關(guān)于變頻器常見(jiàn)故障分析與探究

【摘 要】在交流電動(dòng)機(jī)等眾多的電力電子設(shè)備中都需要變頻器，變頻器在生產(chǎn)生活中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但是在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，由于外部因素、自身因素以及人為因素的影響，變頻器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。本文介紹了變頻器的相關(guān)概念和工作原理，重點(diǎn)分析了變頻器的幾種常見(jiàn)故障和維護(hù)措施，旨在使變頻器能夠正常安全的運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】變頻器 故障分析 故障原因 維護(hù)措施 探究

電力技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展使得生產(chǎn)生活中的許多方面都需要變頻器，變頻器以其自身的良好性能廣泛的應(yīng)用于石油、石化、煤炭、冶金等領(lǐng)域，并發(fā)揮著關(guān)鍵作用。伴隨著變頻器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，問(wèn)題也越來(lái)越多，變頻器發(fā)生故障導(dǎo)致功能不能實(shí)現(xiàn)。探究變頻器的常見(jiàn)故障及其成因可以有效的維護(hù)變頻器的正常運(yùn)行，提高其安全性和可靠性。

1.變頻器概述

變頻器是一種應(yīng)用電子、半導(dǎo)體元件等實(shí)現(xiàn)將電源工頻轉(zhuǎn)換為要求的電壓頻率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩控制。

變頻器的一個(gè)主要的作用就是節(jié)約能源，一般情況下為了確保設(shè)備正常運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)裝置都會(huì)設(shè)計(jì)出一定的富余量，當(dāng)電動(dòng)機(jī)未處于滿載荷時(shí)，多余的轉(zhuǎn)矩就會(huì)導(dǎo)致電能的浪費(fèi)，變頻器可以根據(jù)轉(zhuǎn)速的不同對(duì)電壓頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.變頻器常見(jiàn)故障分析

2.1外部自然環(huán)境導(dǎo)致的變頻器故障

變頻器屬于電子設(shè)備，變頻器的主要結(jié)構(gòu)包括：整流器、平波回路、逆變器等。

變頻器對(duì)外界環(huán)境的要求較高，比較容易受到外部環(huán)境的影響。環(huán)境溫度是導(dǎo)致變頻器故障的一個(gè)主要原因，當(dāng)外界溫度過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)影響變頻器回路中的電阻、導(dǎo)電率等，使變頻器運(yùn)行出現(xiàn)故障。環(huán)境濕度是導(dǎo)致變頻器故障的另一個(gè)主要原因，環(huán)境濕度過(guò)大會(huì)使電子器件腐蝕、生銹、短路、絕緣，影響變頻器性能。

2.2電磁感應(yīng)使變頻器受干擾

變頻器是電子器件，對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象十分敏感，極易受到干擾。當(dāng)周?chē)h(huán)境中存在電磁場(chǎng)的時(shí)候，會(huì)通過(guò)電源線路對(duì)變頻器主回路產(chǎn)生影響，引起控制回路的運(yùn)行出錯(cuò)，嚴(yán)重的情況會(huì)損壞變頻器。

2.3過(guò)電壓故障

變頻器過(guò)電壓故障出現(xiàn)的幾率較大，主要是電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速超過(guò)了同步轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)，故障原因主要包括：第一，當(dāng)變頻器帶動(dòng)的負(fù)載慣性較大的時(shí)候，在減速階段，由變頻器控制的頻率迅速減小，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由于負(fù)載慣性大減小的速度慢，此時(shí)，變頻器和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間存在轉(zhuǎn)差，并且電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于變頻器，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，使變頻器回路中電壓升高，出現(xiàn)過(guò)電壓故障；第二，當(dāng)多個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)帶動(dòng)一個(gè)負(fù)載時(shí)，如果沒(méi)有負(fù)載分配裝置，當(dāng)一個(gè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于另一個(gè)電動(dòng)機(jī)時(shí)，使低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，產(chǎn)生過(guò)電壓故障。

2.4變頻器調(diào)頻過(guò)程中的發(fā)熱故障

變頻器調(diào)頻過(guò)程中的發(fā)熱故障主要有以下幾種原因，其一，交流電動(dòng)機(jī)電壓一般為正弦波，都會(huì)存在高倍諧波，當(dāng)高倍諧波流經(jīng)電機(jī)線路的時(shí)候會(huì)使耗損增大，從而產(chǎn)生大量熱量；其二，當(dāng)變頻器調(diào)頻之后，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，相應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速也降低，散熱功能降低，出現(xiàn)發(fā)熱故障；其三，大部分變頻器逆變器階段將直流電變?yōu)榻涣麟?，電壓變化率大，容易造成匝間短路，出現(xiàn)故障。

2.5參數(shù)設(shè)置故障

變頻器的參數(shù)設(shè)置十分重要，不同的設(shè)備、不同的工作需求需要設(shè)置不同的參數(shù)，變頻器參數(shù)設(shè)置失誤會(huì)導(dǎo)致控制回路、制動(dòng)出現(xiàn)異常，不能實(shí)現(xiàn)變頻的功能，嚴(yán)重的情況會(huì)燒毀變頻器回路，嚴(yán)重?fù)p害變頻器。因此，在使用之前要根據(jù)使用要求和說(shuō)明書(shū)，設(shè)置電機(jī)參數(shù)、變頻器控制參數(shù)、啟動(dòng)方式以及相關(guān)頻率設(shè)置。

3.變頻器常見(jiàn)故障維護(hù)措施

3.1對(duì)外界自然環(huán)境的控制

為減少變頻器故障應(yīng)嚴(yán)格控制環(huán)境的溫度、濕度、氣體環(huán)境等，經(jīng)常對(duì)變頻器的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)檢查，使變頻器運(yùn)行時(shí)處于恒溫環(huán)境，保持空氣的流通，防止腐蝕性氣體破壞變頻器回路。

3.2對(duì)變頻器自身的參數(shù)設(shè)置

對(duì)變頻器自身的參數(shù)設(shè)置要嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，變頻器的自身參數(shù)設(shè)置一般在五十個(gè)左右，需要設(shè)置的參數(shù)較多，每個(gè)參數(shù)控制的參量不同，每個(gè)參數(shù)的調(diào)整范圍也不同，操作人員要具有專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，掌握每個(gè)參數(shù)的設(shè)置情況，當(dāng)發(fā)生故障的時(shí)候，應(yīng)先確定故障位置，然后調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)解決問(wèn)題，切記盲目修改參數(shù)。

3.3對(duì)變頻器進(jìn)行維護(hù)

對(duì)變頻器進(jìn)行維護(hù)一方面，要維護(hù)變頻器的運(yùn)行環(huán)境，定期進(jìn)行清掃，避免灰塵、水分、雜質(zhì)對(duì)變頻器造成影響，檢查變頻器周?chē)碾娋€、金屬器件，防止變頻器周?chē)须s物堆積；另一方面，要定期對(duì)變頻器進(jìn)行檢查，巡檢過(guò)程要做好巡檢記錄，通過(guò)觀察變頻器外觀判斷是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)檢查變頻器參數(shù)是否出現(xiàn)異常，確保其正常運(yùn)行。

3.4對(duì)變頻器進(jìn)行監(jiān)測(cè)診斷

首先，變頻器自身具有故障診斷功能，當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)代碼提示，根據(jù)提示可以找到故障位置與故障原因，及時(shí)進(jìn)行維修。另外，現(xiàn)在的故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)日新月異，對(duì)于重要設(shè)備的變頻器，可以采取實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)診斷，在線監(jiān)測(cè)或者離線監(jiān)測(cè)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制確保變頻器的運(yùn)行正常。

變頻器在生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域都發(fā)揮重要作用，變頻器故障影響重大，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)先確定故障位置再尋找故障解決方案，平時(shí)應(yīng)定期對(duì)變頻器進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)，確保變頻器能正常安全的運(yùn)行。

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