變頻器故障原因及預(yù)防措施

管振欣

（大慶煉化公司機(jī)電儀廠電氣一車間，黑龍江 大慶 163000）

前言：

變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)重要發(fā)展的方向，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展方向，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻技術(shù)從理論到實(shí)際逐漸走向成熟。變頻器不僅調(diào)整平滑，范圍大，效率高，啟動(dòng)電流小，運(yùn)行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯。因此，交流變頻調(diào)速已逐漸取代了過去的傳統(tǒng)滑差調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，越來越廣泛的應(yīng)用于冶金、紡織、印染、煙機(jī)生產(chǎn)線及樓宇、供水等領(lǐng)域。但是由于受到環(huán)境，使用年限以及人為操作等因素，影響變頻器的使用壽命大為降低，同時(shí)使用中也出現(xiàn)了各種各樣的故障。

1 低壓變頻器概述

變頻器（變頻調(diào)速器）是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。

2 導(dǎo)致變頻器故障的外因及預(yù)防措施

變頻器出現(xiàn)故障的原因比較多，概括起來主要分為內(nèi)因和外因。

2.1 安裝環(huán)境的影響及預(yù)防

由于變頻器為電子器件裝置，對(duì)環(huán)境要求比較嚴(yán)格，從產(chǎn)品的說明書中也可以看出環(huán)境對(duì)變頻器的影響。比如振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電子器件損傷；潮濕環(huán)境、腐蝕性氣體及灰塵會(huì)造成器件銹蝕，接觸不良，絕緣性能降低；溫度是影響變頻器性能又一主要“病因”，由于變頻器在運(yùn)作過程中，自身溫度會(huì)不斷升高，若外界溫度同樣高的話，散熱不佳，影響變頻器功能。

預(yù)防措施：在安裝變頻器時(shí)，要保持器穩(wěn)定性，對(duì)于存在振動(dòng)沖擊較大的場(chǎng)合，應(yīng)采取防止措施，如利用橡膠避震；安裝的環(huán)境要保持干燥，防止腐蝕性氣體侵襲變頻器，對(duì)于灰塵的危害，要對(duì)變頻器做定期清掃，保持其清潔；安裝環(huán)境的溫度也要合理控制，有陽光照射的場(chǎng)合要用窗簾遮蓋，若溫度仍比較高，可適當(dāng)安裝空調(diào)。

2.2 電源異常影響及處理

由于電源線路長期暴露在室外，經(jīng)常要經(jīng)受風(fēng)、雨、雪、霜的侵襲，導(dǎo)致線路老化，在供電時(shí)出現(xiàn)缺相、低電壓、停電等現(xiàn)象，變動(dòng)的電壓波容易對(duì)變頻器產(chǎn)生影響，導(dǎo)致非正常運(yùn)行，影響其性能，久而久之，必定會(huì)出現(xiàn)故障。

預(yù)防措施：在電源安裝時(shí)，盡量將變電器的電源與其他電器分開，避免功率過高時(shí)，無法滿足變頻器正常所需電壓。對(duì)于要求在停電后仍能運(yùn)行稍許時(shí)間的設(shè)備，失壓回復(fù)后，可通過測(cè)速電機(jī)測(cè)速來防止在加速中的過電流，最低限度降低對(duì)變頻器的損害。而對(duì)于要求停電后長時(shí)間連續(xù)工作的設(shè)備，在安裝時(shí)應(yīng)加裝自動(dòng)切換不停電裝置，如采用二極管輸入變頻器。但在停電運(yùn)行的情況下，整流器中常會(huì)出現(xiàn)過大電流，長期如此運(yùn)轉(zhuǎn)，將影響變頻器的壽命和性能，應(yīng)及早進(jìn)行檢查。

2.3 外部電磁感應(yīng)干擾及處理

如果變頻器周圍存在干擾源，它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部，引起控制回路誤動(dòng)作，造成工作不正常或停機(jī)，嚴(yán)重時(shí)甚至損壞變頻器。提高變頻器自身的抗干擾能力固然重要，但由于受裝置成本限制，在外部采取噪聲抑制措施，消除干擾源顯得更合理，更必要。

預(yù)防措施：

變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收裝置，如RC吸收器。

盡量縮短控制回路的配線距離，并使其與主線路分離。

指定采用屏蔽線的回路，必須按規(guī)定進(jìn)行，若線路較長，應(yīng)采用合理的中繼方式。

變頻器接地端子應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行，不能同電焊，動(dòng)力接地混用。

變頻器輸入端安裝噪聲濾波器，避免由電源進(jìn)線引入干擾。

3 導(dǎo)致變頻器故障的內(nèi)因及預(yù)防措施

變頻器出現(xiàn)故障，不單有外因的影響，內(nèi)因也是引起故障的重要原因之一。

3.1 變頻器參數(shù)設(shè)置不合理及對(duì)策要使變頻器正常運(yùn)行，除正常安裝外，參數(shù)的設(shè)置也至關(guān)重要，參數(shù)若設(shè)置不當(dāng)，輕則無法滿足運(yùn)轉(zhuǎn)需求條件，重則導(dǎo)致起動(dòng)、制動(dòng)的失敗，因此在使用時(shí)必須正確設(shè)置參數(shù)。

預(yù)防措施：為避免參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致變頻器故障，在設(shè)置時(shí)要嚴(yán)格按照說明書或有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)置，如在速度控制設(shè)置中，要通過靜態(tài)或動(dòng)態(tài)識(shí)別最后確定；對(duì)于啟動(dòng)方式的設(shè)置，出廠說明書一般設(shè)置為面板啟動(dòng)，但在實(shí)際中，用戶可根據(jù)工作所需的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置等，通過合理設(shè)置參數(shù)，能夠確保變頻器的正常運(yùn)行。

3.2 過壓故障及預(yù)防措施

變頻器的過壓主要是在直流母線上，在正常情況下，變頻器有一個(gè)正常工作電壓范圍，在此范圍內(nèi)變頻器才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦電壓超過此范圍，產(chǎn)生的過電壓故障極有可能導(dǎo)致變頻器損壞，如供電電源過高導(dǎo)致的過電壓故障；直流回路電壓超過跳閘電壓導(dǎo)致的過電壓故障等，無論是那種原因引起的過電壓故障，均對(duì)變頻器會(huì)產(chǎn)生不良影響。

預(yù)防措施：確保電源電壓在變頻器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)電壓范圍內(nèi)，并進(jìn)行定期檢修，同時(shí)檢查變頻器頻器的減速時(shí)間是否正確，若發(fā)現(xiàn)設(shè)置過短，適當(dāng)延長減速時(shí)間，此外，設(shè)置斜坡下降時(shí)間于負(fù)載的慣量相匹配。

3.3 過載故障機(jī)預(yù)防

出現(xiàn)過載故障時(shí)，電機(jī)仍能運(yùn)轉(zhuǎn)，但其運(yùn)轉(zhuǎn)電流已超過了額定值，此故障是一個(gè)時(shí)間的積累，因此才出現(xiàn)故障初期不易被發(fā)現(xiàn)，容易被忽視，而一般在發(fā)現(xiàn)期，已是比較嚴(yán)重的時(shí)期，對(duì)變頻器的影響比較大。

預(yù)防措施：由于過載故障具有時(shí)間累積性，因此對(duì)其預(yù)防是排除故障的主要方法，在日常工作中，可通過延長加速時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間和檢查電網(wǎng)電壓等方式進(jìn)行預(yù)防。對(duì)于已出現(xiàn)過載故障的變頻器，通過檢查輸出三相的平衡性、是否在電機(jī)電纜上安裝有浪涌吸收裝置、變頻器輸出端開關(guān)是否誤動(dòng)作、變頻器的加速時(shí)間及參數(shù)是否設(shè)置正確，確定原因后“對(duì)癥處理”。

4 加強(qiáng)日常維護(hù)

減少故障的發(fā)生，最有效的方法就是日常的維護(hù)，通過維護(hù)工作，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并能及時(shí)得到解決，有效的控制了故障的進(jìn)一步嚴(yán)重化。通過日常的變頻器的檢查，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對(duì)比分析，出現(xiàn)異常立即給予處理對(duì)策；在日常工作中，測(cè)量工作溫度和散熱器溫度，以便對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控；加強(qiáng)變頻器的日常清灰保養(yǎng)，定期對(duì)變頻器進(jìn)行灰塵的清除，保持清潔，在清掃時(shí)注意觀察變頻器內(nèi)發(fā)熱情況，有無異常出現(xiàn)，并將每次的檢查結(jié)果記錄備案，以便于下一次的對(duì)比。

小結(jié)

總之，變頻器雖然在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了非常重要的作用，在倡導(dǎo)“節(jié)能”的大背景下，符合了社會(huì)發(fā)展的要求。但其作用的發(fā)揮不僅取決于其自身技術(shù)的優(yōu)越性，更依賴于日常的維護(hù)和少故障率，因此加強(qiáng)變頻器日常的維護(hù)和故障的防治，是發(fā)揮其最大作用的必要和關(guān)鍵。

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