變頻器故障判斷

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1、變頻器故障判斷作者： 姜勇 ，2007-11-6 13:24:00 發(fā)表于：變頻器與調(diào)速論壇變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備。其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。1. 整流器 ，它與單相或三相交流電源相連接，產(chǎn)生脈動(dòng)的直流電壓。2. 中間電路，有以下三種作用：a. 使脈動(dòng)的直流電壓變得穩(wěn)定或平滑，供逆變器使用。b. 通過(guò)開(kāi)關(guān)電源為各個(gè)

2、控制線路供電。c. 可以配置濾波或制動(dòng)裝置以提高變頻器性能。3. 逆變器 ，將固定的直流電壓變換成可變電壓和頻率的交流電壓。4. 控制電路 ，它將信號(hào)傳送給整流器、中間電路和逆變器，同時(shí)它也接收來(lái)自這些部分的信號(hào)。其主要組成部分是：輸出驅(qū)動(dòng)電路、操作控制電路。主要功能是：a. 利用信號(hào)來(lái)開(kāi)關(guān)逆變器的半導(dǎo)體器件。b. 提供操作變頻器的各種控制信號(hào)。c. 監(jiān)視變頻器的工作狀態(tài)，提供保護(hù)功能。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)變頻器以及周邊控制裝置的進(jìn)行操作的人員，如果對(duì)一些常見(jiàn)的故障情況能作出判斷和處理，就能大大提高工作效率，并且避免一些不必要的損失。為此，我們總結(jié)了一些變頻器的基本故障，供大家作參考。以下檢測(cè)過(guò)程無(wú)需打開(kāi)

3、變頻器機(jī)殼，僅僅在外部對(duì)一些常見(jiàn)現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)和判斷。1、上電跳閘或變頻器主電源接線端子部分出現(xiàn)火花檢測(cè)辦法和判斷 ：斷開(kāi)電源線，檢查變頻器輸入端子是否短路，檢查變頻器中間電路直流側(cè)端子P、N是否短路?？赡茉蚴钦髌鲹p壞或中間電路短路。2、上電無(wú)顯示檢測(cè)辦法和判斷 ：斷開(kāi)電源線，檢查電源是否是否有缺相或斷路情況，如果電源正常則再次上電后則檢查檢查變頻器中間電路直流側(cè)端子P、N是否有電壓，如果上述檢查正常則判斷變頻器內(nèi)部開(kāi)關(guān)電源損壞。3、開(kāi)機(jī)運(yùn)行無(wú)輸出（電動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)）檢測(cè)辦法和判斷 ：斷開(kāi)輸出電機(jī)線，再次開(kāi)機(jī)后觀察變頻器面板顯示的輸入頻率，同時(shí)測(cè)量交流輸出端子?？赡茉蚴亲冾l器啟動(dòng)參數(shù)設(shè)置或運(yùn)行

4、端子接線錯(cuò)誤、也可能是逆變部分損壞或電動(dòng)機(jī)沒(méi)有正確鏈接到變頻器。4、運(yùn)行時(shí)“過(guò)電壓”保護(hù)，變頻器停止輸出檢測(cè)辦法和判斷 ：檢查電網(wǎng)電壓是否過(guò)高，或者是電機(jī)負(fù)載慣性太大并且加減速時(shí)間太短導(dǎo)致的制動(dòng)問(wèn)題，請(qǐng)參考第8條。5、運(yùn)行時(shí)“過(guò)電流”保護(hù)，變頻器停止輸出檢測(cè)辦法和判斷 ：電機(jī)堵轉(zhuǎn)或負(fù)載過(guò)大?？梢詸z查負(fù)載情況或適當(dāng)調(diào)整變頻器參數(shù)。如無(wú)法奏效則說(shuō)明逆變器部分出現(xiàn)老化或損壞。6、運(yùn)行時(shí)“過(guò)熱”保護(hù)，變頻器停止輸出檢測(cè)辦法和判斷 ：視各品牌型號(hào)的變頻器配置不同，可能是環(huán)境溫度過(guò)高超過(guò)了變頻器允許限額，檢查散熱風(fēng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)或是電動(dòng)機(jī)過(guò)熱導(dǎo)致保護(hù)關(guān)閉。7、運(yùn)行時(shí)“接地”保護(hù)，變頻器停止輸出檢測(cè)辦法和判斷

5、：參考操作手冊(cè)，檢查變頻器及電機(jī)是否可靠接地，或者測(cè)量電機(jī)的絕緣度是否正常。8、制動(dòng)問(wèn)題（過(guò)電壓保護(hù)）檢測(cè)辦法和判斷 ：如果電機(jī)負(fù)載確實(shí)過(guò)大并需要在短時(shí)間內(nèi)停車(chē)，則需購(gòu)買(mǎi)帶有制動(dòng)單元的變頻器并配置相當(dāng)功率的制動(dòng)電阻。如果已經(jīng)配置了制動(dòng)功能，則可能是制動(dòng)電阻損壞或制動(dòng)單元檢測(cè)失效。9、變頻器內(nèi)部發(fā)出腐臭般的異味檢測(cè)辦法和判斷 ：切勿開(kāi)機(jī)，很可能是變頻器內(nèi)部主濾波電容有破損漏液現(xiàn)象。10、如判斷出變頻器部件損壞，則聯(lián)系供應(yīng)商或送交專(zhuān)業(yè)維修中心處理。變頻器故障分析目前人們所說(shuō)的交流調(diào)速系統(tǒng)，主要指電子式電力變換器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)。變頻調(diào)速系統(tǒng)以其優(yōu)越于直流傳動(dòng)的特點(diǎn)，在很多場(chǎng)合中都被作為首

6、選的傳動(dòng)方案，現(xiàn)代變頻調(diào)速基本都采用16位或32位單片機(jī)作為控制核心，從而實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制，調(diào)速性能與直流調(diào)速基本相近，但使用變頻器時(shí)，其維護(hù)工作要比直流復(fù)雜，一旦發(fā)生故障，企業(yè)的普通電氣人員就很難處理，這里就變頻器常見(jiàn)的故障分析一下故障產(chǎn)生的原因及處理方法。一、參數(shù)設(shè)置類(lèi)故障常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動(dòng)系統(tǒng)的要求，變頻器的參數(shù)設(shè)置非常重要，如果參數(shù)設(shè)置不正確，會(huì)導(dǎo)致變頻器不能正常工作。1、參數(shù)設(shè)置常用變頻器，一般出廠時(shí)，廠家對(duì)每一個(gè)參數(shù)都有一個(gè)默認(rèn)值，這些參數(shù)叫工廠值。在這些參數(shù)值的情況下，用戶能以面板操作方式正常運(yùn)行的，但以面板操作并不滿足大多數(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。所以，用戶在正確使用變

7、頻器之前，要對(duì)變頻器參數(shù)時(shí)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：（1）確認(rèn)電機(jī)參數(shù)，變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。（2）變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。（3）設(shè)定變頻器的啟動(dòng)方式，一般變頻器在出廠時(shí)設(shè)定從面板啟動(dòng)，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動(dòng)方式，可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。（4）給定信號(hào)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(dāng)然對(duì)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

8、。正確設(shè)置以上參數(shù)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(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。2、參數(shù)設(shè)置類(lèi)故障的處理一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類(lèi)故障后，變頻器都不能正常運(yùn)行，一般可根據(jù)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行修改參數(shù)。如果以上不行，最好是能夠把所有參數(shù)恢復(fù)出廠值，然后按上述步驟重新設(shè)置，對(duì)于每一個(gè)公司的變頻器其參數(shù)恢復(fù)方式也不相同。二、過(guò)壓類(lèi)故障變頻器的過(guò)電壓集中表現(xiàn)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(jì)算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線513V。在過(guò)電壓發(fā)生時(shí)，直流母線的儲(chǔ)能電容將被充電，當(dāng)電壓上至760V左右時(shí)，變頻器過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作。因此，

9、變頻器來(lái)說(shuō)，都有一個(gè)正常的工作電壓范圍，當(dāng)電壓超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)很可能損壞變頻器，常見(jiàn)的過(guò)電壓有兩類(lèi)。1、輸入交流電源過(guò)壓這種情況是指輸入電壓超過(guò)正常范圍，一般發(fā)生在節(jié)假日負(fù)載較輕，電壓升高或降低而線路出現(xiàn)故障，此時(shí)最好斷開(kāi)電源，檢查、處理。2、發(fā)電類(lèi)過(guò)電壓這種情況出現(xiàn)的概率較高，主要是電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速比實(shí)際轉(zhuǎn)速還高，使電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器又沒(méi)有安裝制動(dòng)單元，有兩起情況可以引起這一故障。（1）當(dāng)變頻器拖動(dòng)大慣性負(fù)載時(shí)，其減速時(shí)間設(shè)的比較小，在減速過(guò)程中，變頻器輸出的速度比較快，而負(fù)載靠本身阻力減速比較慢，使負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器

10、沒(méi)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(hù)值，出現(xiàn)故障，而紙機(jī)中經(jīng)常發(fā)生在干燥部分，處理這種故障可以增加再生制動(dòng)單元，或者修改變頻器參數(shù)，把變頻器減速時(shí)間設(shè)的長(zhǎng)一些。增加再生制動(dòng)單元功能包括能量消耗型，并聯(lián)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(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻，通過(guò)檢測(cè)直流母線電壓來(lái)控制功率管的通斷。并聯(lián)直流母線吸收型使用在多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)往往有一臺(tái)或幾臺(tái)電機(jī)經(jīng)常工作于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生再生能量，這些能量通過(guò)并聯(lián)母線被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)吸收。能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變流器是可逆的，當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時(shí)可逆變流器就將再生能量回饋給電網(wǎng)。（2）多個(gè)電動(dòng)施動(dòng)同一個(gè)負(fù)

11、載時(shí)，也可能出現(xiàn)這一故障，主要由于沒(méi)有負(fù)荷分配引起的。以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載為例，當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí)，則轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于原動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速低的處于發(fā)電狀態(tài)，引起故障。在紙機(jī)經(jīng)常發(fā)生在榨部及網(wǎng)部，處理時(shí)需加負(fù)荷分配控制?？梢园烟幱诩垯C(jī)傳動(dòng)速度鏈分支的變頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。三、過(guò)流故障過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過(guò)延長(zhǎng)加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)線路進(jìn)行檢查。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器還是過(guò)流故障，說(shuō)明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。四、過(guò)載故障過(guò)載故障包括變頻過(guò)載和電機(jī)器過(guò)載。其可能是加速時(shí)間太短，直流制動(dòng)量過(guò)大、電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過(guò)重等原因引起的。一般可通過(guò)延長(zhǎng)加速時(shí)間、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過(guò)重，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤(rùn)滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器；如后者則要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。五、其他故障1、欠壓說(shuō)明變頻器電源輸入部分有問(wèn)題，需檢查后才可以運(yùn)行。2、溫度過(guò)高如電動(dòng)機(jī)有溫度檢測(cè)裝置，檢查電動(dòng)機(jī)的散熱情況；變頻器溫度過(guò)高，檢查變頻器的通風(fēng)情況。