變頻器常見故障分析

重慶工業(yè)職業(yè)技術學院 自動化系 黃 蕙

變頻器常見故障分析

重慶工業(yè)職業(yè)技術學院 自動化系 黃 蕙

在使用一定時間后,變頻器常會因為產(chǎn)品質(zhì)量問題、運行環(huán)境問題、應用方式問題、參數(shù)設置問題等因素出現(xiàn)多種故障。本文，筆者將詳細介紹變頻器使用中的常見故障及使用注意事項，為變頻器的使用提供指導。

一、變頻器使用中的常見故障

（1）重新啟動時，一升速就跳閘。這是一種十分嚴重的問題。主要原因有：負載短路，機械部位有卡?。荒孀兡K損壞；電動機的轉矩過小等。

（2）上電就跳。這種現(xiàn)象一般不能復位，其主要原因有：模塊壞、驅(qū)動電路壞、電流檢測電路壞等。

（3）重新啟動時并不立即跳閘，而是在加速時跳閘。主要原因有：加速時間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/ F)設定較高等。

1.過電壓故障。變頻器使用中常見的過電壓有三類：加速過電壓、減速過電壓、恒速過電壓。過電壓報警一般是出現(xiàn)在停機的時候，其主要原因有以下幾個方面。

（1）減速時間太短或沒有安裝制動電阻及制動單元。變頻器出現(xiàn)過電壓故障，一般是在雷雨天氣。由于雷電串入變頻器的電源中，使變頻器直流側的電壓檢測器動作而跳閘，在這種情況下，通常只需斷開變頻器電源1 min左右，再合上電源，即可復位。

（2）變頻器驅(qū)動大慣性負載時，其減速時間設置“較短”，因為這種情況下，變頻器的減速停止屬于再生制動，在停止過程中，變頻器的輸出頻率按線性下降。而負載電機的頻率高于變頻器的輸出頻率，負載電機處于發(fā)電狀態(tài)，機械能轉化為電能，并被變頻器直流側的平波電容吸收，當這種能量足夠大時，就會產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象”，變頻器直流側的電壓會超過直流母線的最大電壓而跳閘。解決這種故障，一是將“減速時間”參數(shù)設置變長；二是安裝制動單元，增大制動電阻；三是將變頻器的停止方式設置為“自由停車”。

（3）變頻器帶負載啟動。變頻器在電機空載時工作正常，但不能帶負載啟動，這種問題常常出現(xiàn)在恒轉矩負載。遇到此類問題時，應重點檢查加、減速時間設定或提升轉矩功能，因為變頻器直流回路電壓升高，超過其保護值，就出現(xiàn)故障。

3.欠電壓故障。欠電壓故障也是在變頻器使用中經(jīng)常碰到的問題。整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都是導致欠壓故障的主要原因；其次，主回路接觸器損壞，導致直流母線電壓損耗在充電電阻上，也有可能導致欠壓；另外就是電壓檢測電路發(fā)生故障而出現(xiàn)欠壓問題。多數(shù)變頻器的母線電壓下限為400 V，即是當直流母線電壓降至400 VDC（400 V直流電壓）以下時，變頻器才報告直流母線低電壓故障。當兩相輸入時，直流母線電壓為380×1.2＝452 V＞400 V。當變頻器不運行時，由于平波電容的作用，直流電壓也可達到正常值，新型的變頻器均采用PWM（脈沖寬度調(diào)制）控制技術，調(diào)壓調(diào)頻的工作在逆變橋完成，所以在低頻段輸入缺相時仍可以正常工作。

4.過載故障。過載也是變頻器工作中常見的故障之一。一旦發(fā)生過載現(xiàn)象，首先應該分析一下到底是電機過載還是變頻器自身過載。一般而言，電機由于過載能力較強，只要變頻器參數(shù)表的電機參數(shù)設置得當，就不會出現(xiàn)電機過載現(xiàn)象。而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現(xiàn)過載報警。工作人員可以檢測變頻器輸出電壓。其可能原因是加速時間太短，電網(wǎng)電壓太低、負載過重等。可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網(wǎng)電壓等措施解決；負載過重，則應減小負載；所選的變頻器不能拖動該負載，則應更換、增大變頻器容量；如果是由于機械潤滑不好引起，應對生產(chǎn)機械進行檢修。

二、變頻器正確使用應注意事項

1.注意變頻器使用溫度。環(huán)境溫度對變頻器的使用壽命有很大的影響。環(huán)境溫度每升高10 ℃，則變頻器壽命減半。所以，一定要解決好周圍環(huán)境溫度及變頻器散熱的問題。

2.正確的接線及設置參數(shù)。在安裝變頻器之前，一定要熟讀其手冊，掌握其用法、注意事項和接線方法；安裝好后，再根據(jù)使用要求正確設置參數(shù)。

3.防止輸入端過電壓。變頻器電源輸入端往往有過電壓保護，但是，如果輸入端高電壓作用時間過長，會使變頻器輸入端損壞。因此，在實際運用中，要核實變頻器的輸入電壓是單相還是三相以及變頻器使用額定電壓。在電源電壓極不穩(wěn)定時，要配有穩(wěn)壓設備，否則會造成嚴重后果

4.防止電磁波干擾。

（1）電機等強電系統(tǒng)的接地線必須通過接地匯流排可靠接地，控制系統(tǒng)應該獨立接地以防止干擾。

（2）為了防止強電磁干擾，需要給儀表等設備的輸入電源加裝EM I濾波器等。

（3）在變頻器輸入側加裝EM I濾波器，可以有效減少變頻器對電網(wǎng)的干擾；加裝輸入電抗器，可以提高設備的功率因數(shù)，減少諧波污染。在電機與變頻器之間距離超過100 m的場合，需要在變頻器一側加裝交流輸出電抗器，以減少外部的輻射干擾。