變頻器故障診斷技術研究與分析

摘要：隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，人們對于物質(zhì)的要求越來越高，我們的科學技術正處于一個飛速發(fā)展的時期，產(chǎn)品的生產(chǎn)工序也變得非常復雜，人們對于生產(chǎn)設備故障發(fā)生的次數(shù)以及頻率，如何修復以及診斷有了更為嚴苛的要求，本篇文章主要研究的是變頻器故障診斷技術。

關鍵詞：變頻器；故障診斷；技術研究

變頻器之所以被廣泛應用是因為它的質(zhì)量較輕，裝置體積是較小，最重要的是他的一次功率變換控制的效率非常高，變頻器這種設備的結構非常特殊，而且又在我國的工業(yè)系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，一旦它發(fā)生故障問題并且不能及時找出原因并進行解決，會對整個工業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)生非常嚴重的影響，繼而對整個生產(chǎn)生活帶來非常大的經(jīng)濟損失，因此變頻器的安全保障問題十分重要。

一、變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀以及概念

（一）變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀

變頻器這種設備的產(chǎn)生，給我國的工業(yè)帶來了非常大的影響，它極大的簡潔化了本來極其復雜的工作程序，變頻器的體積與過去的笨重相比有了非常大的改觀，它的體積相對來說比較小，除此之外產(chǎn)品的質(zhì)量也在不斷提升，主要體現(xiàn)在它的維修率大大降低，所以變頻器這種設備應用得十分廣泛，從小型家電到大型機器中，都有變頻器這種設備的身影，隨著人們生活水平不斷的提高，節(jié)能型的電器愈加受到人們的青睞，變頻器的作用也愈發(fā)的重要了，成為人們生活中無法缺少的設備，就比如說現(xiàn)在的人們都離不開電，所有的設施設備都需要電才能運轉，不論是夏天還是冬天，人們都需要使用空調(diào)，而裝在空調(diào)中的電動機，便使得家家戶戶成為耗電大戶，變頻器這種設備的使用，使這種情況得到了很大的改善，在很大程度上降低了設備的能耗。

和其他的發(fā)達國家相比，我國的變頻器的發(fā)展是非常慢的，所以我們在產(chǎn)品技能上還不是很完善，需要進行提升和改進，我們國家自己研發(fā)生產(chǎn)的高壓大功率變頻器是非常少的，生產(chǎn)的比較多的便是低壓段的中小型變頻器，在這一方面，我們?nèi)匀恍枰Α?/p>

（二）變頻器的概念

變頻器是可調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)的一種，是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

二、變頻器最常出現(xiàn)的故障分類

故障簡單來說，就是在系統(tǒng)在使用過程中內(nèi)部一些特殊的性能偏離了正常運行的范圍，使得系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)異常，按照不同工作性能劃分可以將其故障分成三類。

（一）按照故障發(fā)生的時間來進行劃分

按照故障發(fā)生的時間劃分，可以劃分成三種故障。第一種故障適老化性故障，這種故障是最為常見的，這是因為不論什么樣的機械設備都會有他自己的使用壽命，這種老化性故障常常出現(xiàn)在使用了多年的設備中；第二種故障是突發(fā)性故障，就是變頻器在使用中過程中突然某種原因使得系統(tǒng)的某種功能得不到正常使用；第三種故障是間歇性故障，是因為某些因素從而導致某些系統(tǒng)功能出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

（二）按照故障發(fā)生的部位來進行劃分

按照固執(zhí)故障發(fā)生的部分來進行劃分，可以劃分成三種故障類型，第一種故障類型是負載故障，負荷過重導致電動機發(fā)熱，并可從顯示屏讀取運行電流上發(fā)現(xiàn)。第二種故障類型是開關電源故障，是變頻器的供電電源存在著很大的問題所造成的故障，第三種故障是內(nèi)部故障，是變頻器自身的問題所造成的故障，他又主要包含三種，分別是控制系統(tǒng)的故障、逆變器的故障以及直流環(huán)節(jié)故障。

（三）按照故障發(fā)生的性質(zhì)來進行劃分

按照故障的性質(zhì)來進行劃分，可以分成兩種，第一種是偶發(fā)性的故障，這種故障和間歇性的故障有很大的相似之處，它所發(fā)生的時間是不確定并且時有時無的。第二種故障類型是永久性的故障，由于某種因素導致變頻器不能進行正常的工作，這種狀況一直持續(xù)存在。

三、對于變頻器故障的診斷

（一）在神經(jīng)網(wǎng)絡的基礎之上的變頻器的故障診斷

神經(jīng)網(wǎng)絡控制器這種故障診斷有許多的好處，其中最重要的一條，便是它可以通過網(wǎng)絡的變換和動力學行為得到一種并行分布式的信息處理功能。從此進行故障的診斷和預測工作，這是目前最為科學合理的處理方式，尤其是在遇到不知名故障信號和故障類型之間的邏輯關系時，此方式更為明顯，由于變頻裝置系統(tǒng)具有非常強的隨機性以及模糊性，并沒有方法可以解決在此之前的故障檢測方法，所以在這種情況下，我們發(fā)明了這種在神經(jīng)網(wǎng)絡基礎之上的變頻器的故障診斷技術，這種技術有非常多的優(yōu)點，但是它也有一些不足之處，主要體現(xiàn)在三方面，一個方面是他對于專家的經(jīng)驗知識沒有很好的重視；第二個方面是在樣本獲取環(huán)節(jié)是非常困難的。第三個方面是他無法理解網(wǎng)絡全職形式的表達方式。

（二）在信號處理的基礎之上的變頻器故障診斷技術

起初，借助傅里葉分析法對三項全控制流電流的故障來進行一個診斷分析，第一，取一些關鍵點，把時域轉化到頻域信息再進行分析，第二，借助蝙蝠值得具體特征來進行故障診斷，最終得出故障的類型，第三，使用一些尚未啟用的工具對這些變頻器故障進行詳細而深入的分析與探究，確定故障出現(xiàn)的部位并迅速的選擇最正確的解決方式。然后基于沃爾什分析法對三項全控制電流的故障進行診斷，第一，同樣是對故障中的關鍵點來進行一個分析，第二把關鍵點的波形借助沃爾什法進行變換，然后對時域轉換頻域進行一個周期的工作。第二，通過電動機屏幕中顯示故障的具體特征進行分析，從而找到其問題，最終找到變頻器故障所發(fā)生的部位。這種診斷技術是具有非常多的優(yōu)點的，他的診斷速度非常快，而且靈敏度較高，操作相對簡單，但是，這種方法不足之處就是對故障參數(shù)的設定是非常困難的，在目前還沒有找到確切可行的方法。

四、總結

文章中首先分析了變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀以及概念，其次變頻器最常出現(xiàn)的故障分類，不斷完善變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中的應用使其在工業(yè)化社會中不斷發(fā)揮重要的作用。

參考文獻：

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[2]高明裕，徐德鴻，李承紅.多臺電力電子裝置故障自診斷系統(tǒng)[J].電力電子技術，2006（03）.

作者簡介：王笑（1987），男，漢族，陜西神木人，碩士，講師，研究方向：電氣控制。