變頻器的正確使用及常見故障分析

王建明

摘 要

隨著自動化時代的到來，越來越多的生產商開始在自己的工廠推廣自動化技術，而變頻器技術做為自動化技術里的關鍵環節，也得到了廣泛的應用。所以，變頻器的正確使用，變頻器的正常運行受到工廠生產者的高度重視。本文從變頻器的正確使用方法，變頻器在運行中常見的幾種故障，及對故障的分析這幾個方面進行闡述，希望對廣大的使用者有些許作用，在以后的工作當中可以保障變頻器的安全可靠運行。

【關鍵詞】變頻器 過流 欠壓 SC故障

要安全使用變頻器首先就要了解，變頻器的內部構造。變頻器的最主要的結構有，主回路、驅動電路、開關電源電路、保護檢測電路、通訊借口電路、控制電路等組成。由于內部結構的復雜和整個機器的使用注意事項較多，所以在安裝和調試以及日常使用時要更加的注意小心，任何一個環節出現問題，處理不當，都可能對生產造成很大的影響。

1 變頻器的正確使用方法

1.1 選擇和安裝時的注意事項

1.1.1 如何正確的選擇變頻器

變頻器有不同的種類，要根據變頻器的額定功率的大小，額定電流，額定電壓，變頻器的過載能力及各項參數的使用要求，正確的選擇變頻器。一般情況下，普通的變頻器的基本功能都能滿足常規的使用要求，但是要視情況而定，比如說：變頻器運行的最大功率要根據負載和使用環境相應的加大變頻器的容量。而且，有些特殊的行業還需要選擇相對專業的變頻器。

1.1.2 如何正確的安轉變頻器

要認真的把使用說明書仔細的看看，并且按照說明書的要求接線。為了防止變頻器內部的漏電引起電擊，要把變頻器裝置穩定的接地，從而避免射頻干擾引起漏電。

1.2 運行中的正確使用

（1）電機的轉速在靠變頻器控制時，電機的噪音和溫升都比用工頻的時候要高。在電機低速運轉時，由于電機風葉轉速低，電機的溫升變高，這種情況要注意適當的減低負載并且注意通風冷卻，防止電機溫升超過最限值。

（2）供電線路的阻抗要適當的調大一些，在變頻器接入低壓電網的情況下，如果變頻器和離配電變壓器距離很近，或者配電變壓器的容量大于變頻器的容量的10倍左右時，回路阻抗如果太小的話，在投入的瞬間會對變頻器產生很大的涌流，直接損毀變頻器的整流元件。所以如果抗阻較小的話，就要在變壓器和變頻器之間加裝交流電抗器。

1.3 運行中的正確維護

（1）在用變頻器進行啟動和停止從而控制速度時，不能用斷路器和接觸器直接操作，不然會讓變頻器失去控制，從而造成嚴重的后果。所以，在這種情況下能用斷路器和接觸器而是要用變頻器的控制端子來操作。

（2）在變頻器驅動普通電機座恒轉矩運行時，要控制低速運行的時間，因為長時間的低速運行會讓電機的散熱效果變差，電機的溫升變高。因此，在長時間的低速恒轉矩的情況下，就要選擇用變頻電機。

（3）在日常的維護時，要查看變頻器的外接制動電阻的阻值是否大于變頻器的容許所帶制動電阻的數值。如果將應接制動電阻的端子插錯入口，就會使開關在制動時發生短路。所以，在滿足制動的要求的情況下，要讓制動電阻適當大一些。

2 變頻器的常見故障分析

2.1 過流現象是變頻器使用時發生報警的現象

以一臺LG-IS3-43.7kW變頻器為例子，如果發生了一啟動就跳“OC”的狀況就是發生了過流現象。一般分為兩種狀況，一種是，在機器重新啟動的時候，由于機器中的負載短路，機械部位被卡住或者逆變模塊遭到損壞和電動機的轉矩過小等原因造成一升速就跳閘。這是過電流很嚴重的一種現象。另外一種是，上電就跳的現象，引起這種現象的原因是，模塊壞損、驅動電路不正常、電流檢測電路故障。設置的加速時間過短、設置的電流上限太小、設定的轉矩補償（V/F）較高。在重新啟動時并不會引起立即跳閘，而是在加速時發生這種現象，而且這種現象一般不能復位。對這個故障進行維修的話，首先，要打開機蓋，檢查有沒有燒壞的痕跡，然后在線測量IGBT（7MBR25NF-120）基本判斷有沒有問題。有燒毀的部件，更換即可。如果一切正常，為了進一步的判斷問題，就需要把IGBT拆下，然后后測量7個單元的大功率晶體管的開通與關閉的狀況，若異常更正即可。

2.2 欠壓也是變頻器在使用過程中經常碰見的一個問題

欠壓現象的發生是因為：

（1）可控硅三路中有部件工作異常或者在整流橋的某一路中發生就會造成欠壓。

（2）由于主回路上的接觸器發生損壞，直流母線電壓損耗在充電電阻的上面也可能導致欠壓。

（3）如果在電壓檢測電路時發生故障也會出現欠壓的問題。

這三種情況下會造成主回路電壓太低（220V系列低于200V，380V系列低于400V），從而引起欠壓的現象。以一臺為例子，如果變頻器上上電跳“Uu”則發生了欠壓的現象。解決這個問題要先檢查這臺變頻器上的的整流橋充電電阻是否完好，若無異常，而且上電后沒有聽到接觸器的聲音，就可以確定故障是發生在出在電源或控制回路以及接觸器的部分，之所以可以確定是因為CT18.5kW變頻器的充電回路的充電過程是靠接觸器的吸合來完成的而不是利用可控硅進行的。確定問題之后拆掉接觸器，檢查直流電源，查看損毀部件，重新換新即可。

2.3 安川變頻器經常會發生SC故障

引起SC故障報警的原因之一是，造成IGBT模塊損壞的原因有以下幾種：

（1）由于變頻器的外部負載發生故障，比如外部負載發生短路，堵轉等。

（2）由于電機不抖動，電壓及三相電流的不平衡，變頻器有有頻率顯示卻無電壓輸出，就會導致IGBT模塊的損壞。

（3）安川變頻器中驅動電路的上橋運使用的是驅動光耦 PC923，這是一款帶有放大電路的光耦，它是專用于驅動IGBT模塊的。

而安川變頻器的下橋驅動電路則是采用的一款內部帶有放大電路，及檢測電路的光耦PC929。所以如果驅動電路發生老化也有可能導致驅動波形失真，驅動電壓波動太大進而造成IGBT損壞，從而導致SC故障報警。

3 總結

變頻器在我國的廣泛應用，促進著時代的發展和科技的進步。變頻器在企業、工廠的使用大大的節約了資源，不僅讓生產的過程變得更加快捷，更加方便，而且代替了以往的污染環境的傳統作業，為我國的綠色GDP的增長，作出巨大的貢獻。變頻器是一個運動的物體，在變頻器的控制系統中，任何一個小的問題都有可能造成大的問題。所以，我們在日常對變頻器進行控制和維護時一定要認真仔細，做到安全無誤，保障好變頻器的正常運轉。

參考文獻

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作者單位

神華寧夏煤業集團、煤制油、電氣管理中心 寧夏回族自治區銀川市 751400