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變頻器常見故障診斷與維修
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| 發布時間：2022.01.13 新聞來源：山東山森電氣設備有限公司 瀏覽次數： |
一、參數設置類故障
常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動系統的要求，變頻器的參數設置非常重要，如果參數設置不正確，會導致變頻器不能正常工作。
1、參數設置
常用變頻器，一般出廠時，廠家對每一個參數都有一個默認值，這些參數叫工廠值。在這些參數值的情況下，用戶能以面板操作方式正常運行的，但以面板操作并不滿足大多數傳動系統的要求。所以，用戶在正確使用變頻器之前，要對變頻器參數時從以下幾個方面進行：
（1）確認電機參數，變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。
（2）變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據控制精度，需要進行靜態或動態辨識。
（3）設定變頻器的啟動方式，一般變頻器在出廠時設定從面板啟動，用戶可以根據實際情況選擇啟動方式，可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。
（4）給定信號的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式，面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定，當然對于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和。正確設置以上參數之后，變頻器基本上能正常工作，如要獲得更好的控制效果則只能根據實際情況修改相關參數。
2、參數設置類故障的處理
一旦發生了參數設置類故障后，變頻器都不能正常運行，一般可根據說明書進行修改參數。如果以上不行，最好是能夠把所有參數恢復出廠值，然后按上述步驟重新設置，對于每一個公司的變頻器其參數恢復方式也不相同。
二、過壓類故障
變頻器的過電壓集中表現在直流母線的支流電壓上。正常情況下，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線＝513V。在過電壓發生時，直流母線的儲能電容將被充電，當電壓上至760V左右時，變頻器過電壓保護動作。因此，變頻器來說，都有一個正常的工作電壓范圍，當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器，常見的過電壓有兩類。
1、輸入交流電源過壓
這種情況是指輸入電壓超過正常范圍，一般發生在節假日負載較輕，電壓升高或降低而線路出現故障，此時最好斷開電源，檢查、處理。
2、發電類過電壓
這種情況出現的概率較高，主要是電機的同步轉速比實際轉速還高，使電動機處于發電狀態，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩起情況可以引起這一故障。
（1）當變頻器拖動大慣性負載時，其減速時間設的比較小，在減速過程中，變頻器輸出的速度比較快，而負載靠本身阻力減速比較慢，使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動機處于發電狀態，而變頻器沒有能量回饋單元，因而變頻器支流直流回路電壓升高，超出保護值，出現故障，而紙機中經常發生在干燥部分，處理這種故障可以增加再生制動單元，或者修改變頻器參數，把變頻器減速時間設的長一些。增加再生制動單元功能包括能量消耗型，并聯直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。并聯直流母線吸收型使用在多電機傳動系統，這種系統往往有一臺或幾臺電機經常工作于發電狀態，產生再生能量，這些能量通過并聯母線被處于電動狀態的電機吸收。能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的，當有再生能量產生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網。
（2）多個電動施動同一個負載時，也可能出現這一故障，主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例，當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時，則轉速高的電動機相當于原動機，轉速低的處于發電狀態，引起故障。在紙機經常發生在榨部及網部，處理時需加負荷分配控制。可以把處于紙機傳動速度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。
三、過流故障
過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環，需要更換變頻器。
四、過載故障
過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短，直流制動量過大、電網電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網電壓等。負載過重，所選的電機和變頻器不能拖動該負載，也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器；如后者則要對生產機械進行檢修。
五、其他故障
1、欠壓
說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運行。
2、溫度過高
如電動機有溫度檢測裝置，檢查電動機的散熱情況；變頻器溫度過高，檢查變頻器的通風情況。
變頻器的定期檢查與維護
1、變頻器上電之前
應先檢測周圍環境的溫度及濕度，溫度過高會導致變頻器過熱報警，嚴重時會直接導致變頻器功率器件損壞、電路短路；空氣過于潮濕會導致變頻器內部直接短路。在變頻器運行時要注意其冷卻系統是否正產，如：風道排風是否流暢，風機是否有異常聲音。
一般防護等級比較高的變頻器如：IP20以上的變頻器可直接敞開安裝，IP20以下的變頻器一般應是柜式安裝，所以變頻柜散熱效果如何將直接影響變頻器的正常運行，變頻器的排風系統如風扇旋轉是否流暢，進風口是否有灰塵及阻塞物都是我們日常檢查不可忽略的地方。電動機電抗器、變壓器等是否過熱，有異味；變頻器及馬達是否有異常響聲；變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大，輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。
2、定期保養
定期除塵檢查風扇進風口是否堵死，每月清掃空氣過濾器冷卻風道及內部灰塵。
定期檢查，應一年進行一次：檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動，輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現象，正常應大于幾十兆歐。導體及絕緣體是否有腐蝕現象，如有要及時用酒精擦拭干凈。測量開關電源輸出各電路電壓的平穩性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。接觸器的觸點是否有打火痕跡，嚴重的要更換同型號或大于原容量的新品接觸器；確認控制電壓的正確性，進行順序保護動作試驗；確認保護顯示回路無異常；確認變頻器在單獨運行時輸出電壓的平衡度。
（1） 定期對變頻器進行除塵，重點是整流柜、逆變柜和控制柜，必要時可將整流模塊、逆變模塊和控制柜內的線路板拆出后進行除塵。變頻器下進風口、上出風口是否積塵或因積塵過多而堵塞。變頻器因本身散熱要求通風量大，故運行一定時間以后，表面積塵十分嚴重，須定期清潔除塵。
（2） 將變頻器前門打開， 后門拆開， 仔細檢查交、直流母排有無變形、腐蝕、氧化，母排連接處螺絲有無松脫，各安裝固定點處堅固螺絲有無松脫，固定用絕緣片或絕緣柱有無老化開裂或變形，如有應及時更換，重新緊固，對已發生變形的母排須校正后重新安裝。
（3） 對線路板、母排等除塵后，進行必要的防腐處理，涂刷絕緣漆，對已出現局部放電、拉弧的母排須去除其毛刺后，再進行處理。對已絕緣擊穿的絕緣板，須去除其損壞部分，在其損壞附近用相應絕緣等級的絕緣板對其進行隔絕處理，緊固并測試絕緣并認為合格后方可投入使用。
（4） 整流柜、逆變柜內風扇運行及轉動是否正常，停機時，用手轉動，觀察軸承有無卡死或雜音，必要時更換軸承或維修。
（5） 對輸入、整流及逆變、直流輸入快熔進行全面檢查，發現燒毀及時更換。
（6） 中間直流回路中的電容器有無漏液，外殼有無膨脹、鼓泡或變形，安全閥是否破裂，有條件的可對電容容量、漏電流、耐壓等進行測試，對不符合要求的電容進行更換，對新電容或長期閑置未使用的電容，更換前須對其進行鈍化處理。濾波電容的使用周期一般為5年，對使用時間在5年以上，電容容量、漏電流、耐壓等指標明顯偏離檢測標準的，應酌情部分或全部更換。
（7） 對整流、逆變部分的二極管、GTO用萬用表進行電氣檢測，測定其正向、反向電阻值，并在事先制定好的表格內認真做好記錄，看各極間阻值是否正常，同一型號的器件一致性是否良好，必要時進行更換。
（8） 對A1、A2進線柜內的主接觸器及其它輔助接觸器進行檢查，仔細觀察各接觸器動靜觸頭有無拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平，發現此類問題應對其相應的動靜觸頭進行更換，確保其接觸安全可靠。
（9） 仔細檢查端子排有無老化、松脫，是否存在短路隱性故障，各連接線連接是否牢固，線皮有無破損，各電路板接插頭接插是否牢固。進出主電源線連接是否可靠，連接處有無發熱氧化等現象，接地是否良好。
（10） 電抗器有無異常鳴叫、振動或糊味。
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