變頻器常見(jiàn)故障原因及對(duì)策

摘要：隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展及控制理論的發(fā)展，加之變頻器具有高效率的性能和良好的控制特性，目前變頻器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的速度控制中。但隨之而來(lái)的就是變頻器的故障和維修問(wèn)題。讓變頻器生產(chǎn)廠家來(lái)修，存在很多問(wèn)題，讓本單位維修人員掌握變頻器的常見(jiàn)故障原因與維修技術(shù)，既不受制于人，又能及時(shí)維修，既不影響生產(chǎn)，也提高了效率，降低了成本，乃是上上之策。

隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展及控制理論的發(fā)展，加之變頻器具有高效率的性能和良好的控制特性，目前變頻器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的速度控制中。但隨之而來(lái)的就是變頻器的故障和維修問(wèn)題。讓變頻器生產(chǎn)廠家來(lái)修，方法很簡(jiǎn)單，但問(wèn)題很多，一是廠家不可能及時(shí)來(lái)修，這便影響了生產(chǎn)；二是過(guò)了保修期廠家維修要收費(fèi)，這又增加了生產(chǎn)成本；三是造成對(duì)生產(chǎn)廠家的依賴，不但養(yǎng)成本單位內(nèi)部維修人員的惰性心理，也讓單位受制于變頻器生產(chǎn)廠的控制。所以，讓本單位維修人員掌握變頻器的常見(jiàn)故障原因與維修技術(shù)，既不受制于人，又能及時(shí)維修，既不影響生產(chǎn)，也提高了效率，降低了成本。

一、變頻器欠壓故障的原因及對(duì)策：

1、電源缺相

原因：當(dāng)變頻器電源缺相后，三相整流變成二相整流，在帶上負(fù)載后，致使整流后的DC電壓偏低，造成欠壓故障。

對(duì)策：檢查變頻器電源的空開(kāi)或接觸器觸點(diǎn)是否接觸良好，觸點(diǎn)電阻是否太大，輸入電壓是否正常等。

2、變頻器內(nèi)部直流回路的限流電阻或短路限流電阻的晶閘管損壞

原因：當(dāng)限流電阻或短路限流電阻的晶閘管損壞時(shí)，變頻器內(nèi)部的濾波電容就不能充電，造成欠壓故障。

對(duì)策：找到電阻或晶閘管損壞的原因(如電機(jī)頻繁起動(dòng)，變頻器容量小和電機(jī)不匹配等)，更換限流電阻或晶閘管。

3、同時(shí)工作或同時(shí)起動(dòng)的變頻器過(guò)多

原因：當(dāng)多臺(tái)變頻器同時(shí)起動(dòng)或工作時(shí)，會(huì)造成電網(wǎng)電壓出現(xiàn)短暫的下降，當(dāng)電壓下降持續(xù)時(shí)間超過(guò)變頻器允許的時(shí)間(一般變頻器都有一個(gè)允許壓降的最短時(shí)間)時(shí)，就會(huì)造成變頻器的欠壓故障。

對(duì)策：盡量減少同時(shí)起動(dòng)或工作的變頻器的臺(tái)數(shù)，變頻器輸入側(cè)加裝AC電抗器，實(shí)在不行就增加供電變壓器的容量。

4、外界或變頻器之間的干擾

原因：外界的干擾或變頻器間的互相干擾可能造成變頻器檢測(cè)電子線路非正常工作，導(dǎo)致變頻器的誤報(bào)警。

對(duì)策：增強(qiáng)變頻器的抗干擾能力。

二、變頻器過(guò)電壓故障的原因及對(duì)策：

1、對(duì)于無(wú)制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元的變頻調(diào)速系統(tǒng)，在停機(jī)時(shí)可能出現(xiàn)過(guò)電壓

原因：主要原因是減速時(shí)間設(shè)定太短，造成停機(jī)時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速大于此時(shí)的轉(zhuǎn)速。

對(duì)策：增加減速時(shí)間或加裝制動(dòng)電阻或制動(dòng)單元。

2、對(duì)于有制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元的變頻調(diào)速系統(tǒng)，在制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)過(guò)電壓

原因：制動(dòng)電流設(shè)定太大或制動(dòng)的時(shí)間太短，或制動(dòng)加入的時(shí)間過(guò)早。

對(duì)策：減小制動(dòng)電流或延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間，降低加入制動(dòng)時(shí)的頻率(在頻率降到更低時(shí)再加入制動(dòng))。

3、在變電所或供電線路中投入補(bǔ)償電容時(shí)，導(dǎo)致變頻器發(fā)生過(guò)電壓故障

原因：在投入補(bǔ)償電容時(shí)會(huì)引起電網(wǎng)出現(xiàn)尖峰電壓，導(dǎo)致變頻器過(guò)電壓故障。

對(duì)策：在變頻器輸入側(cè)加裝AC電抗器。

4、制動(dòng)或減速時(shí)間過(guò)短

原因：當(dāng)制動(dòng)或減速時(shí)間過(guò)短時(shí)，電機(jī)反饋產(chǎn)生的大量能量會(huì)積聚在濾波電容上，從而造成變頻器過(guò)電壓。

對(duì)策：在滿足控制要求的條件事，適當(dāng)增加或延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間或減速時(shí)間。

5、雷電過(guò)電壓

原因：當(dāng)發(fā)生雷電時(shí)，會(huì)造成電網(wǎng)產(chǎn)生高電壓，沖擊變頻器導(dǎo)致過(guò)電壓故障。

對(duì)策：同上，在在變頻器輸入側(cè)加裝AC電抗器，增強(qiáng)變頻器抗電壓變化的能力。

6、電源過(guò)電壓

原因：一般變頻器輸入電壓都允許一定程度的過(guò)電壓，但此允許的過(guò)電壓持續(xù)有一定的時(shí)間限制的，當(dāng)過(guò)電壓持續(xù)一定的時(shí)間后，變頻器會(huì)過(guò)電壓報(bào)警。

對(duì)策：變頻器DC電壓上限值一般設(shè)定在電壓700V以上，相當(dāng)于輸入AC電源電壓500V左右，比380V超過(guò)了30%以上，此種情況很少出現(xiàn)。對(duì)短時(shí)間的電源過(guò)電壓可以靠加裝AC電抗器來(lái)預(yù)防。

三、變頻器過(guò)熱故障原因及對(duì)策：

1、周圍環(huán)境溫度過(guò)高

原因：變頻器內(nèi)部是由無(wú)數(shù)個(gè)電子器件構(gòu)成的，其工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，尤其是IGBT工作在高頻狀態(tài)下，產(chǎn)生的熱量會(huì)更多。如果環(huán)境溫度過(guò)高，也會(huì)導(dǎo)致變頻器內(nèi)部元器件溫度過(guò)高，為保護(hù)變頻器內(nèi)部電路，此時(shí)變頻器會(huì)報(bào)溫度高故障并停機(jī)。

對(duì)策：降低變頻器所在場(chǎng)所的溫度，如可以加裝空調(diào)或風(fēng)扇等強(qiáng)制制冷措施。

2、變頻器通風(fēng)不良

原因：如變頻器本身的風(fēng)道堵塞或控制柜的風(fēng)道被阻塞時(shí)，會(huì)影響變頻器內(nèi)部的散熱，導(dǎo)致變頻器過(guò)熱報(bào)警。

對(duì)策：定期檢修變頻器，清除其風(fēng)道的垃圾，順暢風(fēng)道。

3、風(fēng)扇卡阻或損壞

原因：變頻器風(fēng)扇壞時(shí)，大量的熱量積聚在變頻器內(nèi)部散不出去。

對(duì)策：更換風(fēng)扇。

4、負(fù)載過(guò)重

原因：當(dāng)變頻器所帶負(fù)載過(guò)重(小馬拉大車)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的電流，產(chǎn)生大量的熱量，有時(shí)變頻器也會(huì)過(guò)熱報(bào)警。

對(duì)策：減小負(fù)載或增加變頻器的容量。

四、變頻器過(guò)電流的原因?qū)Σ撸?/span>

1、電源電壓過(guò)高

2、變頻器輸出短路

3、V/F特性電壓提升太大

原因：如果V/F電壓提升太大，變頻器輸出頻率已經(jīng)比較高了，而電機(jī)轉(zhuǎn)速還比較低(即電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化滯后于變頻器頻率的變化)，就會(huì)造成失速故障，導(dǎo)致變頻器過(guò)流故障。

對(duì)策：低速電壓提升要在實(shí)際中反復(fù)實(shí)驗(yàn)，不要設(shè)置太大，否則會(huì)導(dǎo)致變頻器一起動(dòng)就發(fā)生過(guò)流故障。

4、載波頻率設(shè)置太高

原因：當(dāng)變頻器載波頻率設(shè)置比較高時(shí)，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)速率比較高，發(fā)熱量增加。此時(shí)，變頻器抵抗負(fù)載電流變化的能力減小，當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，變頻器就有可能過(guò)流跳閘。因此，當(dāng)提高變頻器的載波頻率時(shí)，也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低變頻器的負(fù)荷電流。

對(duì)策：在滿足調(diào)速要求的前提下，降低變頻器的載波頻率。

5、起動(dòng)加速時(shí)間太短

原因：變頻器輸出頻率的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化(失速)，造成過(guò)電流故障。

對(duì)策：延長(zhǎng)變頻器的加速時(shí)間。

6、負(fù)載突然增大

原因：負(fù)載突然增大時(shí)，電流也會(huì)隨之增大，當(dāng)電流超過(guò)變頻器設(shè)定的過(guò)電流值時(shí)，為保護(hù)變頻器內(nèi)部器件，會(huì)報(bào)“過(guò)電流”故障跳閘。

對(duì)策：分析負(fù)載突變的原因，如有可能，可以適當(dāng)增大變頻器的容量。

7、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械慣性過(guò)大，電機(jī)的容量相對(duì)偏小

原因：當(dāng)傳動(dòng)機(jī)械慣性大時(shí)，電機(jī)容量又偏小，會(huì)(尤其在剛開(kāi)始啟動(dòng)時(shí))出現(xiàn)“小馬拉大車”的現(xiàn)象，造成電機(jī)電流偏大，導(dǎo)致變頻器過(guò)流跳閘。

對(duì)策：對(duì)于大慣性負(fù)載，在保證電機(jī)和負(fù)載匹配的前提下，可適當(dāng)提高變頻器低速啟動(dòng)時(shí)的電壓提升，延長(zhǎng)變頻器的加速時(shí)間等方法來(lái)防止變頻器過(guò)流故障的發(fā)生。

8、到某一特定速度時(shí)，突然發(fā)生過(guò)電流：

(1)干擾引起過(guò)電壓、過(guò)電流

(2)機(jī)械共振

9、變頻器內(nèi)整流側(cè)或逆變側(cè)元件損壞。

原因：如斷路器和快速熔斷器都無(wú)反應(yīng)，很可能是逆變管(IGBT)損壞。變頻器內(nèi)部元件損壞或檢測(cè)和控制電路故障時(shí)，往往表現(xiàn)為變頻器一上電就“過(guò)電流”跳閘。

對(duì)策：更換元件。

10、變頻器電源側(cè)缺相、輸出斷線，電機(jī)內(nèi)部故障及接地故障

對(duì)策：檢查電源及變頻器輸出線路，測(cè)量電機(jī)相間及相對(duì)地的絕緣電阻。

11、變頻器內(nèi)部檢測(cè)電路故障

原因：檢測(cè)電路損壞導(dǎo)致變頻器顯示過(guò)電流報(bào)警，如：檢測(cè)電流的霍爾傳感器由于受溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，工作點(diǎn)容易發(fā)生漂移，導(dǎo)致過(guò)電流報(bào)警。

對(duì)策：更換檢測(cè)元件。