變頻器的故障診斷與維修
變頻器的故障診斷與維修
變頻器由于集成度高、功能強(qiáng)大，故障的排除有一定程度的復(fù)雜性，介紹了變頻器變頻器
單片機(jī)系統(tǒng)
主回路
控制回路
"#"
電動(dòng)機(jī)不能升速主要原因?yàn)椋?
（#）交流電源或變頻器輸出缺相電源缺相使
變頻器輸出電壓降低，變頻器輸出缺相造成三相電壓不對稱而產(chǎn)生負(fù)序轉(zhuǎn)矩，都使電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變小，不能驅(qū)動(dòng)負(fù)載加速，應(yīng)檢查熔絲有無燒斷，導(dǎo)線接頭有無松脫斷路。
頻率或電流設(shè)定值偏小頻率設(shè)定在低值點(diǎn)上使頻率受到限制無法升高而不能加速。電流值設(shè)定偏小，則產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩的能力被限制，使電動(dòng)機(jī)剩余轉(zhuǎn)矩過小而不能加速。因此，應(yīng)檢查頻率和電流設(shè)定值是否適當(dāng)。看電流設(shè)定值已達(dá)變頻器的值，這說明變頻器容量偏小，應(yīng)換較大容量變頻器。
（&）調(diào)速電位器接觸不良或相關(guān)元件損壞，使頻率給定值不能升高。
轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或不能平滑調(diào)節(jié)
這種故障一般受外界條件變化的影響，故障出現(xiàn)無規(guī)律且多為暫短性，主要影響源為：
（#）電源電壓不穩(wěn)定。負(fù)載有較大波動(dòng)。
（&）外界噪聲干擾使設(shè)定頻率起變化。可通過檢測找到故障點(diǎn)和采取相應(yīng)的解決措施。
過電流故障
這是較常見的故障，可從電源負(fù)載變頻器振蕩
重點(diǎn)檢查主回路通道中所有
干擾等方面找原因。
（#）電源電壓超限或缺相電壓超限而過高或過低，應(yīng)按說明書規(guī)定的范圍進(jìn)行調(diào)整。無論電源缺相或變頻器輸出缺相，都導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩減小而過流。
負(fù)載過重或負(fù)載側(cè)短路
重點(diǎn)檢查機(jī)組有
—!!—
常見故障診斷方法與維修實(shí)例。
關(guān)鍵詞
!引言
變頻器在調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)差功率不變，只要平滑調(diào)節(jié)頻率，就可得到轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié)，由于變頻器調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在固有特性上，所以在各種電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中效率高，同時(shí)性能也好，其調(diào)速范圍相當(dāng)寬，根據(jù)不同的變頻電源，調(diào)速范圍可在#""$#上，甚至可從零頻率開始運(yùn)行，并保持其指標(biāo)，是交流調(diào)速的主要發(fā)展方向，在現(xiàn)代工業(yè)中已廣泛使用。
變頻器由于原理、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其故障的排除有一定程度的復(fù)雜性。變頻器在運(yùn)行中發(fā)生故障，有屬于硬件方面的品質(zhì)毛病，也有使用維護(hù)不得法方面的問題。對于前者，要通過檢測找到故障硬件進(jìn)行修復(fù)或更換，但查找重點(diǎn)一般放在控制中心———單片機(jī)系統(tǒng)以外的電路上。這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)與其他電路之間都沒有可靠的隔離措施，故障率很低，即使發(fā)生故障，現(xiàn)場條件和常規(guī)手段也難以監(jiān)測。對于使用維護(hù)方面的問題，應(yīng)以變頻器自診斷及保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)顯示的信息為線索進(jìn)行分析，同時(shí)采用適當(dāng)?shù)臋z測手段找到故障點(diǎn)并修復(fù)。
"常見故障診斷
"#!
變頻器無輸出電壓故障原因?yàn)椋海?）主回路不通
開關(guān)、斷路器、接觸器及電力電子器件是否完好，導(dǎo)線接頭有無接觸不良或松脫。
控制回路接線錯(cuò)誤，變頻器未正常起動(dòng)以說明書為依據(jù)，認(rèn)真核對控制回路接線，找出錯(cuò)誤處并加以糾正。
無異聲，振動(dòng)和卡滯現(xiàn)象，是否因工藝條件或操作方法改變而造成超載。負(fù)載側(cè)短路或接地，可用兆歐表進(jìn)行檢測。逆變器同一橋臂的兩只晶體管同時(shí)導(dǎo)通也形成短路。
（!）變頻器設(shè)定值不適當(dāng)
一是電壓頻率特性
曲線中電壓提升大于頻率提升，造成低頻高壓而過流。二是加速時(shí)間設(shè)定過短，需要加速轉(zhuǎn)矩過大而造成過流。三是減速時(shí)間設(shè)定過短，機(jī)組迅速再生發(fā)電回饋給中間回路，造成中間回路電壓過高和制都與中間回路及制動(dòng)環(huán)節(jié)有關(guān)，主要是：
（3）電源電壓過高，一般超過345以上。（*）制動(dòng)電阻值過大或損壞，無法及時(shí)釋放回饋的能量而造成過電壓。
（!）中間回路濾波電容失效（電容較�。┗驒z測電路故障。應(yīng)認(rèn)真檢查電容器有無異味、變色，安全閥是否脹出，箱體有無變形及漏液。此電容器一般五年應(yīng)更換一次。
（"）減速時(shí)間設(shè)定過短�！峨姎鈶�(yīng)用》變頻器的故障診斷與維修
動(dòng)回路過流。
振蕩過流
一般只在某轉(zhuǎn)速（頻率）下運(yùn)
行時(shí)發(fā)生。主要原因有兩個(gè)：一是電氣頻率與機(jī)械頻率發(fā)生共振，二是純電氣回路所引起，如功率開關(guān)管的死區(qū)控制時(shí)間，中間直流回路電容電壓的波動(dòng)，電動(dòng)機(jī)滯后電流的影響及外界干擾源的干擾等。找出發(fā)生振蕩的頻率范圍后，可利用跳躍頻率功能回避該共振頻率。
電流互感器損壞其現(xiàn)象表現(xiàn)為，變頻器主回路送電，當(dāng)變頻器未啟動(dòng)時(shí)，有電流顯示且電流在變化，這樣可判斷互感器已損壞。
主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞，也會(huì)出現(xiàn)過流
電路板損壞可能是：!由于環(huán)
境太差，導(dǎo)電性固體顆粒附著在電路板上，造成靜電損壞�；蛘哂懈g性氣體，使電路被腐蝕。"電路板的零電位與機(jī)殼連在一起，由于柜體與地角焊接時(shí)，強(qiáng)大的電弧，會(huì)影響電路板的性能。#由于接地不良，電路板的零伏受干擾，也會(huì)造成電路板損壞。
由于連接插件不緊、不牢例如電流或電
壓反饋信號(hào)線接觸不良，會(huì)出現(xiàn)過流故障時(shí)有時(shí)無
的現(xiàn)象。
當(dāng)負(fù)載不穩(wěn)定時(shí)，建議使用’()模式
因
為’()控制速度非�？�，每隔產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通的實(shí)際值，再經(jīng)過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩比較器和磁通比較器的輸出，優(yōu)化脈沖選擇器決定逆變器的開關(guān)位置，這樣有利用抑制過電流。另外，速度環(huán)的自適應(yīng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整12’參數(shù)，從而使變頻器輸出電動(dòng)機(jī)電流平穩(wěn)。
如以上幾個(gè)方面都正常，則可能是選擇的變頻器容量偏小所致，應(yīng)考慮換大。!"#
過電壓故障
此故障常發(fā)生在機(jī)組減速制動(dòng)時(shí)，過壓原因大
低電壓故障
主要問題在電源方面。
（3）交流電源電壓過低或缺相。
（*）供電變壓器重量縮小，線路阻抗過大，帶載后變壓器及線路壓降過大而造成變頻器輸入電壓偏低。
（!）變頻器整流橋二極管損壞使整流電壓降低。
（3）設(shè)定的!"#特性和電動(dòng)機(jī)特性不適配。（*）連續(xù)低速運(yùn)行。（!）負(fù)載過大。
（"）變頻器輸出三相電壓不平衡。!"&
環(huán)境溫度過高
（3）內(nèi)部冷卻風(fēng)扇損壞或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。（*）通風(fēng)口被雜物堵塞。
（!）負(fù)載過重。
對上述各種故障的診斷，通過檢測分析，一般均可較快找到故障點(diǎn)。
’維修實(shí)例
（3）富士變頻器通電后各種顯示正常，但無輸
出電壓。查電源主回路通道完好，核對控制回路接線無錯(cuò)誤，因顯示正常，變頻器內(nèi)部應(yīng)無故障。進(jìn)一步檢查控制回路，才發(fā)現(xiàn)67’（正轉(zhuǎn)）與)8使變頻器不能正常啟動(dòng)。將觸頭修復(fù)好，故障排除。
（*）富士變頻器運(yùn)行中過電流報(bào)警，查電源主回路通道完好，無過載及短路現(xiàn)象，通電測試發(fā)現(xiàn)輸出電壓缺相，從而造成過流。拆開變頻器，切斷驅(qū)動(dòng)電路，用萬用表測試功能模塊各開關(guān)管完好，
（公共端）之間串聯(lián)的接觸器常開輔助觸頭未接通,
變頻器的故障診斷與維修
""""""判斷為觸發(fā)電路故障。查主板插座脈沖信號(hào)，果然有一相無輸出，追蹤觀察無磁通指令，而信號(hào)是由運(yùn)放*!$的+,腳輸出，側(cè)*!$輸出信號(hào)正常，判斷損壞，更換后正常。
（.）富士變頻器運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)不工作，變頻器無故障輸出，查可編程控制器輸入點(diǎn)有變頻器運(yùn)行輸出。變頻器面板顯示頻率+0.12，調(diào)速電位器失控，查調(diào)速電位器線路無錯(cuò)誤，查電源主回路通道完好，核對控制回路接線無錯(cuò)誤，設(shè)備檢查發(fā)現(xiàn)減速器卡死，更換減速器后設(shè)備正常運(yùn)行，但為何變頻器無過載報(bào)警，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)無過載報(bào)警的原因系變頻器轉(zhuǎn)矩提升量設(shè)定過小，按照負(fù)載慣量重新設(shè)定后故障排除。
（,）三菱變頻器帶負(fù)荷時(shí)調(diào)速易過載，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)變頻器設(shè)定加、減速時(shí)間過短，將加、減速時(shí)間延長（符合設(shè)備要求），故障排除。
（3）艾默生變頻器運(yùn)行中過電流報(bào)警，查電源主回路通道完好，無過載及短路現(xiàn)象。檢查電源電/
電壓正常，拆除電動(dòng)機(jī)主回路手動(dòng)運(yùn)行，仍顯示過電流報(bào)警，初步判斷為主電路接口板電流檢測通道被損壞，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)變頻器接地不良，原因系變頻器接地線氧化。將接地線重新連接后，故障排除。
!結(jié)束語
變頻器由于集成度高、功能強(qiáng)大，在現(xiàn)代工業(yè)
中廣泛應(yīng)用，其運(yùn)行的好壞跟安裝和維護(hù)保養(yǎng)有很大關(guān)系。只有仔細(xì)讀懂說明書，勤于分析和解決問題，搞好維護(hù)保養(yǎng)工作，才能大限度地保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
陳伯時(shí)4電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)4北京：機(jī)械工業(yè)出版 引自《電氣應(yīng)用》
北京天浦正達(dá)電子科技有限公司
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