出與P+/N，如果經檢測IGBT損壞而整流模塊正常，這時可以考慮快速熔斷器損壞，更換快速熔斷器后便可消除變頻器的故障。

2.6短路故障

由于內部器件短路的原因從而使變頻器出現短路故障。出現短路故障后，首先檢測變頻器的內部電路，如果沒有短路問題，可以考慮功率模塊出現故障繼而影響變頻器的驅動電路，這時我們只需要更換功率模塊修復驅動電路就可以排除故障，使變頻器恢復正常工作。

三、變頻器的日常維護

變頻器對環境要求：最低溫度-5℃，最高環境溫度40℃。溫度升高會導致變頻器的故障率升高，縮短變頻器的壽命。夏季是變頻器故障多發期，須采取有效措施：加裝風扇或空調來降低其周圍環境溫度，并保證其環境清潔，定期清掃其內部灰塵，確保冷卻風路通暢。另外，應加強巡檢，檢查連接件和線路是否緊固、可靠連接，仔細檢查母排有無變形、腐蝕、氧化，絕緣片或絕緣柱有無老化開裂或變形，如有應及時更換，重新緊固，杜絕不必要的停機事故發生；確保周圍空氣中不含有過量的塵埃、酸、鹽、腐蝕性及爆破性氣體，在多雨季節要防止雨水進入變頻器內部；認真監視并記錄變頻器人機界面上顯示的輸出系統、電壓、頻率等各種數據是否正常，發現異常及時反映。

四、結束語

在變頻器的實際應用中，只有滿足變頻器運行工作的需求，才能長期穩定運行，加強日常點檢維護工作，改善變頻器運作環境，減少負載波動大因素，才能確保變頻器發揮其應有的性能，提高設備利用率，達到節約用電，降低設備維護費用。

參考文獻：

[1]鄭漢聲.淺談變頻器常見故障原因及解決措施[J].中小企業管理與科技旬刊，2016（1）：280.

[2]杜文蛟.通用變頻器常見故障與對策[J].農業科技與裝備，2012（8）：55-57.

（作者單位：河北華熱工程設計有限公司）