變頻器故障分析及維修

張世紅

摘 要：在實際工作中，變頻器往往由于使用方法不正確或設置環境不合理等原因，容易造成變頻器誤動作及發生故障，或者無法滿足預期的運行效果。本文對變頻器一些常見故障進行了分析，并探討了維修方法。

關鍵詞：變頻器；故障；維修

變頻器廣泛應用于交流電動機的速度控制，其主要的特點是具有高效率的驅動性能及良好的控制特性。變頻器的問世，實現了交流調速取代直流調速，在許多工業應用場合被作為首選的傳動方案。隨著通用變頻器應用范圍的擴大，遇到的問題也越來越多。下面分析變頻器的一些常見故障，并探討維修方法。

一、變頻器常見故障

1.變頻器出現0VERCURRENT故障

變頻器出現0VERCURRENT故障，一是外部原因，二是變頻器本身。

（1）外部原因。電機負載突變，引起的沖擊過大造成過流。電機和電機電纜相間或每相對地的絕緣破壞，造成匝間或相間對地短路，因而導致過流。當裝有測速編碼器時，速度反饋信號丟失或非正常時，也會引起過流，檢查編碼器和電纜。

（2）變頻器本身原因。

①參數設定問題。例如加速時間太短，PI0調節器的比例P，積分時間I參數不合理，超調過大，造成變頻器輸出電流震蕩。

②變頻器硬件問題。電流互感器損壞，現象為：變頻器主回路送電，當變頻器未起功時，有電流顯示電流在變化，這樣可判斷互感器損壞。

主電路接口板電流、電壓、檢測通道損壞，也會出現過流。

當負載不穩定時，適用DTC模式，因為DTC控制速度非常快，每隔25微秒產生一組精確的轉矩和磁通的實際值。另外，速度環的自適應（AVTOTVNE）會自動調正PI0參數，從而使變頻器輸出電機電流平穩。

（3）故障判斷。

①電流模塊損壞：一般是由于電網電壓或內部短路引起。

②送變模塊損壞：由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。

③上電無顯示：由于開關電源損壞，或軟充電電路損壞，或面板損壞。

④上電顯示欠電壓：由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。

⑤上電顯示過流或接地故障：由于電流檢測電路損壞。

⑥啟動顯示過流：驅動電路或送變模塊損壞，電機繞線接地。

2.變頻器過壓

變頻器過壓，主要是電機的同步轉速比實際轉速過高，使電動機處于發電狀態，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩種情況可以引起這一故障。

（1）當變頻器拖動大慣性負載時，其減速時間設的比較小，在減速過程中，變頻器輸出的速度比較快，而負載靠本身阻力減速比較慢，使負載拖動電機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動機處于發電狀態，而變頻器沒有能量回饋單元，因而變頻器支流直流回路電壓升高，超出保護值，出現故障。處理這種故障可以增加再生制動單元，或者修改變頻器參數，把變頻器減速時間設的長一些，增加再生制動單元功能包括能量消耗型、并聯直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。

（2）多個電動機拖動同一個負載時，也可能出現這一故障，主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例，當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時，則轉速高的電動機相當于原動機，轉速低的處于發電狀態，引起故障。處理這類故障時需要加負荷分配控制，或把轉速高的變頻器特性調節軟一些。

3.過載故障

變頻器過載，可能是加速時間設的太短，直流制動量過大，電網電壓低，負載過重等原因引起，一般可以通過延長加速時間，延長制動時間，檢查電網電壓等加以解決。

4.過流故障

過流故障可分為加速、減速、恒速過流等，可能是由于變頻器加減速時間太短，負載發生突變，負載分配不均，輸出短路等原因引起的，這時可以通過延長加減速時間，減少負載的突變，外加能耗制動原件，對電機、線路進行檢查，如果斷開負載變頻器還是有過流故障，說明變頻器送變電路IGBT管已經損壞，需要進行變頻器的修理。

5.欠壓

說明變頻器電源輸入部分有問題，需要檢查三相整流橋。

二、故障分析與維修

變頻器在使用中，是否能滿足傳動系統的要求，變頻器的參數設置非常重要，如果參數設置不正確，會導致變頻器不能正常工作。

變頻器一般出廠時，廠家對每一個參數都有一個默認值，這些參數叫工廠值，在這些參數值的情況下，我們能以面板操作方式正常運行的，但并不滿足大多數傳動系統的要求，所以在我們正確使用變頻器前，要對變頻器參數進行設置。

1.確認電機參數：變頻器在參數設置中，設定電機的電壓、電流、功率、轉速、最大最下頻率。

2.變頻采取的控制方式，即轉矩控制、速度控制、PI0控制等方式，一般要根據控制精度，需要進行靜態或動態辨析。

3.設定變頻器的啟動方式，我們可以根據實際情況選擇啟動方式，可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。

4.給定信號的選擇。一般變頻器的頻率給定可以有多種方式，面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定，可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和。如果要獲得更好的控制效果，不能根據實際情況修改相關參數。

三、結語

在變頻器的實際應用中，只有滿足變頻器運行工作的需求，才能長期穩定運行，加強日常點檢維護工作，改善變頻器運作環境，減少負載波動大因素，才能確保變頻器發揮其應有的性能，提高設備利用率，達到節約用電，降低設備維護費用。

參考文獻：

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