變頻器常見故障處理與維護(hù)對策

周日山，葉汝山

（寶武集團(tuán)韶關(guān)松山煉鐵廠，廣東韶關(guān) 512000）

0 引言

在進(jìn)行變頻器研發(fā)時，有些設(shè)備的性能比較穩(wěn)定，組合功能更加豐富，存在良好的力矩特性。變頻器在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用范圍比較廣，具有良好的市場發(fā)展前景。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展、元器件的應(yīng)用和控制理論的成熟，變頻調(diào)速成為驅(qū)動產(chǎn)品的主流。變頻器節(jié)能效果較好，尤其是在一些小型鼓風(fēng)機(jī)和輸送機(jī)的應(yīng)用效果比較好，但變頻器一旦發(fā)生故障，解決起來比較困難。要對變頻器的原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分了解，對硬件故障問題和軟件故障問題進(jìn)行區(qū)分，才能對其進(jìn)行具體的解決[1]。

1 變頻器控制機(jī)泵現(xiàn)場操作故障處理措施

導(dǎo)致這類問題發(fā)生的主要原因，是電位器控制接線存在故障。要先使用多用表對控制接線是否存在斷路和松動以及錯接等問題進(jìn)行全面的檢測，檢查電位器是否完好。在正常運(yùn)行情況下，開關(guān)接通時，電位器的電阻值接近0 或直接顯示0，斷開開關(guān)后電阻值無窮大。如果接通狀態(tài)下電阻值不為0，斷開后電阻值不是無窮大，說明電位器存在問題。如果這兩項都處于正常的狀態(tài)，要參考說明書對變頻器接線進(jìn)行檢查，并且對面板顯示狀態(tài)進(jìn)行查看。這時會發(fā)現(xiàn)面板報警，顯示電壓比較低，電位計需要對電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。要對導(dǎo)致電壓降低問題發(fā)生的主要原因進(jìn)行查找，從而對故障進(jìn)行逐一排除。可以參考說明書和控制圖紙，對電位器進(jìn)入變頻器的端子位置進(jìn)行判斷，正確接線是電位器中間抽頭接到變頻器模擬輸入端子區(qū)域，另外兩個抽頭可以接到變頻器和公共端。如果調(diào)電位器的運(yùn)行速度存在劇烈的波動，需要進(jìn)行公共端和電源端子的調(diào)換[2]。

2 變頻器啟動后現(xiàn)場中控不能調(diào)速故障處理措施

在對變頻器控制回路接線情況進(jìn)行檢查時，如果發(fā)現(xiàn)接線不存在異常情況，或者接線調(diào)整之后故障沒有得到解決，應(yīng)該對變頻器的運(yùn)行設(shè)置模式進(jìn)行判斷。現(xiàn)場電位器調(diào)節(jié)給出的是電壓信號，中控調(diào)節(jié)給出的是電流信號。有些廠家設(shè)置的變頻器存在兩種模式，要對電壓信號和電流信號進(jìn)行同時設(shè)置，才能實現(xiàn)中控調(diào)節(jié)和就地調(diào)節(jié)，要嚴(yán)格按照調(diào)節(jié)信號進(jìn)行具體設(shè)置。要對電機(jī)問題進(jìn)行充分考慮。理論上，變頻器啟動之后，控制的電機(jī)屬于變頻電機(jī)，低頻運(yùn)行時存在發(fā)熱等情況，就會引發(fā)故障問題。變頻電機(jī)一般存在同軸的風(fēng)扇或者外接的電源風(fēng)扇，普通電機(jī)一般不存在風(fēng)扇，實際上有些鋼鐵廠在對變頻器進(jìn)行改造時，為圖方便而使用普通電機(jī)。要通過變頻器啟動曲線來設(shè)置重載啟動。一般只要電機(jī)出力足夠，就不會出現(xiàn)故障問題。變頻電機(jī)和電纜的絕緣考核溫度比普通電機(jī)的溫度高很多，實際上電纜和電機(jī)的實際配置，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計的需求，所以絕緣和溫升曲線可以滿足普通的工作需求。但因為有些變頻器的散熱功能比較差，在運(yùn)行的過程中，會對電機(jī)軸承和絕緣功能產(chǎn)生破壞[3]。

3 電抗器鐵芯溫度過高故障處理措施

對電抗器進(jìn)行檢查時，要對線圈匝間是否存在短路問題進(jìn)行檢測，還要對其是否與變頻器的容量匹配進(jìn)行試驗。如果鐵芯材料存在問題，也會降低變頻器的運(yùn)行效率。因為輸出的電流中，高次諧波電流頻率比較高，普通硅鋼片磁滯回線無法適應(yīng)高頻磁場，會產(chǎn)生較大的損失，導(dǎo)致鐵心發(fā)熱。要將3 根輸出線同時纏繞到右干匝，代替輸出的電抗器。如果輸出線比較粗、難以纏繞，可以同時穿過多個磁心，然后將高頻電感與輸出電抗器進(jìn)行串聯(lián)，對電抗器的發(fā)熱情況進(jìn)行疏解。如果以上各項目不存在異常，要對變頻器的參數(shù)進(jìn)行查看，通過調(diào)試進(jìn)行故障檢查。但一般不采用這種方法進(jìn)行故障檢測，可以調(diào)小開關(guān)的頻率[4]。

4 變頻器斷電后再送電機(jī)泵無法啟動故障處理措施

在對電機(jī)進(jìn)行檢查的過程中，如果發(fā)現(xiàn)存在故障，變頻器無法正常使用。無論哪個部位出現(xiàn)故障，一般都要先進(jìn)行電機(jī)的檢查，電機(jī)不存在問題，要對主控接線情況進(jìn)行檢測，如果接線存在松動等情況，要立即進(jìn)行整改。空載狀態(tài)下可以通過面板對變頻器是否啟動進(jìn)行查看，然后對參數(shù)設(shè)置情況進(jìn)行檢查。綜合檢查后，如果發(fā)現(xiàn)變頻器原有的設(shè)置參數(shù)全部丟失，需要重新進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置，并啟動變頻器[5]。

5 變頻器帶載初啟動過流跳閘故障處理措施

首先要清楚異步電機(jī)的轉(zhuǎn)動原理，才能對過流跳閘問題的發(fā)生情況進(jìn)行檢查。轉(zhuǎn)子與磁力線做相對運(yùn)動時，會產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)矩，如果轉(zhuǎn)子和磁力線同時轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速相等，不存在切割磁力線，也就等于電機(jī)沒有轉(zhuǎn)子，定子的電流會產(chǎn)生較大的變化，變頻器輸出狀態(tài)下會產(chǎn)生較多的信息數(shù)據(jù)。在進(jìn)行電流檢測時，要對電路的輸出頻率和電流的比值進(jìn)行計算，將最終的數(shù)值輸送到中央處理器，在這種狀態(tài)下可以對閥值進(jìn)行保護(hù)。一般來說，變頻器在啟動過程中電流不夠穩(wěn)定，波動幅度比較大，在重載狀態(tài)下容易引發(fā)過流跳閘等故障，應(yīng)該對其進(jìn)行調(diào)整，然后開啟變頻器，在這種狀態(tài)下電流的輸送更加平穩(wěn)。如果現(xiàn)有的施工工藝和操作形式存在問題，要通過顯示屏對運(yùn)行的電流進(jìn)行讀取[6]。

三相電壓不平衡會導(dǎo)致某相運(yùn)行電流過大，最終會出現(xiàn)過載跳閘等問題。電機(jī)發(fā)熱時，會出現(xiàn)受熱不均衡等問題。這類故障的發(fā)生，可能是誤操作導(dǎo)致，也有可能是變頻器內(nèi)部電流檢測區(qū)域存在問題。檢測結(jié)果顯示電流信號偏大，會導(dǎo)致過載跳閘問題。在解決這類故障問題時，首先要對電機(jī)是否存在發(fā)熱情況進(jìn)行檢查，如果檢查后發(fā)現(xiàn)一切正常，要對電子熱保護(hù)功能是否設(shè)置合理進(jìn)行查看。在檢查過程中，顯示變頻器有余量，要對電子熱保護(hù)功能的預(yù)置值進(jìn)行放寬。如果檢查后發(fā)現(xiàn)電機(jī)的溫升過高、存在過載問題，這個過載范圍沒有超出正常值，就說明電機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷比較重，需要適當(dāng)?shù)募哟髠鲃颖龋梢詼p輕電機(jī)軸的負(fù)荷[7]。

在采用這種方法解決故障問題時，會加大傳動比，如果傳動比增加幅度較大，就需要擴(kuò)大電機(jī)容量，否則會引發(fā)其他故障。在進(jìn)行故障檢查時，要對電機(jī)側(cè)三相電壓是否平衡進(jìn)行檢查。如果結(jié)果顯示三相電壓不平衡，則表示變頻器存在故障，需要對變頻器進(jìn)行綜合檢查。在檢查輸出端電壓平衡情況時，如果存在故障問題，說明變頻器到電機(jī)之間的線路存在比較嚴(yán)重的故障問題，應(yīng)該對所有接線端的螺釘是否擰緊進(jìn)行檢查。如果變頻器和電機(jī)之間存在接觸器或者其他的電器，需要對和電器有關(guān)聯(lián)的接線端是否已經(jīng)擰緊進(jìn)行檢查，要對觸點的接觸狀況是否良好進(jìn)行查看[8]。

處于持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下的變頻器，在進(jìn)行故障檢查的過程中，可以通過外部的觀察，對運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。要做好變頻器的巡視，對變頻器運(yùn)行時是否存在異常情況進(jìn)行檢查。通常要對環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，對變頻器運(yùn)行狀態(tài)下是否存在過熱和異味等情況進(jìn)行觀察，要對變頻器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況和散熱風(fēng)道是否通暢進(jìn)行逐一檢查。實際上變頻器運(yùn)行過程中，發(fā)生故障會有報警顯示，交流輸入電壓超過最大值時，也會有一定的警示信息[9]。

可以利用設(shè)備停運(yùn)時間，對日常維護(hù)時無法檢修的一些部位進(jìn)行重點檢查。操作前必須切斷電源，待操作面板電源指示燈全部熄滅之后，等待5 min 后才能開展檢查工作。在檢查的過程中，要對一些臟污的地方進(jìn)行清理，還要對內(nèi)部構(gòu)件是否存在腐蝕和老化問題進(jìn)行查看。如果存在這些問題，要對構(gòu)件進(jìn)行及時的維修和更換，避免因為這些問題導(dǎo)致故障的發(fā)生[10]。

6 結(jié)語

綜上所述，在變頻器常見故障處理過程中，需要做好日常的維護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)故障要及時解決，對故障的影響范圍進(jìn)行有效控制。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時，要采取有效的辦法對其進(jìn)行修復(fù)，要盡可能制定合理的控制方案，保證應(yīng)用參數(shù)的準(zhǔn)確，定期的進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，才能提高設(shè)備的運(yùn)行效率，避免影響正常的生產(chǎn)。鋼鐵廠需要引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)，對變頻器故障問題進(jìn)行全面的預(yù)防和處理，為日常生產(chǎn)提供支持。