西門子變頻器常見故障及解決措施分析

張奎

摘 要：新時期以來我國的經濟進入了高速發展期，進出口貨物量逐年遞增，海運作為進出口貨物運輸的主要渠道發揮著巨大的作用。港口碼頭的貨物裝卸是航海運輸的重要一環，大量的電機被應用于港口碼頭機械設備中，變頻器作為一種在工業領域中應用較多的電氣控制設備以其控制靈活、高效、節能的特點在港口碼頭機械設備中的電機控制中發揮著巨大的作用。安川和西門子作為我港變頻器應用最多的兩個品牌在電機控制中發揮著巨大的作用。變頻器在應用的過程中由于受到碼頭現場惡劣的自然環境和復雜的工況影響會出現各種各樣的故障，做好變頻器常見故障的分析對于保障港口的正常裝卸有著極為重要的意義。

關鍵詞：西門子；變頻器；故障；解決措施

前言

變頻器是一種在工業控制領域應用極為廣泛的電氣控制設備，通過使用變頻器能夠實現對于恒速傳動的交流電動機的速度控制。港口碼頭裝卸設備中所使用的變頻器由于使用頻繁且工況復雜、惡劣使得其經常會出現各種問題從而影響裝卸設備的正常運行，為保障裝卸設備的正常運行應當總結分析變頻器常見故障的特點，從而找出變頻器常見故障的解決措施。本文將會對西門子變頻器常見故障的解決措施進行分享。

1 西門子變頻器的特點

西門子作為較早進入我國的電氣控制設備生產商，其產品在我國的各個行業中都有著廣泛的應用。變頻器作為一種交流電動機的速度控制設備在工業生產領域中發揮著巨大的作用。西門子的變頻器分為通用、工程、專用三種不同的種類，其中通用型應用多且廣泛。西門子的變頻器具有種類多、通訊和配套軟件全、性價比高的特點。變頻器在我國的眾多的機械設備中都有著廣泛的應用。

2 西門子變頻器常見故障分析及解決措施

2.1 西門子變頻器常見故障分析

變頻器常見的故障根據其故障類型的不同可以分為外部故障和變頻器內部故障兩種類型的故障，其中外部故障發生時應當注意檢測變頻器的外部參數、外部電源、電機等所引起的故障，變頻器內部故障則分為軟故障和硬件故障兩個方面。變頻器的外部故障主要有以下幾中類型：（1）參數設置錯誤，變頻器內部所設置的參數需要與所驅動的電機相匹配，如變頻器參數設置不當或是設置錯誤將會導致變頻器無法正常啟動。（2）外部接線故障，在變頻器的使用過程中其外部接線在長時間的使用后會出現斷線、插頭損壞等的問題從而影響變頻器的正常運行。（3）變頻器外部供電出現問題，當變頻器的外部電源出現“欠壓、過壓、過流、過頻”等的問題時將導致西門子變頻器無法正常運行。（4）過載，造成西門子變頻器過載主要是由于加速時間過短、制動量過大或是電網電壓過低等的原因所導致的。針對這一問題可以采用延長電機啟動加速時間、延長電機制動時間等的方式予以解決。由電機所導致的過載可著重檢查電機是否存在卡死等的問題。（5）過流，造成西門子變頻器外部過流問題的原因可能是由于電機負載突變從而引起較大的沖擊、電機或是供電線纜的絕緣遭到破壞短路等所導致的。

西門子變頻器的軟、硬件故障則主要針對的是西門子變頻器自身，由于西門子變頻器需要長時間承受高電壓、高電流從而導致其內部的硬件（控制板類的控制部件、IGBT等功率部件）等的燒毀損壞，從而影響西門子變頻器的正常運行。

2.2 西門子變頻器常見故障的排查與解決

當西門子變頻器出現故障時，首先查看西門子變頻器上的數碼管上所顯示的報警信息，針對報警信息查看西門子變頻器的報警說明以此來對西門子變頻器的故障進行定位。如直接對一臺故障的西門子變頻器進行檢查，在上電檢查之初則首先需要使用萬用表來對西門子變頻器進行測量。使用萬用表對西門子變頻器中的整流橋、IGBT模塊等功率部件進行檢查并注意查看西門子變頻器中是否有明顯的燒毀痕跡。在使用萬用表對功率部件進行檢查時，將萬用表打到1K的電阻檔，將黑表筆與西門子變頻器的直流（-）極連接，而后使用萬用表的紅表筆分別連接西門子變頻器的三項輸入、輸出端來測量電阻，測量所得出的電阻值應當在5-10K之間且輸入、輸出三相之間要相互一致，輸出端的三相電阻值要略小于輸入電阻值，完成了（-）測的電阻測量后繼續將黑表筆放置在（+）測繼續進行三相測量，測量方法與上述一致，如測量電阻值正常其并未有充放電現象則表明西門子變頻器能夠上電測量，如若不然則意味著西門子變頻器功率部件損壞需要對測量存在問題的部件進行更換，尤其是西門子變頻器中的功率部件上存在明顯燒毀痕跡的不得將西門子變頻器直接上電。

完成了對于西門子變頻器的初步測量后需要對西門子變頻器進行上電測量，以西門子變頻器中MM4變頻器為例：（1）上電后西門子變頻器上的數碼管顯示的是F231故障時，則意味著西門子變頻器的電源驅動板或是主控板存在問題，則可以更換西門子變頻器中的電源驅動板或是主控板來進行測試。（2）在西門子變頻器上電后如面板無顯示或是面板下的指示燈不亮，則意味著西門子變頻器的整流供電部分存在問題，應當對西門子變頻器中的供電部分進行檢測，可以使用萬用表對西門子變頻器中的整流部分中的整流二級管進行檢測，發現存在問題的二極管直接進行更換即可解決問題。（3）如西門子變頻器上電后顯示的是（------），多數意味著西門子變頻器中的主控板存在問題，可以通過更換西門子變頻器主控板的方式予以解決，造成此類故障的原因主要是由于西門子變頻器外部接入線中存在著較大的雜波，從而使得西門子變頻器主控板上的電阻、電容等遭到沖擊后損壞所造成的，此外，在西門子變頻器工作的過程中也會產生較大的熱量，如西門子變頻器主控板散熱不好也會造成主控板上的電子部件燒毀。（4）在西門子變頻器上電運行后，不論是空載運行還是帶負載運行都會在西門子變頻器上顯示過流報警，當此類故障發生時一般意味著西門子變頻器中的IGBT功率部件損壞，應當對西門子變頻器中的功率部件及驅動部分進行詳細的測量，檢測存在問題的功率及驅動部件，更換新的部件后再詳細的測量后才能再次上電，如驅動部分存在問題將會導致西門子變頻器中新更換的IGBT在上電后再次燒毀。造成此類故障的原因主要是由于西門子變頻器在使用的過程中出現多次過載或是西門子變頻器長時間處于電壓波動較大的情況，從而導致西門子變頻器中的器件燒毀，針對這一情況需要對西門子變頻器的外側電路進行檢測，檢測電機是否正常，并在西門子變頻器的進線端加裝電壓保護裝置，以避免西門子變頻器燒毀。（5）某西門子變頻器在使用的過程中經常出現無征兆的“停機”，重新啟動后其有可能是正常的，將西門子變頻器拆下后經過檢測各器件均未能發現問題，通過對西門子變頻器上電后經過長時間的觀察后發現，在西門子變頻器工作的過程中其主接觸器在工作時會存在著吸合不正常的問題，從而導致西門子變頻器在工作一段時間后無法保持吸合狀態從而導致掉電、亂跳等問題，經過對西門子變頻器主接觸器進行拆開后發現造成這一故障的主要原因是由于西門子變頻器中的開關電源與主接觸器線包一路的濾波電容漏電，從而導致電壓偏低，導致無法正常吸合，如供電電壓較高這一問題還可以掩蓋過去而當電壓較低時問題則會較為明顯的暴露出來。通過對西門子變頻器常見故障進行分析后發現，西門子變頻器中的功率部件的損壞所占的比例并不高，而是其中的電阻、電容等的控制器件的損壞所占的比例較高，在故障排查時要予以注意。

3 結束語

西門子變頻器在工業領域有著廣泛的應用，做好西門子變頻器常見故障的分析與解決對于保障工業生產等有著極為重要的意義。

參考文獻

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