淺談變頻器的日常維護與常見故障處理

摘 要：變頻器是以電力電子器件為基礎(chǔ)而構(gòu)成的變換頻率的設(shè)備。在正常工作過程中，由于使用環(huán)境的問題，會造成一系列設(shè)備老化、壽命減短等現(xiàn)象，必須進行常規(guī)檢測及維護。

關(guān)鍵詞：變頻器；維護檢查；故障處理

1 變頻器的常規(guī)保養(yǎng)維護側(cè)重點

1.1 檢修時的注意事宜

普通工作人員不能對變頻器進行拆卸和安裝，只能由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員才能對變頻器進行維修和更換；對于長時間沒有用過的變頻器，應(yīng)注意一點，再次使用時，要讓其電壓逐漸增大至額定值，不然會出現(xiàn)觸電或爆炸的情況；不能在剛斷開電源的時候就進行檢修，因為電容上會有剩余電壓，應(yīng)該斷電后過幾分鐘，最好用儀表測量一下電壓值較低時才可以進行檢修；切記不可在變頻器內(nèi)部落下金屬物質(zhì)，以免造成漏電事故，損壞設(shè)備。

1.2 變頻器的常規(guī)巡查

注意變頻器的顯示面板是否有異常，還要檢查變頻器的運行參數(shù)是否正常；注意設(shè)備的風(fēng)口有沒有灰塵，有沒有被粉塵給堵死的情況；要尤其注意變頻器的工作環(huán)境，注意其溫度是否符合要求、濕度是否符合要求等；注意變頻器有沒有出現(xiàn)溫度過高以及顏色的變化；注意變頻器發(fā)出的聲音、產(chǎn)生的振動、出現(xiàn)的氣味是否異常。

1.3 變頻器的定期檢測與維護

變頻器的長期維護和保養(yǎng)要分成兩塊來做，一塊是小功率變頻器，一塊是大功率變頻器。我們先看小功率變頻器的維護注意事項：所謂小功率變頻器指的是工作電壓為380V或220V的變頻器。其中壁掛式的比較多，大多安裝在控制柜中，其維護和保養(yǎng)主要包括以下內(nèi)容：（1）定期檢查、去除灰塵。清掃灰塵的時候應(yīng)注意一定要先將電源斷開，而且要等一段時間，電容放電一段時間之后，才能打開變頻器的外蓋，用毛刷進行灰塵的清掃。（2）定期檢查變頻器的主要參數(shù)。比如電壓、電容等。（3）定期檢查變頻器的相關(guān)電路設(shè)備。變頻器的相關(guān)設(shè)備主要包括制動電阻、電抗、繼電器、接觸器等，要注意它們的連接導(dǎo)線是否松垮。（4）根據(jù)維護信息判斷功率管的壽命。然后我們看大功率設(shè)備的維護注意事項：大功率變頻器指的是工作電壓在6kV以上的，大功率變頻器的維護方法除了和小功率變頻器維護方法一致外，還有幾點需要注意：（1）母線排的定期維護。要檢查母線連接是否完整，有無松動現(xiàn)象。（2）對主電路中的整流電路、逆變電路部分進行定期檢查。對整流、逆變電路部分所用的二極管、IGBT等大功率半導(dǎo)體器件進行檢查。測定它們的正、反向電阻是否正常。檢查同一型號的功率管一致性是否良好，如果出現(xiàn)個別器件偏離較大，應(yīng)該及時換掉。（3）檢查接線排。比如有無老化松動脫落現(xiàn)象；短路隱患故障；連接線是否牢固，導(dǎo)線絕緣有無破損，各電路板接線插頭是否牢固等；進出主電源線連接是否可靠，連接處有沒有發(fā)熱、氧化等情況的出現(xiàn)。

2 變頻器的常見故障及處理方法

2.1 過電流

過電流故障分加速中過電流、運行中過電流和減速中過電流，在以上運行過程中變頻器電流超過了過電流保護動作設(shè)定值即保護動作。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因有可能是：電動機所帶負(fù)載過重；變頻器輸出電路發(fā)生相間短路或者發(fā)生對地短路；電機在運行過程中投入變頻器，但是和啟動模式不匹配；變頻器本身的故障使加速時間過短；過電流保護值設(shè)置過低，與負(fù)載不相適應(yīng)。當(dāng)使用過程中產(chǎn)生過電流時，應(yīng)該首先查看相關(guān)參數(shù)有沒有問題，明確發(fā)生故障時的實際電流值是多少，然后根據(jù)裝置及負(fù)載狀況判斷故障發(fā)生的原因是什么。

2.2 對地短路故障

發(fā)生對地短路故障的原因可能是因為電動機或電纜對地短路造成的，此時應(yīng)該斷開電纜與變頻器的連接，用相應(yīng)等級的絕緣表檢查電動機和電纜的對地絕緣值。但切記不得直接測量變頻器端子的對地絕緣電阻，因為變頻器的輸入、輸出元件均具有一定耐壓的電子元器件，如果測量不當(dāng)會將其擊穿。如果電動機及電纜的絕緣在允許的范圍內(nèi)，則應(yīng)認(rèn)為是變頻器自身的質(zhì)量問題。

2.3 過電壓故障

變頻器在使用過程中，出現(xiàn)的過電壓情況大概分為三種，一種是加速中過電壓，然后是運行中過電壓，最后是減速中過電壓。一般情況下，該故障的產(chǎn)生是由于電動機的再生制動電流回饋到了變頻器的直流母線側(cè)，才使直流母線電壓升高到設(shè)定值，因而動作。所以過電壓故障多發(fā)生于電動機減速過程中，或在正常運行過程中電動機轉(zhuǎn)速急劇變化時。解決的方法是：根據(jù)負(fù)載慣性，適當(dāng)延長變頻器的減速時間。當(dāng)對動態(tài)過程要求高時，必須要通過增設(shè)制動電阻來消耗電動機產(chǎn)生的再生能量。需要注意的是，如果輸入的交流電源本身電壓過高，變頻器是沒有保護功能的。在試運行時必須確認(rèn)所用交流電壓在變頻器的允許范圍內(nèi)。

2.4 欠電壓

欠電壓故障的發(fā)生，是由于外部電源降低，或者是變頻器內(nèi)部發(fā)生故障，從而使母線電壓降至保護值以下，致使欠電壓保護動作的一種故障。欠電壓保護動作的電壓值是可以設(shè)定其范圍的，也可以通過參數(shù)設(shè)定動作方式。很多時候需要根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)定該保護模式。比如：在具有電爐煉鋼的鋼鐵企業(yè)，電爐煉鋼時電流波動極大。如果電源容量不是非常大，可能會引起交流電壓的大幅度波動，這對變頻器的穩(wěn)定運行是一個很大的問題。在這種條件下，需要通過參數(shù)改變保護模式，防止變頻器經(jīng)常處于保護狀態(tài)。變頻器的工作電流取自母線，當(dāng)直流母線電壓下降到一定值時，變頻器即停止工作。

2.5 電源缺相

當(dāng)從電網(wǎng)獲取的三相交流電源中的任一相斷相時，該保護立即動作。由于電源缺相，可能會造成主濾波電容的損壞，當(dāng)變頻器的短路保護采用的是快速熔斷器時，可能比較容易過熱。而且由于熔斷器本身質(zhì)量問題也可能會造成一相熔斷，從而產(chǎn)生電源缺相故障。從保護主回路元件的目的出發(fā)，快速熔斷器是一個好的選擇，但該狀況的產(chǎn)生是不希望看到的。因為許多品牌的變頻器均建議對變頻器的保護采用無熔絲保護器，通常也多用自動空氣開關(guān)作為主回路的短路保護。

2.6 散熱片的熱量過高

產(chǎn)生這一故障的原因可能是冷卻用的風(fēng)扇出了問題，導(dǎo)致散熱不良及散熱片臟、堵等原因，進而導(dǎo)致散熱片溫度太高。除此之外，也有可能是變頻器本身的模擬輸入電流太大或者模擬輔助電源的電流過大所引起的。詳細(xì)的判斷方法是：檢查維護信息里的散熱片溫度，該溫度正常界限是：小于等于22kW的產(chǎn)品是20攝氏度，大容量產(chǎn)品是50攝氏度。如果其顯示正常，則可能并非實際溫度過高。另外，通過目視也可以清楚的看到變頻器散熱板的臟污情況。

2.7 變頻器內(nèi)部熱量過高

如果變頻器因為沒有通風(fēng)散熱設(shè)備而造成內(nèi)部溫度上升，那就可能會引發(fā)該警報。此外，如果模擬電流超限的話也會產(chǎn)生該警報，還有就是控制回路的冷卻出故障的話也可能會產(chǎn)生該警報。有些變頻器的控制回路冷卻風(fēng)扇內(nèi)置了一個檢測元件，在風(fēng)扇檢測不正常時會產(chǎn)生該警報，通過檢查維護信息的實際溫度也可以判斷故障原因。需要注意的是，如果是控制風(fēng)扇故障，必須更換同型號風(fēng)扇，否則該警報不能解除。

參考文獻

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