浅谈变频器维护与保养

浅谈变频器维护与保养

董兴瑞

（新疆大黄山鸿基焦化有限责任公司新疆阜康831501）

摘要：简要介绍了变频器及其电动机系统的调试步骤与注意事项、变频器的保养与维护、常见故障分析与处理以及主回路故障简易判断方法。

关键字：变频器调试维护保养

引言

随着国内变频调速技术的不断成熟和提高，由于调速范围宽、精度高、稳定性高、电机调速特性硬、节能效果显著等特点，已取代了传统的直流调速及液力耦合、液阻和电磁等调速成设备，广泛应用于国民经济的各行各业。其中变频器的安装、调试、维护以及故障处理问题，困扰了许多变频器电气人员。为了便于读者理解和具有可操作性，结合工作实践，对变频器及其电动机系统的安装与调试、故障分析与处理、保养与维护等积累的经验与同行分享。

一、变频器的调试及注意事项

1调试前的注意事项

（1）通电前检查

变频器调试前首先要认真阅读产品用户手册，特别要看是否有新的内容增加和注意事项；

①对照用户手册，检查它的输入、输出端是否符合用户手册要求；

②检查接线是否正确和紧固，绝对不能接错与互相接反；

（2）通电检查与调试

变频器在断电检查无误的基础上，确立变频器通电检查和调试的内容、步骤。应采取的基本步骤有：

①带电源空载测试

②带电机空载运行

③带负载试运行

2、接电源空载试运行接电源后，先按点动键（M）试运行，再按运行键（RUN）运行变频器到50HZ，用万用表测量变频器的三相输出（U/T1、V/T2、W/T3），相电压应平衡（370V～420V）；测量直流母线电压应在（500V～600V）。然后按停止键（STOP/RESET），待频率降到0HZ时，再接上电机线。

3、带负载试运行

（1）设置电机的极数、额定功率、额定转速、额定电流，要综合考虑变频器的工作电流；

（2）选择参数功能的执行方式：

①静止参数整定，在电机不能脱开负载的情况下进行参数自整定。

②旋转参数整定，在电机可脱开负载的情况下进行参数自整定。

注：启动参数整定时，请确保电机处于静止状态，自整定过程中若出现过流过压故障，可适当延长加减速时间。

（3）设定变频器的上限输出频率、下限输出频率、基频、设置转矩特性；

（4）将变频器设置为自带的键盘操作模式，按手动键、运行键、停止键，观察电机是否反转，是否能正常地启动、停止；

4、系统调试

（1）手动操作变频器面板的运行、停止键，观察电机运行、停止过程以及变频器的显示窗口，看是否有异常现象。如果有现象，相应的改变预定参数后再运行；

（2）如果启动、停止电机过程中变频器出现过流保护动作，应重新设定加速、减速时间。电机在加、减速时的加速度取决于加速转矩，而变频器在启、制动过程中的频率变化率是用户设定的。若电机转动惯量或电机负载变化，按预先设定的频率变化率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过电压。因此，需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。

检查此项设定是否合理的方法是先按经验选定加、减速时间进行设定，若在启动过程中出现过流，则可适当延长加速时间；若在制动过程中出现过流，则适当延长减速时间。另一方面，加、减速时间不宜设定太长，时间太长将影响生产效率，特别是频繁启动、制动的场合。

（3）如果变频器在限定的时间内仍然保护，应改变启动/停止的运行曲线，从直线改为S形、U形线或反S形、反U形线。电机负载惯性较大时，应该采用更长的启动停止时间，并且根据其负载特性设置运行曲线类型。

（4）如果变频器仍然存在运行故障，应尝试增大电流限定的保护值，但是不能取消保护，应留有至少5%-10%的保护余量，此功能对速度或负载急剧变化的场合尤其适用。

二、变频器的保养和维护

由于变频器使用环境的变化，如温度、湿度、烟雾等的影响，以及变频器内部元器件的老化等因素，可能会导致变频器发生各种故障。因此，在存贮、使用过程中必须对变频器进行日常检查；为了降低故障发生率，延长变频器使用寿命，需要对变频器进行定期保养与维护。

1、日常维护

系统正常开启时，要特别注意有无异常情况，具体如下：

（1）电机是否有异常声音及振动；

（2）变频器及电机发热无异常，无烧焦气味；

（3）工作环境温度是否良好；

（4）负载电流表是否与往常值一样；

（5）变频器的输入电流、输入电压在正常工作允许范围内。

（6）变频器的输出电流、输出电压在额定值范围内，（允许电流短时过载）。

（7）变频器的冷却风扇是否正常运转，无污垢、棉絮堵塞风道。

2、定期维护

变频器要定期检查和保养。变频器检查时，一定要切断电源，待监视器无显示及主电路电源指示灯熄灭后，才能进行检查。

根据经验，需定期检查的项目、内容和对策如下表1所示。

3、绝缘测试

变频器出厂时已经进行过绝缘测试工，一般情况尽可能不要再进行绝缘测试工，如必须测试，应严格按以下步骤进行，否则可能造成变频器损坏。

断开所有控制板电路的连接线，以防止试验电压接入控制电路损坏控制板；先拆下变频器主回路的接线，再将主回路的端子都短接起来，用500V级兆欧表测量它们与接地端子E间的绝缘电阻，兆欧表指示值≥20MΩ为正常。

4、变频器主回路故障简易判断方法

在日常维护中，技术人员可凭借数字式万用表可简单判断主回路的整流桥、IGBT、IPM器件等是否损坏。为了人身安全，必须确保变频器断电，等待3～5分钟后，拆除变频器三相交流输入端子（R/L1、S/L2、T/L3）和变频器三相交流输出端子（U/T1、V/T2、W/T3）后方可操作。

4．1主回路检查步骤

以下是变频器主回路静态判断，实际判断以带电机测试为准，但可为现场简易判断提供参考。

首先把数字万用表打到“二级管”档，然后通过数字万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测变频器主回路：

（1）数字万用表黑色表笔接触直流母线的正极（P+），红色表笔依次接触变频器输出端子（U/T1、V/T2、W/T3），记录万用表上的显示值；然后再把红色表笔接触（N），黑色表笔依次接触（U/T1、V/T2、W/T3），记录万用表的显示值；六次显示值如果基本平衡，则表明变频器IGBT逆变模块无问题，反之相应位置的IGBT逆变模块损坏。检查现象是：无输出或报“OCU1”故障。

（2）数字万用表黑色表笔接触直流母线的正极P(+)，红色表笔依次接触变频器输入端子（R/L1、S/L2、T/L3），记录万用表上的显示值；然后再用数字万用表红色表笔接触（N），黑色表笔依次接触变频器输入端子（R/L1、S/L2、T/L3），记录万用表的显示值；六次显示值如果基本平衡，则表明变频器二极管整流或软启电阻无问题。反之相应位置的整流模块或软启电阻损坏，检查现象是：无显示或报欠压故障。

5结语

本文根据作者的工作经验，以一品牌变频器为例，介绍了变频器的安装、调试、故障处理、保养与维护等基本事项；期望对业界同仁们在电气传动设备技术改造和推进高新技术产品的普及应用工作中能有所参考与借鉴，减少由于低级错误而引发重大的经济损失。