變頻器常見故障處理和維修方法

秦永昌

摘 ?要：在現(xiàn)代技術(shù)支撐下，變頻器已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展期，為電器等行業(yè)注入了發(fā)展活力。而由于使用壽命等因素影響，當(dāng)該設(shè)備到一定階段后，會(huì)出現(xiàn)各類故障問題，影響相關(guān)儀器等設(shè)備的正常運(yùn)行。于此為提升變頻器常見故障處理效率，文章在簡(jiǎn)析變頻器構(gòu)架內(nèi)容基礎(chǔ)上，探究變頻器故障基本情況與處理和維修措施，望對(duì)相關(guān)人員該領(lǐng)域工作與學(xué)習(xí)有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：變頻器;故障;處理與維修

通過合理方式處理與維修變頻器故障，不僅能提升設(shè)備運(yùn)行效率，還能降低應(yīng)變頻器故障而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失[1]。尤其在全面掌握變頻器故障基礎(chǔ)上，能夠快速定位故障原因，并有針對(duì)性、有技術(shù)的采取相關(guān)處理或維修措施，繼而保障變頻器等設(shè)備正常、穩(wěn)定的運(yùn)行。于此，文章的研究具有現(xiàn)實(shí)而積極的意義。

一、變頻器基本概念與原理

變頻器主要目的是在調(diào)整電機(jī)輸出頻率基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)設(shè)備的電力控制系統(tǒng)。其涉及技術(shù)主要包含微電子和變頻技術(shù)兩個(gè)層次。一般情況下，變頻器由多個(gè)單元構(gòu)成，如檢查、驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)、整流等要素，具體如圖1-1所示。從其變頻器原理上看，其主要是利用可開斷的IGBT設(shè)備，控制電源頻率或電壓的輸出，并圍繞電機(jī)設(shè)備真實(shí)需求，來調(diào)整電壓，以實(shí)現(xiàn)調(diào)速或節(jié)能等目的。此外，本設(shè)備實(shí)際上還擁有一定的保護(hù)功能，如過載保護(hù)等。

二、變頻器常見故障及其處理措施

梳理變頻器使用流程和作用效果可以，其故障主要有兩類，即自動(dòng)停機(jī)和短路等設(shè)備故障。具體而言：

（一）停機(jī)現(xiàn)象

其主要是指在變頻器運(yùn)行過程中，受到相關(guān)因素影響而出現(xiàn)的故障代碼，其具體表現(xiàn)為設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)多次自動(dòng)停機(jī)[2]。其應(yīng)對(duì)措施為，圍繞設(shè)備指導(dǎo)說明書，調(diào)整相關(guān)參數(shù)，究其原因，此類事故主要是指在技術(shù)人員在安裝該設(shè)備時(shí)，未依據(jù)電機(jī)或變頻器實(shí)際要素，修正設(shè)備參數(shù)，導(dǎo)致變頻器無法適應(yīng)工作環(huán)境，繼而出現(xiàn)的一種自保護(hù)情況。

（二）突發(fā)故障

其主要是在變頻器在使用環(huán)境因素影響下而形成的突發(fā)故障，如潮濕攝環(huán)境因素影響下而形成的擊穿，或在電粉塵、高溫等因素作用下而形成的短路等問題[3]。嚴(yán)重時(shí)，這些因素會(huì)導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)爆炸、打火的現(xiàn)象。通常情況下，這些故障發(fā)生后，變頻器設(shè)備相關(guān)顯示器不會(huì)有相應(yīng)反應(yīng)，而這對(duì)這些問題的處理方式，首先是拆除變頻器，待其解體到一定程度上，檢測(cè)其中損壞部位，并依據(jù)損壞情況，更換、清理相關(guān)故障發(fā)生部位，在完成更換后還需對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面而體系的檢測(cè)，待數(shù)據(jù)恢復(fù)正常后，再恢復(fù)系統(tǒng)，空載試運(yùn)行，觀察觸發(fā)回路輸出側(cè)的波形，當(dāng)6組波形大小、相位差相等后，再加載運(yùn)行，達(dá)到解決故障的目的。

根據(jù)對(duì)變頻器實(shí)際故障發(fā)生次數(shù)和停機(jī)時(shí)間統(tǒng)計(jì)，主電路的故障率占60%以上﹔運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不當(dāng)，導(dǎo)致的故障占20%左右;控制電路板出現(xiàn)的故障占15%﹔操作失誤和外部異常引起的故障占5%。從故障程度和處理困難性統(tǒng)計(jì)，此類故障發(fā)生必然造成元器件的損壞和報(bào)廢。是變頻器維修費(fèi)用的主要消耗部分。于此為提升文章分析效果，文章主要以變頻器主電路故障為核心，探究其故障處理和應(yīng)對(duì)措施：

1.整流塊的損壞

在變頻其故障中，整流橋的損壞率較高，過去的變頻其整流塊主要為二極管整流，現(xiàn)階段，一些整流塊運(yùn)用晶閘管的整流方式[4]。大功率、中功率普通變頻器整流模塊通常是三相全波整流，主要對(duì)變頻器全部輸出電能的整流負(fù)責(zé)，溫度容易過高，同時(shí)擊穿的可能性較大，其發(fā)生損壞后同城會(huì)出現(xiàn)保險(xiǎn)熔斷、不能送電等現(xiàn)象，三相輸入或輸出端短路或呈低阻值。其應(yīng)對(duì)措施和注意事項(xiàng)為：在對(duì)整流塊進(jìn)行更換的過程中，要求將一層具有較好傳熱性能的硅導(dǎo)熱膏均勻涂抹在和散熱片接觸的面上，在把螺絲擰緊。若是整流塊型號(hào)不能保持一致，可讓使用容量相同的其它類型的整流塊代替，就其固定螺絲孔而言，必須重新攻絲和鉆孔，再進(jìn)行安裝和接線。比如，一臺(tái)上世紀(jì)末期西門子生產(chǎn)的7.5kVA變頻器，擊穿整流模塊后，因?yàn)闆]有類型相同的整流塊配件，換用三墾生產(chǎn)的同容量整流塊后，已經(jīng)運(yùn)行了很長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)階段仍可以正常使用仍。

2.充電電阻易損壞

通常來說，變頻器之所以會(huì)出現(xiàn)充電電阻損壞，主要是因?yàn)椋旱谝唬骰芈方佑|器不能較好吸合，導(dǎo)致通流時(shí)間太長(zhǎng)，進(jìn)而被燒壞[5];第二，充電電流過大而將電阻燒壞;第三，因?yàn)橹剌d啟動(dòng)時(shí)，同時(shí)接通了RUN信號(hào)和主回路通電，導(dǎo)致充電電阻要通過負(fù)載逆變電流和充電電流，所以被燒壞。其損壞特點(diǎn)通常為炸裂、外殼變黑、燒毀等損壞痕跡。其應(yīng)對(duì)措施為：用萬用表對(duì)其電阻進(jìn)測(cè)量，值得注意的是，機(jī)器的容量不同，其阻值也就有所區(qū)別，可以機(jī)型相同的阻值大小為參考進(jìn)行確定，待測(cè)定完成后，若損壞應(yīng)對(duì)其予以更換。

3.逆變器模塊燒壞

小型和中型變頻器，通常用三組IGTR。容量較大的機(jī)種運(yùn)用的都是多組IGTR并聯(lián)，所以測(cè)量檢查的過程中，應(yīng)一一展開檢測(cè)。IGTR的損壞也會(huì)導(dǎo)致變頻器OC（+pd、+pA或+pn）保護(hù)功能動(dòng)作。導(dǎo)致逆變器模塊出現(xiàn)損壞的因素多種多樣：如輸出負(fù)載出現(xiàn)短路問題;負(fù)載太大，大電流長(zhǎng)時(shí)間保持運(yùn)行狀態(tài);負(fù)載波動(dòng)過大，造成浪涌電流太大;冷卻風(fēng)扇效果不好，導(dǎo)致模塊過熱，進(jìn)而造成燒壞模塊、改變參數(shù)、性能變差等問題出現(xiàn)，導(dǎo)致逆變器輸出故障。比如，一臺(tái)FRN22G11S-4CX變頻器，輸出電壓三相差為106瓦，對(duì)逆變模塊外觀進(jìn)行解體在線檢查，未發(fā)現(xiàn)不正常之處，對(duì)六路驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行測(cè)量，也未發(fā)現(xiàn)故障，拆下測(cè)量逆變模塊后，發(fā)現(xiàn)有一組模塊導(dǎo)通異常，相較于其它兩組，此模塊參數(shù)發(fā)生了顯著改變，更換后，通電運(yùn)行恢復(fù)正常。又如，在啟動(dòng)MF_30K-380變頻器的過程中，直流回路過壓跳閘故障出現(xiàn)，此變頻器并非每次啟動(dòng)的時(shí)候均會(huì)出現(xiàn)過壓跳閘的問題。在檢查過程發(fā)現(xiàn)，變頻器與電源接通之后，電流回路電壓超過500瓦，因?yàn)檫@一信號(hào)的變頻器直流回路的正極和一只SK-25接觸器串聯(lián)在一起。在有合閘信號(hào)的時(shí)候，通過預(yù)充電后吸合，所以初步判定為預(yù)充電回路性能不佳，將預(yù)充電回路斷開后，情況仍得不到改善。借助電容表對(duì)濾波電容進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)失效，換上新電容后，變頻器運(yùn)行恢復(fù)正常。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上，變頻器在機(jī)電等設(shè)備中擁有非常高的使用地位，即其穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)提升相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，由此需要重視變頻器相關(guān)故障問題，要對(duì)故障特征擁有明確而清晰的掌握，以保障變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行。于此，文章針對(duì)變頻器常見故障處理和維修分析，具有一定參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭瀟瑞.一起完美無諧波變頻器的跳停故障分析及研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2020（22）：74-76.

[2] 劉杰.一起高壓變頻器故障跳閘引發(fā)的思考[J].山西電力，2020（05）：45-48.

[3] 楊欣達(dá).變頻器在化工廠鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用[J].化肥設(shè)計(jì)，2020，58（05）：37-38+50.

[4] 張博源.變頻器的使用及維護(hù)探討[J].工程技術(shù)研究，2020，5（20）：125-126.

[5] 常小強(qiáng)，李磊.變頻器的常見故障分析及解決措施[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，40（18）：33-34.