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變頻器的故障診斷與維修

變頻器由于集成度高、功能強(qiáng)大，故障的排除有一定程度的復(fù)雜性，介紹了變頻器變頻器

單片機(jī)系統(tǒng)

主回路

控制回路

"#"

電動機(jī)不能升速主要原因為：

（#）交流電源或變頻器輸出缺相電源缺相使

變頻器輸出電壓降低，變頻器輸出缺相造成三相電壓不對稱而產(chǎn)生負(fù)序轉(zhuǎn)矩，都使電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變小，不能驅(qū)動負(fù)載加速，應(yīng)檢查熔絲有無燒斷，導(dǎo)線接頭有無松脫斷路。

頻率或電流設(shè)定值偏小頻率設(shè)定在低值點(diǎn)上使頻率受到限制無法升高而不能加速。電流值設(shè)定偏小，則產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩的能力被限制，使電動機(jī)剩余轉(zhuǎn)矩過小而不能加速。因此，應(yīng)檢查頻率和電流設(shè)定值是否適當(dāng)�？措娏髟O(shè)定值已達(dá)變頻器的值，這說明變頻器容量偏小，應(yīng)換較大容量變頻器。

（&）調(diào)速電位器接觸不良或相關(guān)元件損壞，使頻率給定值不能升高。

轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或不能平滑調(diào)節(jié)

這種故障一般受外界條件變化的影響，故障出現(xiàn)無規(guī)律且多為暫短性，主要影響源為：

（#）電源電壓不穩(wěn)定。負(fù)載有較大波動。

（&）外界噪聲干擾使設(shè)定頻率起變化。可通過檢測找到故障點(diǎn)和采取相應(yīng)的解決措施。

過電流故障

這是較常見的故障，可從電源負(fù)載變頻器振蕩

重點(diǎn)檢查主回路通道中所有

干擾等方面找原因。

（#）電源電壓超限或缺相電壓超限而過高或過低，應(yīng)按說明書規(guī)定的范圍進(jìn)行調(diào)整。無論電源缺相或變頻器輸出缺相，都導(dǎo)致電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減小而過流。

負(fù)載過重或負(fù)載側(cè)短路

重點(diǎn)檢查機(jī)組有

—!!—

常見故障診斷方法與維修實例。

關(guān)鍵詞

!引言

變頻器在調(diào)速時轉(zhuǎn)差功率不變，只要平滑調(diào)節(jié)頻率，就可得到轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié)，由于變頻器調(diào)速時，電動機(jī)運(yùn)行在固有特性上，所以在各種電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中效率高，同時性能也好，其調(diào)速范圍相當(dāng)寬，根據(jù)不同的變頻電源，調(diào)速范圍可在#""$#上，甚至可從零頻率開始運(yùn)行，并保持其指標(biāo)，是交流調(diào)速的主要發(fā)展方向，在現(xiàn)代工業(yè)中已廣泛使用。

變頻器由于原理、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其故障的排除有一定程度的復(fù)雜性。變頻器在運(yùn)行中發(fā)生故障，有屬于硬件方面的品質(zhì)毛病，也有使用維護(hù)不得法方面的問題。對于前者，要通過檢測找到故障硬件進(jìn)行修復(fù)或更換，但查找重點(diǎn)一般放在控制中心———單片機(jī)系統(tǒng)以外的電路上。這是因為單片機(jī)系統(tǒng)與其他電路之間都沒有可靠的隔離措施，故障率很低，即使發(fā)生故障，現(xiàn)場條件和常規(guī)手段也難以監(jiān)測。對于使用維護(hù)方面的問題，應(yīng)以變頻器自診斷及保護(hù)功能動作時顯示的信息為線索進(jìn)行分析，同時采用適當(dāng)?shù)臋z測手段找到故障點(diǎn)并修復(fù)。

"常見故障診斷

"#!

變頻器無輸出電壓故障原因為：（#）主回路不通

開關(guān)、斷路器、接觸器及電力電子器件是否完好，導(dǎo)線接頭有無接觸不良或松脫。

控制回路接線錯誤，變頻器未正常起動以說明書為依據(jù)，認(rèn)真核對控制回路接線，找出錯誤處并加以糾正。

無異聲，振動和卡滯現(xiàn)象，是否因工藝條件或操作方法改變而造成超載。負(fù)載側(cè)短路或接地，可用兆歐表進(jìn)行檢測。逆變器同一橋臂的兩只晶體管同時導(dǎo)通也形成短路。

（!）變頻器設(shè)定值不適當(dāng)

一是電壓頻率特性

曲線中電壓提升大于頻率提升，造成低頻高壓而過流。二是加速時間設(shè)定過短，需要加速轉(zhuǎn)矩過大而造成過流。三是減速時間設(shè)定過短，機(jī)組迅速再生發(fā)電回饋給中間回路，造成中間回路電壓過高和制都與中間回路及制動環(huán)節(jié)有關(guān)，主要是：

（3）電源電壓過高，一般超過345以上。（*）制動電阻值過大或損壞，無法及時釋放回饋的能量而造成過電壓。

（!）中間回路濾波電容失效（電容較�。┗驒z測電路故障。應(yīng)認(rèn)真檢查電容器有無異味、變色，安全閥是否脹出，箱體有無變形及漏液。此電容器一般五年應(yīng)更換一次。

（"）減速時間設(shè)定過短。《電氣應(yīng)用》變頻器的故障診斷與維修

動回路過流。

振蕩過流

一般只在某轉(zhuǎn)速（頻率）下運(yùn)

行時發(fā)生。主要原因有兩個：一是電氣頻率與機(jī)械頻率發(fā)生共振，二是純電氣回路所引起，如功率開關(guān)管的死區(qū)控制時間，中間直流回路電容電壓的波動，電動機(jī)滯后電流的影響及外界干擾源的干擾等。找出發(fā)生振蕩的頻率范圍后，可利用跳躍頻率功能回避該共振頻率。

電流互感器損壞其現(xiàn)象表現(xiàn)為，變頻器主回路送電，當(dāng)變頻器未啟動時，有電流顯示且電流在變化，這樣可判斷互感器已損壞。

主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞，也會出現(xiàn)過流

電路板損壞可能是：!由于環(huán)

境太差，導(dǎo)電性固體顆粒附著在電路板上，造成靜電損壞。或者有腐蝕性氣體，使電路被腐蝕。"電路板的零電位與機(jī)殼連在一起，由于柜體與地角焊接時，強(qiáng)大的電弧，會影響電路板的性能。#由于接地不良，電路板的零伏受干擾，也會造成電路板損壞。

由于連接插件不緊、不牢例如電流或電

壓反饋信號線接觸不良，會出現(xiàn)過流故障時有時無

的現(xiàn)象。

當(dāng)負(fù)載不穩(wěn)定時，建議使用’()模式

因

為’()控制速度非常快，每隔產(chǎn)生一組精確的轉(zhuǎn)矩和磁通的實際值，再經(jīng)過電動機(jī)轉(zhuǎn)矩比較器和磁通比較器的輸出，優(yōu)化脈沖選擇器決定逆變器的開關(guān)位置，這樣有利用抑制過電流。另外，速度環(huán)的自適應(yīng)會自動調(diào)整12’參數(shù)，從而使變頻器輸出電動機(jī)電流平穩(wěn)。

如以上幾個方面都正常，則可能是選擇的變頻器容量偏小所致，應(yīng)考慮換大。!"#

過電壓故障

此故障常發(fā)生在機(jī)組減速制動時，過壓原因大

低電壓故障

主要問題在電源方面。

（3）交流電源電壓過低或缺相。

（*）供電變壓器重量縮小，線路阻抗過大，帶載后變壓器及線路壓降過大而造成變頻器輸入電壓偏低。

（!）變頻器整流橋二極管損壞使整流電壓降低。

（3）設(shè)定的!"#特性和電動機(jī)特性不適配。（*）連續(xù)低速運(yùn)行。（!）負(fù)載過大。

（"）變頻器輸出三相電壓不平衡。!"&

環(huán)境溫度過高

（3）內(nèi)部冷卻風(fēng)扇損壞或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。（*）通風(fēng)口被雜物堵塞。

（!）負(fù)載過重。

對上述各種故障的診斷，通過檢測分析，一般均可較快找到故障點(diǎn)。

’維修實例

（3）富士變頻器通電后各種顯示正常，但無輸

出電壓。查電源主回路通道完好，核對控制回路接線無錯誤，因顯示正常，變頻器內(nèi)部應(yīng)無故障。進(jìn)一步檢查控制回路，才發(fā)現(xiàn)67’（正轉(zhuǎn)）與)8使變頻器不能正常啟動。將觸頭修復(fù)好，故障排除。

（*）富士變頻器運(yùn)行中過電流報警，查電源主回路通道完好，無過載及短路現(xiàn)象，通電測試發(fā)現(xiàn)輸出電壓缺相，從而造成過流。拆開變頻器，切斷驅(qū)動電路，用萬用表測試功能模塊各開關(guān)管完好，

（公共端）之間串聯(lián)的接觸器常開輔助觸頭未接通,

變頻器的故障診斷與維修

""""""判斷為觸發(fā)電路故障。查主板插座脈沖信號，果然有一相無輸出，追蹤觀察無磁通指令，而信號是由運(yùn)放*!$的+,腳輸出，側(cè)*!$輸出信號正常，判斷損壞，更換后正常。

（.）富士變頻器運(yùn)行中電動機(jī)不工作，變頻器無故障輸出，查可編程控制器輸入點(diǎn)有變頻器運(yùn)行輸出。變頻器面板顯示頻率+0.12，調(diào)速電位器失控，查調(diào)速電位器線路無錯誤，查電源主回路通道完好，核對控制回路接線無錯誤，設(shè)備檢查發(fā)現(xiàn)減速器卡死，更換減速器后設(shè)備正常運(yùn)行，但為何變頻器無過載報警，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)無過載報警的原因系變頻器轉(zhuǎn)矩提升量設(shè)定過小，按照負(fù)載慣量重新設(shè)定后故障排除。

（,）三菱變頻器帶負(fù)荷時調(diào)速易過載，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)變頻器設(shè)定加、減速時間過短，將加、減速時間延長（符合設(shè)備要求），故障排除。

（3）艾默生變頻器運(yùn)行中過電流報警，查電源主回路通道完好，無過載及短路現(xiàn)象。檢查電源電/

電壓正常，拆除電動機(jī)主回路手動運(yùn)行，仍顯示過電流報警，初步判斷為主電路接口板電流檢測通道被損壞，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)變頻器接地不良，原因系變頻器接地線氧化。將接地線重新連接后，故障排除。

!結(jié)束語

變頻器由于集成度高、功能強(qiáng)大，在現(xiàn)代工業(yè)

中廣泛應(yīng)用，其運(yùn)行的好壞跟安裝和維護(hù)保養(yǎng)有很大關(guān)系。只有仔細(xì)讀懂說明書，勤于分析和解決問題，搞好維護(hù)保養(yǎng)工作，才能大限度地保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

陳伯時4電力拖動自動控制系統(tǒng)4北京：機(jī)械工業(yè)出版 引自《電氣應(yīng)用》

北京天浦正達(dá)電子科技有限公司