变频器的故障分析与处理.docx

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变频器的故障分析与处理

变频器的故障分析与处理

企业单位：

中国平煤神马集团坑口电厂

姓名：

关润辉

考评职业：

维修电工技师

目录

摘要………………………………………………………………….

（2）

引言………………………………………………………………….（3）

变频器的故障和维护……………………………………………….（4）

结论………………………………………………………………..（12）

参考文献…………………………………………………………..（13）

摘要：

随着自动化领域的不断发展，变频器的应用也深入各行各业，变频器的发展也在不断的推陈出新，功能越来越大，可靠性也相应提高。

但是如果使用不当，操作有误，维护不及时，仍会发生故障或运行状况改变缩短设备的使用寿命。

因此，变频器的日常维护、故障排除是至关重要的。

针对上述现象，我就如何解决疑难杂症做进一步探讨、分析。

关键词：

日常维护故障排除探讨分析

引言

变频器是从上世纪中叶发展起来的一种交流调速设备，是为了解决传统的交流电动机调速困难，传统的交变速设备结构复杂且效率和可靠性均不尽人意的缺点而出现的。

由于变频器可以使交流电动机的调速范围和调速性能均大幅度提升，因此变频器调速的交流电动机逐步代替直流电动机而出现在各种应用领域，甚至包括伺服控制领域。

自从我厂2005年二期工程投产以来，变频器使用频繁，在运行当中也出现了不少故障。

下面针对变频器在日常工作运行中出现的故障进行分析处理。

正文

一、常见故障

1、过流

过电流故障可分为加速、减速、恒速过电流等，不能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负载分配不均、输出短路等原因引起的。

（1）工作中过流即电动机拖动在工作过程中出现过电流。

（2）升速、降速时过电流是负载的惯性较大，而升速时间或降速时间又设定得太短时，也会引起过电流。

（3）变频器上电或一运行就过电流是因变频器内部故障引起的，若负载正常，变频器仍出现过电流保护，一般是检测电路所引起，类似于短路故障的排除，如电流传感器，取样电阻或检测电阻等。

处理方法：

延长加速时间，减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查；若断开负载，变频器不过电流，说明逆变电路损坏，检查逆变模块。

2、过载

电动机能够旋转，但运行电流超过了额定值，这种现象称为过载。

过载的基本特征：

电流虽然超过了额定值，但超过的幅度不大，一般也不形成较大的冲击电流，而且过载是一个时间的积累，当积累值达到时才能报过载故障。

过载发生的主要原因有以下几点：

（1）机械负载过重，其主要特征是电动机发热，可以变频器显示屏上读取运行电流来发现。

（2）三相电压不平衡，引起某相的运行电流过大，导致过载跳闸，其特点是电动机发热不均衡，从显示屏上读取运行电流时不一定能发现。

（3）误动作，变频器内部的电流检测部分发生故障，检测出的电流信号偏大，导致过载跳闸。

处理方法：

检查过载电流，延长加速时间，延长制动时间、负载问题可能因变频器与电动机不匹配或负载机械润滑问题引起。

3、过压故障

变频器过压可分电源端过压和电动机发电过压。

（1）电源过压可分为雷电过压、电网故障过压、自发电过压。

（2）电动机发电过压可分为降速制动过压、重物下降发电过压、停机设下降时间发电过压、负载不稳定发电过压。

处理方法：

（1）电源过压：

断电检查元件有无损坏；检测电源电压。

（2）发电类过压：

概率不高。

一般是由于负载惯性大，减速时间短。

使电动机处于发电状态，而变频器又没有安装制动单元，安装制动电阻即可。

多个电动机拖动同一负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负载分配引起的。

以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机处于电动状态，转速低的电动机处于发电状态，这就会引起过电压故障。

4、欠压故障

首先排除的电气故障：

输入电压过低和电源缺相。

常见的低压变频器属于交——直——交变频器，三相电源经过整流器得到的直流电，通过直流母线向逆变器供电。

母线电压在正常情况下，应该约等于进线电压的1.35倍。

为了保护变频器，在母线电压过低时，变频器会报欠压故障，并封锁逆变器的脉冲输出。

这是保护变频器器件不受损坏的一个重要而且必要的方法。

这个故障也是不能被屏蔽的。

（1）来自进线电压的影响

如果电网质量不好，有瞬间电压跌落，那势必会造成母线电压过低。

解决办法：

使能变频器的“自动再启动”功能，在电压跌落时，变频器欠压停机；在电网恢复时，变频器自动再启动。

进线端加一个稳压装置也是一个不错的选择，不过要使用变频器专用的。

（2）来自输出端的影响，即逆变器侧。

在电动机加速时，电动机从变频器获得电能，并将其转化成动能。

如果加速时间短，加速度很高，那么母线电压会被很快拉低，而造成欠压故障。

解决办法：

延长加速时间

如果使用了PID技术控制器，注意降低系统响应，减P加I，延长滤波时间。

（3）来自变频器本身的问题

如果变频器内部的电压检测机构工作不正常，或者CPU处理机制出了问题，这些都不是设参数就能解决的，需要报修。

用万用表测量母线电压，与变频器参数比较，如果母线电压测量值与显示值差异较大，可认为是变频器故障。

电压检测机构工作不正常。

整流器件损坏如果六个整流二极管中部分损坏，整流后的电压将下降。

限流电阻R未“切出”电路。

变频器整流滤波部分的电容器组是否因坏掉或年久导致自身容量不够。

5、过热故障

（1）环境温度过高：

增设冷却电动机加大空气流量；

（2）风机堵转；

（3）温度传感器性能不良；

（4）高次谐波设置不当，造成损耗；

（5）长期低速运转，尽可能达到30HZ以上；

（6）负载大，变频器容量小，加大变频器容量。

二、变频器的维护

1、日常维护

（1）过热及散热

过热：

变频器容量选择留出余量，制动电阻选择留出余量。

散热：

运行过程中积聚的灰尘，油腻及冷却风机故障。

（2）振动

振动会使变频器的接插件和接线端产生松动，引起接触不良，造成各种运行故障。

电源线掉落：

主回路直流电压偏低，出现低压报警停机；

电源线掉落后与另一相短路：

电源短路；

输出线掉落：

输出缺相，电动机运行不平稳，报警停机；

输出短路：

损坏变频器逆变模块电路。

（3）元器件老化

电容老化：

电容下降到85%以下时，会影响变频器正常工作，认为寿命终止；

开关电源滤波电容老化：

控制电路及驱动电路无法正常工作；

主电路电容老化：

充放电量不足，带载不能正常运行。

（4）线路老化

电路绝缘老化：

易引起短路。

屏蔽层老化：

易串入干扰。

（5）气体腐蚀

（6）运行过程中的过电压及过电流、雷电、电网不正常波动。

2、定期检修

（1）时间间隔：

1年一次；

（2）检修方式：

停机检修，运行检修；

（3）停机检修。

3、检修步骤

（1）将接线端子全部断开；

（2）清洗。

用吸尘器或吹风机去尘，拆卸较大部件擦拭，擦洗，尤其是冷却风机。

（3）主回路检修

滤波电容器监测，外观检查，寿命大约为5年，接近寿命时半年一次。

制动电阻阻值测量及外观检查。

继电器触点、外观及导线检查、动作是否失灵。

整流模块内部元件检查：

检查二极管正、反向电阻，正向电阻在几十欧姆，反向电阻为∝。

逆变模块内部元件检查：

二极管的测量：

开关元件测量：

删源之间有无击穿，器件一致性情况。

注意：

测定时，滤波电容一定要放电。

主回路绝缘测定：

用绝缘电阻表，绝缘值大于5欧姆。

（4）保护电路的检测

主要是取样电路元件和接线的检查。

电压互感器：

接线

电流互感器：

接线

电压分压电阻：

阻值、外观

压敏电阻：

外观

热敏电阻：

外观

（5）冷却风机检修

运行时间：

一般2—3年，时间长会使风力减弱。

运行状况：

轴及扇叶有无异常。

接线加固。

（6）控制、驱动电源电路检查。

目测元件、线路板有无异常：

锈蚀、发霉等要清除，必要时明线搭桥；

电解电容老化：

一般使用1年左右更换一次；

检查插件有无松动及短线。

（7）接线点的加固及接触处理。

4、通电运行检查

经过定期维护的变频器控制系统，必须进行通电试运行检查。

（1）接好线路

（2）变频器接通电源

（3）测量输入电压是否正常

（4）测量输出电压

（5）给运行指令

测量输出电压不能用普通万用表；

速度上升时过电流：

延长上升时间；

停机时过电压：

制动电阻问题，经常过电压的考虑逆变模块故障或载波频率；

压频比不适合：

u/f曲线选择

结论

只要我们在日常的生活生产中加强对变频器的维护和保养，勤巡检、勤发现、勤动脑、勤思考、认真对待出现的问题，严格对待慎重分析，相信像上述所出的问题都会避免。

检修中的方法不尽相同，要靠平时多学习实践，才能又快又好地查出故障。

而且对于我们自身素质和实际能力及水平的提高都会相应提高，不足之处，请各位老师对我多提出宝贵意见。

参考文献

【1】李方圆.《变频器应用与维护》.中国电力出版社.2009

【2】代红军.《变频器的故障和维护》.中国工业自动化培训网.2010