关于变频器故障及维护处理分析

关于变频器故障及维护处理分析

王岗桥

淄博中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司淄博255400

摘要：变频器在众多领域都具有广泛的应用，对其在运行中出现的各种故障进行分析与处理是非常有必要的，本文从变频器的分类出发，着重探讨了变频器常见故障及处理，并提出了变频器的维护措施，以供参考。

关键词：变频器；故障；维护；处理

1变频器的分类

变频器的分类方法有各种，按照主电路工作方法分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方法分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。

2变频器常见故障及处理

2.1参数设置类故障

2.1.1参数设置

（1）确认电机参数。变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

（2）变频器的控制方式，即速度控制、转矩控制、PID控制或其它方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，进行静态或动态辨识。

（3）设定变频器的启动方式。一般变频器在出厂时设定为面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通信方式等几种。

（4）给定信号的选择。一般变频器的频率给定有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通信方式给定，可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则可根据实际情况修改相关参数。

2.1.2故障处理

如果发生了参数设置类故障，则变频器都不能正常运行，最好是能够把所有参数恢复到出厂值，然后按上述步骤对使用时原出厂值不合适的予以重新设置。当运转仍不合适时，再根据说明书对其他参数进行修改。

2.2过压类故障

变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上升至760V左右时，变频器过电压保护动作。因此，对变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，电压超过这个范围很可能损坏变频器，常见的过电压有2类。

2.2.1输入交流电源过压

这种情况是指输入交流电压超过正常范围，多发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现的故障，此时，最好的解决办法就是断开电源，进行检查、处理。

2.2.2发电类过电压

这种情况出现的概率较高，主要是电机的实际转速比同步转速还高，使电动机处于发电状态，此部分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路，而变频器又没安装制动单元，下面所述的两种情况可引起这一故障：

（1）当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，以三肯SVF303为例，它由直流回路取样后(530V左右的直流)通过阻值较大电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超出保护值时，数码管显示“5”过压。处理这种故障可增加再生制动单元或修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。

（2）多个电动机拖动同一负载时，也可能出现这一故障，主要是由于没有负荷分配引起的，即多台电动机速度不同步，下面以两台电动机拖动同一负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速较高的电动机相当于原动机，转速较低的电动机处于发电状态，易引起故障。处理这类故障需加负荷分配控制器，还可以修改变频器参数。

2.3过流故障

这可能是变频器里面最常见的故障了,其可分为加速、减速、恒速过电流,可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均、输出短路等原因引起的,通常可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查等。如果断开负载变频器还是过流,说明变频器的逆变电路已损坏,需要更换变频器。

2.4过载故障

过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短、直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的，一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等进行处理。负载过重，可能是所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。前者则必须更换大功率的电机和变频器，后者则要对生产机械进行检修。

3变频器的维护措施

3.1日常维护。

变频器正常运行时，应每天认真做好变频器的日常巡视检查工作，巡视内容主要包括：

（1）变频器的运行环境，包括环境温度、湿度、有害气体、灰尘及振动等应符合产品说明书规定的使用环境条件。

（2）变频器的运行参数，尤其是主电路输入电压与控制电压是否在允许的范围内，输出电压是否对称；输入电压持续波动不超过±10%，短暂波动不超过-10%～+15%，直流输入电源电压波动范围为额定值的-7.5%～+5%。

（3）平时注意观察导体、绝缘体是否锈蚀或损坏，有无声音、异常震动和异常气味。

（4）冷却系统的运行情况，包括风扇、空气过滤器、散热器及散热通道，平时定期清洁风口上的灰尘。

（5）检查变频器、电抗器是否过热、变色、有异味、异响、异常振动等，检查接触器、继电器运行是否正常。

3.2定期检查

定期检查是在允许暂时停机后进行的内部检查，检查内容有：

（1）对变频器内风扇转动状况要经常仔细检查，断电后用手转动风叶，观察轴承有无卡死或转动不灵活现象，必要时更换处理。

（2）对所有接线端检查、紧固，防止松动引起严重发热。

（3）导体(母线、导线)、绝缘体是否有腐蚀、变色、裂纹、破损，接插件是否完好，接插弹力是否符合要求。

（4）每年一次定期检测输出电压、电流，看其数值差异是否在允许范围内。正常的变频器在输入电压平衡的条件下，输出电压的差异不应超过1%，各相电流的差异不应超过10%，否则说明该变频器存在问题。

（5）每年一次定期测量绝缘电阻。断开电源，将主回路的六个端子用导线相连并接外壳，用500V兆欧表测量外壳对地的绝缘电阻，应不小于2兆欧。

（6）每年一次检查内部大容量的电解电容器。检查内容有：外壳是否变形、外表是否因过热而变色、封装处是否碎裂、减压阀是否膨胀或已起作用。

3.3零部件更换

大多数变频器都是连续工作，因此一些部件经长期工作后其性能会降低、老化，如不及时更换，就可能会发生故障影响设备正常运行。为了保证变频器能够长期正常运转工作，必须对一些零件进行及时更换，最好按照生产厂家建议周期进行更换。

4结语

总之，变频器在日常维护时，应注意检查电网电压，改善变频器、电动机及线路的周边环境，定期消除变频器内部灰尘，通过加强设备管理与日常巡检最大限度的降低变频器的故障率。同时做好运行及故障记录注意分析故障发生时的负载状态，故障现象等都十分重要，以便于日后的工作。

参考文献：

[1]芦周红.变频器的故障分析及日常维护[J].甘肃科技，2010（7）.

[2]试论变频器过流故障原因与其解决措施[J].廖裕中.电子技术与软件工程.2014(（09）

[3]变频器常有故障的分析处理[J].刘世莲.企业技术开发.2011（22）