變頻器的常見(jiàn)故障類型及日常維護(hù)

馮勝利 河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司電氣公司 457004

變頻器的常見(jiàn)故障類型及日常維護(hù)

馮勝利 河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司電氣公司 457004

本文介紹了變頻器的四種常見(jiàn)故障類型,即過(guò)壓故障、過(guò)流故障、過(guò)載故障和過(guò)熱故障，最后闡述了變頻器在日常使用中的維護(hù)保養(yǎng)方法。希望為廣大的變頻器用戶和維修人員提供一些技術(shù)參考。

變頻器;故障;日常維護(hù)

1、前言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論及大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)逐漸完善，變頻調(diào)速越來(lái)越多的被應(yīng)用到不同的工業(yè)場(chǎng)所和日常生活的許多領(lǐng)域。

一般情況下變頻器在投入使用幾年后,就進(jìn)入故障的高發(fā)期。因此如何在使用中迅速查清并盡快排除出現(xiàn)的故障，是專業(yè)技術(shù)人員共同追求的目標(biāo)。

2、變頻器故障類型

要想做到及時(shí)處理變頻器在使用中出現(xiàn)的各種故障，必須先了解變頻器的基本原理、結(jié)構(gòu)和控制方式等知識(shí)、掌握經(jīng)常出現(xiàn)的故障類型。這樣才可以延長(zhǎng)變頻器的使用壽命,同時(shí)也有利于維持生產(chǎn)的正常進(jìn)行和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

本文將闡述變頻的常見(jiàn)的四種故障類型：過(guò)壓故障、過(guò)流故障、過(guò)載故障和過(guò)熱故障。

2.1 過(guò)壓故障

變頻器過(guò)壓故障保護(hù)是變頻器中間直流電壓達(dá)到危險(xiǎn)程度之后采取的保護(hù)措施,這是電壓型交-直-交變頻器設(shè)計(jì)上的一大缺陷,在變頻器實(shí)際使用中引起此故障的原因較多,因此在處理此類故障時(shí)要分析清楚故障原因,有針對(duì)性的采取相應(yīng)的措施去處理。

對(duì)過(guò)壓故障的處理有兩個(gè)關(guān)鍵之處，一是處理掉中間直流回路的多余能量；二是避免或減少多余能量向中間直流回路饋送。這樣才能限制過(guò)壓的程度在一定范圍之內(nèi)。

2.2 過(guò)流故障

變頻器中過(guò)流保護(hù)的對(duì)象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過(guò)了過(guò)流檢測(cè)值，變頻器則顯示OC表示過(guò)流，由于逆變器件的過(guò)載能力比較差，故變頻器的過(guò)流保護(hù)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)流等方面,其中引起過(guò)流的原因可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均、輸出短路等原因引起的。

2.3 過(guò)載故障

電動(dòng)機(jī)能夠旋轉(zhuǎn),但運(yùn)行電流超過(guò)了額定值,稱為過(guò)載。過(guò)載的基本特征是:電流雖然超過(guò)了額定值,但超過(guò)的幅度不是很大,一般也不形成較大的沖擊電流(否則就變成過(guò)流故障),而且過(guò)載故障是有一個(gè)時(shí)間的積累過(guò)程,當(dāng)積累值達(dá)到時(shí)變頻器才報(bào)過(guò)載故障。

2.4 過(guò)熱故障

變頻器在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的功耗,并通過(guò)三種散熱方式：自然散熱、對(duì)流散熱、液冷散熱將運(yùn)行溫度保持在40℃。

變頻器作為一種變流器在運(yùn)行過(guò)程中要產(chǎn)生一定的功耗。不同品牌和不同規(guī)格的變頻器所產(chǎn)生的功耗也不盡相同。資料表明變頻器的功耗一般為其容量的4%～5%。其中逆變部分約占50%,整流及直流回路約占40%,控制及保護(hù)電路為5%～15%。

過(guò)熱保護(hù)一般有散熱片過(guò)熱保護(hù)、制動(dòng)電阻過(guò)熱保護(hù)和外部熱繼電器動(dòng)作。

3、變頻器日常維護(hù)

為了使變頻器能夠長(zhǎng)期以正常狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)使用，有必要進(jìn)行良好的保養(yǎng)及定期的檢查。

保養(yǎng)和檢查時(shí)首先應(yīng)該注意以下兩個(gè)方面：1）.除受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的工作人員，嚴(yán)禁他人觸摸內(nèi)部。2）.切斷電源后的短時(shí)間內(nèi)，電容器上仍積存有高電壓，在運(yùn)行檢查時(shí)，必須在基板的充電燈CHARGE熄滅后，用萬(wàn)用表確認(rèn)X和P端子的電壓降到直流30V以下再進(jìn)行。

變頻器的日常維護(hù)可以從以下三個(gè)方面進(jìn)行：日常檢查、定期檢查和變頻器大修。

3.1 日常檢查

定期從外部對(duì)變頻器進(jìn)行日常檢查，檢查變頻器運(yùn)行是否正常。通常應(yīng)作如下檢查：

(1) 環(huán)境溫度、濕度是否正常，溫度要求在-10℃～+40℃范圍內(nèi)，相對(duì)濕度為90%以下。

(2) 顯示面板上顯示的輸出電流、電壓、頻率等各種數(shù)據(jù)是否清楚并正常。

(3) 用測(cè)溫儀器檢測(cè)變頻器是否過(guò)熱，是否有異味等情況。

(4)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無(wú)異常聲音，散熱的風(fēng)道是否通暢。

(5) 變頻器運(yùn)行中是否有故障報(bào)警信號(hào)顯示。

3.2 定期檢查

利用每年一次的大修時(shí)間，將檢查重點(diǎn)放在變頻器日常運(yùn)行時(shí)無(wú)法巡視到的部位，定期檢查主要包括以下八個(gè)方面：

(1)用毛刷、吸塵器等工具清掃變頻器內(nèi)部線路板及IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位。

(2) 檢查變頻器內(nèi)部導(dǎo)線絕緣情況，看內(nèi)部導(dǎo)線絕緣是否有腐蝕的痕跡及變色或破損。

(3)將變頻器上所有螺絲全部緊固一遍。

(4) 檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過(guò)熱，變色燒焦或有異味。

(5) 檢查中間直流回路濾波電解電容器是否脹出，外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等情況。

(6) 檢查冷卻風(fēng)扇運(yùn)行是否完好，如有問(wèn)題則應(yīng)進(jìn)行更換。

(7) 檢查變頻器絕緣電阻是否在正常范圍內(nèi)。

(8) 將變頻器的輸入電源端子和電源端電纜斷開(kāi)，輸出端子和電機(jī)端電纜斷開(kāi)，用兆歐表測(cè)量電纜每相導(dǎo)線之間以及每相導(dǎo)線與保護(hù)接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常時(shí)應(yīng)大于1M Ω。

3.3 變頻器大修

變頻器的大修項(xiàng)目主要包括：風(fēng)扇、主濾波電容、大功率電阻、接觸器或繼電器、結(jié)構(gòu)件、印刷線路板和操作顯示單元七個(gè)部分。

(1)風(fēng)扇是變頻器的常用備件，電氣損壞風(fēng)扇會(huì)不運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇損壞后要立即更換。

(2)主濾波電解電容是變頻器的常用備件。當(dāng)電容發(fā)生漏液或膨脹或防暴孔破裂的現(xiàn)象時(shí)，要立即更換。

(3)觀察大功率電阻的表面顏色，如果電阻有老化現(xiàn)象，則要求更換。

(4)接觸器或繼電器一般有累計(jì)動(dòng)作次數(shù)壽命，超過(guò)次數(shù)壽命的話就要更換。

(5) 變頻器的塑料外殼有損壞并影響使用時(shí)則更換。變頻器內(nèi)部安裝螺絲如有打滑或生銹的情況，應(yīng)當(dāng)馬上更換。

(6)印刷線路板原則上不更換，但是在日常檢查中有嚴(yán)重發(fā)熱燒黑的現(xiàn)象時(shí)，則可以考慮予以更換。

(7) 變頻器的操作顯示單元如果有顯示缺失或按鍵無(wú)效的現(xiàn)象，則要予以更換。

變頻器具體大修項(xiàng)目主要依據(jù)變頻器使用年限和日常檢查的結(jié)果來(lái)決定。

4、結(jié)束語(yǔ)

本文主要闡述了變頻器的四種常見(jiàn)的故障類型，同時(shí)也分析了變頻器在運(yùn)行中日常檢查、定期檢查和大修時(shí)期應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)。希望對(duì)從事變頻器工作的專門技術(shù)人員和維修人員有一定的幫助。

[1]王俊坤. 西門子變頻器常見(jiàn)故障維修案例與日常維護(hù) [J].變頻器世界. 2009, (07)

[2]張浩,郝培軍,常書(shū)江.變頻器常見(jiàn)故障原因分析及處理 [J].華電技術(shù). 2009, (02).

[3]宋振雷,李洪凱. 變頻器常見(jiàn)故障的分析與維護(hù) [J]. 裝備制造技術(shù). 2009, (03)

馮勝利，河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司電氣公司運(yùn)行四班班長(zhǎng)，技師。