變頻器常見故障與維護方法研究

摘要：隨著科技的發展，變頻器的應用愈加廣泛，這也加速了傳動技術的發展。一般來說，變頻器在正常使用5年之后，會更容易發生故障。如各種元器件燒毀與失效，保護單元故障等，對設備的平穩運轉產生了極大影響。在電氣設備維修工作實踐中，只要把握故障的共性規律，即可解決變頻器維護與維修的難題。基于此，本文以變頻器故障概述為切入點，著重闡述變頻器的常見故障成因及維修方法，最終論述其保養的基本要點與策略。

關鍵詞：電氣理論;變頻器故障;變頻器維護

變頻器維修維護是電氣設備管理的重要工作內容，關系著電動機的電力控制設備能否正常運轉，以滿足生產運行需要。除變頻器自身質量問題外，變頻器的使用環境、維護頻率、維護方法都對其故障產生有重要的影響。如何識別故障類型，精準找到故障成因并第一時間解決，對于延長變頻器的使用壽命有著關鍵作用。同時，也對企業優化成本及提高利潤有著積極的作用。

1.變頻器故障概述

變頻器是一種電能控制設備，其通過應用變頻及微電子技術來改變電機工作頻率方式，從而對交流電動機進行控制。變頻器由整流、濾波、逆變、制動單元、驅動單元等多個單元組成，具有諸多保護功能。變頻器被應用于眾多行業的設備之中，如石油設備、化工設備、鋼鐵設備以及建筑、交通設備等。

變頻器正常運行只有一種狀態，但其故障的狀態卻有無數種，不同的故障表現所對應的維修方法也是并不相同。在對變頻器實際維修的過程中，由于不規范的運行參數設置、外部工況條件不滿足、使用環境惡劣產生的短路、絕緣降低或擊穿等原因都會導致變頻器故障的發生，但比較常見的變頻器故障主要有參數設置故障、開關電源損壞故障、過流、過壓以及欠壓、過熱等其他常見故障。

2.變頻器常見故障及維修方法

2.1參數設置故障

參數設置故障通常主要表現為頻繁出現有故障代碼顯示的自動停機，其最主要因素是變頻器的設置參數有誤。出現這一情況后，第一時間先查閱變頻器說明說，依照說明書對參數進行修改。若修改后，仍沒有解決故障問題，可先對參數恢復出廠設置，再依次對電機功率、額定電流、轉速、最大與最小頻率、生減速時間等進行參數設置，送電后按star按鈕，啟動變頻器。

2.2開關電源損壞故障

電源是各類變壓器都少不了的核心單元，通過應用電源開關，直流電源的獲取更加方便了。這一故障通常表現為變頻器通電之后沒有顯示、過熱或者發出聲響、指示燈閃爍。致使開關電源損毀的核心問題是開關電源負載過大造成短路。此外，開關變壓器發生刺耳尖叫聲的時候也提示著開關電源輸出側有短路現象，或者初級電容存在漏電現象，也要予以注意。確認開關電源損壞后，技術人員要進一步分析開關電源具體問題的原因，確定電流反饋電路、開關頻率、電壓反饋電路、保護電路、是否擊穿等，再結合具體情況進行維修處置。

2.3過流故障

過流故障主要有三種類型，分別為加速、減速與恒速電流。在這其中，負荷負載分配不均及發生突變、輸出電路問題、變頻器加減速時間設置過短等是誘發變頻器“加減速過流”的主要因素。針對這一情況，工程師可以采取如下應對方案，一是優化負荷分配與設置;二是延長加減速過流時間，降低負荷突變的發生概率;三是通過外設能耗的制動元件。

另一方面，恒速過電流是非正常現象，一般是電機過載或電機故障的表現，必須及時排除處理。尤其是在變頻器斷開負載后依舊有過流故障問題時，應當盡快更換新的變頻器，以免造成其他損失與安全風險。

2.4過壓故障

變頻器產生過壓故障時會直接體現在“直流母線”的支流電壓。通常來說，變頻器應當在一個標準電壓范圍內工作，而當電壓超出范圍時，會極易造成變頻器的損毀。常見的過電壓有發電類過電壓與輸入交流電源過壓。其中，輸入交流電源過壓是指輸入電壓超出正常范圍，當出現這類情況時，應先斷開電源，再進行檢查并處理相應問題。另一方面，發電類過電壓指的是電機同步轉速超過實際轉速。這時電動機在發電，而變頻器制動單元失控，導致過電壓問題的出現。這種問題的常見成因有兩種，一類是多臺設備帶動同一個負載時，由于主次負荷的分配不均而導致過電壓現象;另一類是變頻器在帶動大慣性負載時的減速時間設置過低，從而引起設備支流的支流電壓增高，突破設定保護值，進而產生故障。這類問題的處理方法主要是將變頻器調至合理減速時間，或是增加再生制動單元。

2.5其他常見故障

欠壓。當出現欠壓故障時，反映出的是變頻器電源輸入部分存在問題，需要性進一步檢查。一是檢查輸入電源的電壓、接線情況是否都正常。二是對“04”值參數電阻進行核對，確認是否適合。三是遇到因更換電源板或者主控板而引發的欠壓保護，要對VPN參數電阻進行校對調整。四是檢查電壓檢測回路等器件是否存在不良情況，并對應調整。

變頻器驅動電機抖動。首要考慮輸出電壓是否存在不平衡的情況，是否存在功率器件的損壞。如存在一二極管擊穿的等情況，更換損壞部件，重新上電運行。

3.變頻器維護的具體策略

在變頻器日常維護中，專業技術人員要從以下三個方面開展具體工作：一是學習掌握變頻器工作原理，功能特點，熟練操作要領，確保操作正確。二是做好日常檢查。重點對環境溫度、適度、冷卻系統運行、電動機電抗器和變壓器的溫度進行監控。三是堅持定期保養，主要是清掃內部灰塵以及檢查安裝組件是否松動、導體絕緣體是否腐蝕等，通常情況下，建議每年進行一次保養。四是做好備件的更換，變頻器部件屬于易耗品，隨著時間的推移其性能也會降低，因此容易產生一些故障。對于冷卻風扇、濾波電容等器件，要嚴格按照使用說明進行對標更換。

結束語

變頻器故障的類型多樣，但在日常使用中出現頻率較高的故障類型基本就集中在參數設置、過壓、過流等幾種，只要掌握了常見故障的維修方法，那么電氣技術人員就能夠舉一反三的對類似故障進行排查和檢修。變頻器的維護能夠有效的減少變頻器故障的發生，相關專業技術人員一定要嚴格落實變頻器保養維護標準，定期做好檢查保養工作，為變電器穩定運行提供保障。

參考文獻

[1]羅祥瑋，于洋.變頻器醫生[J].國企管理，2021（08）：76.

作者簡介：許成成，男，本科，電工高級技師，主要從事現場電氣設備維護工作。