刍议变频器故障原因及排除

来源:用户上传      作者:

　　摘    要：变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。但是由于受到环境，使用年限以及人为操作等因素，影响变频器的使用寿命大为降低，同时使用中也出现了各种各样的故障。
　　关键词：变频器;故常原因;排除
　　1  导致变频器故障的外因及预防措施
　　变频器出现故障的原因比较多，概括起来主要分为内因和外因。
　　1.1  安装环境的影响及预防
　　由于变频器为电子器件装置，对环境要求比较严格，从产品的说明书中也可以看出环境对变频器的影响。比如振动会导致电子器件损伤;潮湿环境、腐蚀性气体及灰尘会造成器件锈蚀，接触不良，绝缘性能降低;温度是影响变频器性能又一主要“病因”，由于变频器在运作过程中，自身温度会不断升高，若外界温度同样高的话，散热不佳，影响变频器功能。
　　预防措施：在安装变频器时，要保持器稳定性，对于存在振动冲击较大的场合，应采取防止措施，如利用橡胶避震;安装的环境要保持干燥，防止腐蚀性气体侵袭变频器，对于灰尘的危害，要对变频器做定期清扫，保持其清洁;安装环境的温度也要合理控制，有阳光照射的场合要用窗帘遮盖，若温度仍比较高，可适当安装空调。
　　1.2  电源异常影响及处理
　　由于电源线路长期暴露在室外，经常要经受风、雨、雪、霜的侵袭，导致线路老化，在供电时出现缺相、低电压、停电等现象，变动的电压波容易对变频器产生影响，导致非正常运行，影响其性能，久而久之，必定会出现故障。
　　预防措施：在电源安装时，尽量将变频器的电源与其他电器分开，避免功率过高时，无法满足变频器正常所需电压。对于要求在停电后仍能运行稍许时间的设备，失压回复后，可通过测速电机测速来防止在加速中的过电流，最低限度降低对变频器的损害。而对于要求停电后长时间连续工作的设备，在安装时应加装自动切换不停电装置，如采用二极管输入变频器。但在停电运行的情况下，整流器中常会出现过大电流，长期如此运转，将影响变频器的寿命和性能，应及早进行检查。
　　1.3  外部电磁感应干扰及处理
　　如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，消除干扰源显得更合理，更必要。预防措施：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置，如RC吸收器;尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主线路分离;指定采用屏蔽线的回路，必须按规定进行，若线路较长，应采用合理的中继方式;变频器接地端子应按规定进行，不能同电焊，动力接地混用;变频器输入端安装噪声滤波器，避免由电源进线引入干扰。
　　2  导致变频器故障的内因及预防措施
　　变频器出现故障，不单有外因的影响，内因也是引起故障的重要原因之一。
　　2.1  变频器参数设置不合理及对策
　　要使变频器正常运行，除正常安装外，参数的设置也至关重要，参数若设置不当，轻则无法满足运转需求条件，重则导致起动、制动的失败，因此在使用时必须正确设置参数。
　　预防措施：为避免参数设置不合理导致变频器故障，在设置时要严格按照说明书或有关规定进行设置，如在速度控制设置中，要通过静态或动态识别最后确定。
　　2.2  过压故障及预防措施
　　变频器的过压主要是在直流母线上，在正常情况下，变频器有一个正常工作电压范围，在此范围内变频器才能正常运转，一旦电压超过此范围，产生的过电压故障极有可能导致变频器损坏，对变频器会产生不良影响。
　　预防措施：确保电源电压在变频器的正常运转电压范围内，并进行定期检修，同时检查变频器频器的减速时间是否正确，若发现设置过短，适当延长减速时间，此外，设置斜坡下降时间于负载的惯量相匹配。
　　2.3  过载故障预防
　　出现过载故障时，电机仍能运转，但其运转电流已超过了额定值，此故障是一个时间的积累，因此才出现故障初期不易被发现，容易被忽视，而一般在发现期，已是比较严重的时期，对变频器的影响比较大。
　　预防措施：由于过载故障具有时间累积性，因此对其预防是排除故障的主要方法，在日常工作中，可通过延长加速时间、制动时间和检查电网电压等方式进行预防。对于已出现过载故障的变频器，通过检查输出三相的平衡性、是否在电机电缆上安装有浪涌吸收装置、变频器输出端开关是否误动作、变频器的加速时间及参数是否设置正确，确定原因后“对症处理”。
　　3  变频器各种故障的分析
　　变频器故障可以分为变频器本机故障、变频器接口故障和电机故障三种，也可以分为有显示故障代码和没显示故障代码两种。
　　3.1  变频器过电压故障
　　变频器正常工作时，直流部电压为全波整流后的平均值，如果线电压为380V，平均直流电压为Ud=1.35U线=513V。当发生过电压时，直流母线上储能电容被充电，在母线电压过高时，为了保护变频器，变频器会报过压故障，并封锁逆变器的脉冲输出。
　　（1）来自电源输入侧的过压。一般电源电压不会使变频器因过压而跳闸，但雷电引入、补偿电容在合闸式断开时，有可能形成过压故障。这种冲击过压主要特点是电压变化率和幅值都很大。（2）来自负载侧的过压。在电机减速时，电机和负载的动能转化为电能，处于发电状态，发出来的电在直流母线上累积，造成母线电压越来越高。（3）硬件问题引起的过压。一是变频器内部硬件工作出问题，如电压检测、CPU处理出了问题。二是机械部分问题，如果安装偏心就可能造成过压故障。三是变频器在长时间运行后，中间直流回路电容对直流电压的调节程度减弱，变频器出现过压跳闸的概率也会增大。
　　3.2  变频器过流故障
　　（1）生产机械在运行过程中负荷突然加重，甚至“卡住”，电動机的转速因带不动而大幅下降，一是电流急剧增加，过载保护来不及动作，导致过电流跳闸;二是变频器输出侧发生短路;三是变频器自身工作不正常。（2）变频器对于升、降速过程中的过电流，设置了防失速功能。当升或降电流超过预置的上限电流Iset时，将暂停升或降速，待电流降至设定值Iset以下时，再继续升或降速。但变频器的降速防失速功能只考虑直流电压，而无降速电流过大的自处理功能。（3）变频器上电或一运行就过流。这种保护一般是因变频器硬件故障引起的，若负载正常，变频器仍出现过流保护，一般是检测电路所引起的。
　　3.3  变频器过载故障
　　过载有一个时间的积累，当积累值达到时才报过载故障。主要原因有：（1）机械负荷过重，其主要特征是电动机发热。（2）三相电压不平衡，致使其中一相的运行电流过大，造成过载跳闸，主要现象是电动机发热不均。（3）变频器内部的电流检测部分出现误动，检测出的电流信号偏大，导致过载跳闸。
　　3.4  变频器过热故障
　　变频器内部是由无数个电子元器件构成的，其通电运行有大量的热量产生，特别是IGBT在高频状态下工作，容易发热。当变频器所带负载过重时，电流大幅上升，产生大量的热量，变频器也会过热报警。
　　3.5  变频器缺相故障
　　输入缺相检测只存在三相产品中。如果进线电源缺相，变频器会报缺相故障，不能启动，如果是运行中出现电源缺相，变频器也会报故障停机，所以如果出现电源缺相，而且变频器坏了，先是变频器故障而后引起烧电源从而出现缺相。 当变频器输入缺相后仍在运行时，电容被反复大范围充电，电容将会损坏，从而造成整台变频器的损坏。
　　3.6  变频器通讯故障
　　变频器提供RS232、RS485串行通讯或总线通讯，组成单主单从或单主多从的通讯控制系统，变频器的通讯故障主要集中在硬件接线错误、通讯卡失常、EMC干扰、通讯协议出错、总线软件配置出错等。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14756358.htm