變頻器各類常見故障解析

郝佳 郭建峰

【摘要】 近年來，隨著我國工業自動化水平的不斷提高，變頻器的應用也越來越廣泛。然而，由于各種因素的影響， 使得變頻器在使用過程中經常會出現一些故障。為了使變頻器能夠安全可靠運行，必須采取相應的措施。基于此點，本文就變頻器常見故障進行論述解析。

【關鍵詞】 變頻器 故障 解析

一、引言

底流泵是巴潤礦業公司尾礦運行生產中的關鍵設備，在日常生產中我們需要投入變頻器，通過變頻器去改變底流泵的運轉頻率、運轉速度來控制底流流量，使其與各系統配合實現閉環控制，保證尾礦系統的正常運轉。然而，在正常運轉中，變頻器往往會發生許多故障導致我們停產，因此，各類常見故障的日常處理顯得尤為重要。

二、變頻器基本工作原理

變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器（MCU/DSP）等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過整流器并經電容濾波后，形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上，利用逆變器功率元件的通斷控制，使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈沖波形。在這里，通過改變矩形脈沖的寬度控制其電壓幅值；通過改變調制周期控制其輸出頻率，從而在逆變器上同時進行輸出電壓和頻率的控制，而滿足變頻調速對U/f協調控制的要求。PWM的優點是能消除或抑制低次諧波，使負載電機在近正弦波的交變電壓下運行，轉矩脈沖小，調速范圍寬。

變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。變頻器可以降低電力線路電壓波動、減少對電網的沖擊；加速功能可控，按照用戶的需要進行平滑加速、控制電機運行速度、啟動電流 ；還可以減少機械傳動部件的磨損，從而降低采購成本，同時可以提高系統穩定性。

三、變頻器故障的分類及解析

變頻器在正常使用6-10年后，就進入故障的高發期，經常會出現元器件燒壞、失效、保護功能頻繁動作等故障現象，嚴重影響其正常運行。在長期從事設備維修工作中，本人遇到過許多不同的變頻器故障，在對其處理過程中，發現其故障類別有一定的共性和規律。

根據變頻器發生故障或損壞的特征，一般可分為兩類；一種是在運行中頻繁出現的自動停機現象，并伴隨著一定的故障顯示代碼，其處理措施可根據隨機說明書上提供的知道方法，進行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運行參數設定不合適，或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產生的一種保護動作現象；另一類是由于使用環境惡劣，高溫、導電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發故障（嚴重時，會出現打火、爆炸等異常現象）。這類故障發生后，一般會變頻器無任何顯示，其處理方法是先對變頻器解體檢查，重點查找損壞件，根據故障發生區，進行清理、測量、更換，然后全面測試，再恢復系統，空載運行，觀察觸發回路輸出側的波形，當6組波形大小、相位差相等后，再加載運行，達到解決故障的目的。

3.1逆變器過熱故障

經研究發現，變頻器報F15故障時，一般有三種情況：一種是溫度超過所限制溫度的最大值，其次是溫度傳感器出現了故障 ，第三種可能是變頻器處于過載狀態。針對第一種情況，首先需檢查的是風機是否正常運轉，有無損壞，發現風機不轉，可以將白色短接片向前移動，看另兩臺風機是否運轉（因變頻器自帶三塊風扇板）逐步排除故障風機，更換風扇。第二種情況，需認真檢測溫度傳感器、 IGBT，看其是否存在短路等現象，如是這類問題，就需要更換主控板了，與此同時，需要降低變頻器周圍的環境溫度，特別是在夏天天氣炎熱時須保證室內空調完好或變頻器室通風良好。針對第三種情況，就需要看現場設備，檢查變頻器是否過載。

3.2變頻器報F41跨越超時故障

故障描述：在電網發生波動的情況下，變頻器會報F41跨越超時故障，而導致變頻器停止運轉。

故障解決方案：針對跨越超時故障，復位便可恢復，但是底流泵的正常運轉中，忽然跳停，會給我們帶來不必要的麻煩。為了避免這種情況，可以將變頻器407參數即電源掉電時間從0s改為2s，即電網的瞬時波動不會對我們變頻器有任何影響，變頻器可繼續正常運轉。

四、結束語

變頻器故障在我們日常生產中是不可避免的，深入的了解和掌握常見故障的處理方法對我們來說顯得尤為重要。日后，我們更要加強對變頻器理論學習及現場實踐，善于在運行實踐中不斷總結經驗教訓，爭取可以從容應對各類突發故障，保證我們現場的正常運行。

參 考 文 獻

[1]PowerFlex 700S Phase II控制用戶手冊

[2]陳瑩.變頻器常見故障及處理[J].內蒙古電大學刊，2008，（01）.