低壓變頻器的常見故障分析和處理

于沛 富洋 劉艷玲

【摘 ?要】隨著社會經濟的發展，電力電子技術也在不斷發展，低壓變頻技術應運而生，在現代工業應用中表現出了強大的生命力，給工業發展注入了強大的動力，而且發展越來越迅速應用范圍越來越廣。低壓變頻器不僅調速平滑，范圍大，啟動電流小，運行平穩，而且節能效果顯著，同時具有結構緊湊、小巧、可實現無觸點軟啟動和調速控制等多種優點。但是低壓變頻器主要有半導體元器件組成，在應用中容易受到濕度、溫度、塵埃、振動等環境因素的影響。而且帶有半導體元器件本身的缺陷。本文將對低壓變頻器常見故障進行分析，并提出有關處理措施，以供參考。

【關鍵詞】低壓變頻器;常見故障;處理

1低壓變頻器的含義和基本結構

低壓變頻器是指利用電力電子開關的通斷作用，將工頻低壓電源轉換成另一頻率電源的電能控制裝置，以實現電機的變速運行。簡單來說，它是一種可以為交流電機提供不同頻率、大小電壓的設備。在它內部控制電路的作用下，先通過整流電路把外部低壓交流電變為直流電，再在逆變電路作用下轉變為各種頻率交流電源。在高級的矢量變頻器中，還有一個進行轉矩計算的CPU及相應電路。低壓變頻器主要由主電路、控制電路、操作顯示電路和保護電路組成。

2低壓變頻器故障分析

2.1供電電源異常

主要包括缺相、低電壓、停電。這些異常主要是由于輸電線路因風、雪、雨造成的，有時也由系統內部短路造成。還用些單位使用自行發電設備，就會造成電壓波動，電壓頻率不穩的情況。

2.2過電壓故障

此種故障常發生在機組減速制動時，過壓原因主要與中間回路及制動環節有關，制動電阻過大或損壞，無法及時釋放回饋的能量而造成過電壓，或者中間回路濾波電容失效或檢測電路故障。

2.3電動機不能正常升速

這主要是由于電源缺相變頻器輸出電壓降低，變頻器缺相造成三相電壓不對稱而產生負序轉矩造成的。

2.4變頻器顯示過載過熱

過載故障主要包括變頻器過載和電機過載，可能是由于加速時間太短，直流制動量過大、電網電壓太低以及負載過重等原因引起的。在變頻器風扇通風不良時容易造成變頻器的過熱，變頻器使用時間過長或老化也會導致過熱現象的產生。

2.5發生過電流并引發跳閘

電流過大以至于跳閘的主要原因是輸出端UVW短路，負載過大，或者加減速時間設定不正確又或轉矩提升量不合理造成過電流或主回路模塊過熱。

3低壓變頻器維護處理分析

3.1運行維護方法

第一，不同運行狀態采用不同的方法，例如為了預防風冷的低水平，可以采用高轉速比運行;使用專用型變頻電機控制其調速范圍;強制冷卻過熱的元件。第二，頻繁啟動、停止器件的時候，為了保證電阻不會產生大量的熱量來降低電解電容的使用性能和縮短使用壽命，需要借助于開關元件控制;第三，嚴格設置使用的各項參數，保證匹配度，減速時間過短可能導致過壓保護，如無特殊要求，保證在3到5分鐘即可，盡量避免自由停車、復位等功能。檢測運行時輸入、輸出電壓、電流以及電容量的輸出等參數是否在正常的范圍之內。

3.2變頻電機維護辦法

（1）元器件的檢修。低壓變頻器在使用前和使用后都要做好維護和檢修的工作，例如，在無使用時一定要定期除塵，可以拆除或保留清理整流柜，逆變柜和控制柜;使用后檢測電機在使用過程中導致的內部或外部損傷，電容是否漏液、漏電壓以及漏電流等，檢查外殼、安全閥等原件是否損壞，不僅如此，還要精確了解元件的使用周期，當發現元件使用時間高于周期時，應該要重點監測電容量、電壓以及電流等和正常使用的數值偏差判斷其工作效率;檢測個線路和端子排是否出現因老化、否是、外力致傷，外皮脫落等等造成的無用電器相連的短路故障，接地短路故障，以及連接質量較低導致的短路以及元件損壞;保證冷卻風機的良好運行，如使用已達半月應清理一次，或發生堵塞導致嚴重熱量時應及時更換，保證冷卻風正常運送;時常檢測變頻器的各項指標，包括變頻器的聲響、氣味、溫度以及振動顏色等是否出現異常。

（2）檢修注意事項。在變頻器內電容放電完全后，指示燈熄滅才能進行更換電器元件等;預防溫度過高在模塊底部涂硅膠散熱;在安裝中應保證驅動線的完好連接，以免因GBT模塊的觸發端在觸發線撥掉后有可能留有小量電壓，形成短路;其內部螺釘緊固保證電氣連接;應及時檢測元件安裝完畢，禁止缺螺釘或導線連接導致的短路故障;數據保存、備份，對各個時段壓做好記錄，比較、反饋等及時的改進等以免信息丟失。

3.3開展定期檢查工作

定期檢查包括，定期打開外殼除灰塵，檢查直流母排是否存在變形、腐蝕，母排和各固定安裝點的螺栓是否松動，絕緣片是否有老化、開裂變形產生，風扇是否工作正常，觀察電容器是否出現膨脹損壞現象，檢查各接線端子是否連接牢靠，電抗器工作時時是否出現噪音。如果存在上述情況應該立馬停機檢修維護。日常檢查包括檢查鍵盤面板是否正常，檢查有無氣味和振動，有無過熱或變色，還要檢查變頻器周圍環境是否達到變頻器正常運行標準，長期潮濕、多灰塵環境最容易損害電子產品應該密切監視環境濕度，如過環境太過惡劣應該考慮給設備單獨設間加裝空調設備。有些元器件是有壽命要求的比如說電容器，在壽命到來前一定要注意更換。

3.4使用注意事項

低壓變頻的使用受環境影響嚴重，應用時要保證周圍環境清潔，溫度要控制在40度以下，因為溫度過高會嚴重影響其壽命;接線時斷開電源，應用萬用表確定有無外加電壓;接地端完好接地;保證濕度、溫度、清潔度適宜;接線布局正確，最重要的為輸入和輸出線路;安裝冷卻和通風設備;在使用漏電開關前選擇高頻漏電開關，在變頻器和電機之間禁止安裝補償電容或電容限制器，禁止安裝電磁接觸器等等。

3.5工作人員要求

專業工作人員需要具備專業知識和技能，要求其能嚴格按照制度執行除塵、安裝、維護、檢測以及維修等各個環節的工作，對于出現問題，應該要應用專業知識來判斷具體原因并采取必要的措施進行解決。除此之外，對于更改參數等必須要經過國家規定的正常范圍內，符合相應的規章制度，在不影響其要求的正常工作狀態下，更加高效的完成作業。

4結語

總而言之，由于作者長期工作的局限性無法將所有的故障和處理方法進行全面的分析，希望廣大工作者不要局限此文應該平時多注意多總結多增加相互交流共同提高低壓變頻器故障維護處理技術。電力技術發展日新月異，新的技術就會帶來新的問題，我們要緊跟技術發展步伐加強學習，為保障變頻器長久平穩工作給企業創造更多的價值做出自己的貢獻。

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作者簡介：

于沛（1983.2-），男，遼寧沈陽人，沈陽航空航天大學學士，中級工程師，研究方向：電氣工程及自動化。

富洋（1983.8-），男，遼寧沈陽人，沈陽航空航天大學學士，中級工程師，單位：沈陽新松智能驅動股份有限公司，研究方向：電氣工程及自動化。

劉艷玲（1987.12-），女，遼寧凌源人，沈陽工業大學學士，單位：沈陽新松智能驅動股份有限公司，研究方向：電氣工程及自動化。

（作者單位：沈陽新松智能驅動股份有限公司）