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變頻器的故障診斷與維修

變頻器由于集成度高、功能強大，故障的排除有一定程度的復雜性，介紹了變頻器變頻器

單片機系統

主回路

控制回路

"#"

電動機不能升速主要原因為：

（#）交流電源或變頻器輸出缺相電源缺相使

變頻器輸出電壓降低，變頻器輸出缺相造成三相電壓不對稱而產生負序轉矩，都使電動機電磁轉矩變小，不能驅動負載加速，應檢查熔絲有無燒斷，導線接頭有無松脫斷路。

頻率或電流設定值偏小頻率設定在低值點上使頻率受到限制無法升高而不能加速。電流值設定偏小，則產生大轉矩的能力被限制，使電動機剩余轉矩過小而不能加速。因此，應檢查頻率和電流設定值是否適當。看電流設定值已達變頻器的值，這說明變頻器容量偏小，應換較大容量變頻器。

（&）調速電位器接觸不良或相關元件損壞，使頻率給定值不能升高。

轉速不穩或不能平滑調節

這種故障一般受外界條件變化的影響，故障出現無規律且多為暫短性，主要影響源為：

（#）電源電壓不穩定。負載有較大波動。

（&）外界噪聲干擾使設定頻率起變化。可通過檢測找到故障點和采取相應的解決措施。

過電流故障

這是較常見的故障，可從電源負載變頻器振蕩

重點檢查主回路通道中所有

干擾等方面找原因。

（#）電源電壓超限或缺相電壓超限而過高或過低，應按說明書規定的范圍進行調整。無論電源缺相或變頻器輸出缺相，都導致電動機轉矩減小而過流。

負載過重或負載側短路

重點檢查機組有

—!!—

常見故障診斷方法與維修實例。

關鍵詞

!引言

變頻器在調速時轉差功率不變，只要平滑調節頻率，就可得到轉速的平滑調節，由于變頻器調速時，電動機運行在固有特性上，所以在各種電機調速系統中效率高，同時性能也好，其調速范圍相當寬，根據不同的變頻電源，調速范圍可在#""$#上，甚至可從零頻率開始運行，并保持其指標，是交流調速的主要發展方向，在現代工業中已廣泛使用。

變頻器由于原理、結構復雜，其故障的排除有一定程度的復雜性。變頻器在運行中發生故障，有屬于硬件方面的品質毛病，也有使用維護不得法方面的問題。對于前者，要通過檢測找到故障硬件進行修復或更換，但查找重點一般放在控制中心———單片機系統以外的電路上。這是因為單片機系統與其他電路之間都沒有可靠的隔離措施，故障率很低，即使發生故障，現場條件和常規手段也難以監測。對于使用維護方面的問題，應以變頻器自診斷及保護功能動作時顯示的信息為線索進行分析，同時采用適當的檢測手段找到故障點并修復。

"常見故障診斷

"#!

變頻器無輸出電壓故障原因為：（#）主回路不通

開關、斷路器、接觸器及電力電子器件是否完好，導線接頭有無接觸不良或松脫。

控制回路接線錯誤，變頻器未正常起動以說明書為依據，認真核對控制回路接線，找出錯誤處并加以糾正。

無異聲，振動和卡滯現象，是否因工藝條件或操作方法改變而造成超載。負載側短路或接地，可用兆歐表進行檢測。逆變器同一橋臂的兩只晶體管同時導通也形成短路。

（!）變頻器設定值不適當

一是電壓頻率特性

曲線中電壓提升大于頻率提升，造成低頻高壓而過流。二是加速時間設定過短，需要加速轉矩過大而造成過流。三是減速時間設定過短，機組迅速再生發電回饋給中間回路，造成中間回路電壓過高和制都與中間回路及制動環節有關，主要是：

（3）電源電壓過高，一般超過345以上。（*）制動電阻值過大或損壞，無法及時釋放回饋的能量而造成過電壓。

（!）中間回路濾波電容失效（電容較小）或檢測電路故障。應認真檢查電容器有無異味、變色，安全閥是否脹出，箱體有無變形及漏液。此電容器一般五年應更換一次。

（"）減速時間設定過短。《電氣應用》變頻器的故障診斷與維修

動回路過流。

振蕩過流

一般只在某轉速（頻率）下運

行時發生。主要原因有兩個：一是電氣頻率與機械頻率發生共振，二是純電氣回路所引起，如功率開關管的死區控制時間，中間直流回路電容電壓的波動，電動機滯后電流的影響及外界干擾源的干擾等。找出發生振蕩的頻率范圍后，可利用跳躍頻率功能回避該共振頻率。

電流互感器損壞其現象表現為，變頻器主回路送電，當變頻器未啟動時，有電流顯示且電流在變化，這樣可判斷互感器已損壞。

主電路接口板電流、電壓檢測通道被損壞，也會出現過流

電路板損壞可能是：!由于環

境太差，導電性固體顆粒附著在電路板上，造成靜電損壞。或者有腐蝕性氣體，使電路被腐蝕。"電路板的零電位與機殼連在一起，由于柜體與地角焊接時，強大的電弧，會影響電路板的性能。#由于接地不良，電路板的零伏受干擾，也會造成電路板損壞。

由于連接插件不緊、不牢例如電流或電

壓反饋信號線接觸不良，會出現過流故障時有時無

的現象。

當負載不穩定時，建議使用’()模式

因

為’()控制速度非常快，每隔產生一組精確的轉矩和磁通的實際值，再經過電動機轉矩比較器和磁通比較器的輸出，優化脈沖選擇器決定逆變器的開關位置，這樣有利用抑制過電流。另外，速度環的自適應會自動調整12’參數，從而使變頻器輸出電動機電流平穩。

如以上幾個方面都正常，則可能是選擇的變頻器容量偏小所致，應考慮換大。!"#

過電壓故障

此故障常發生在機組減速制動時，過壓原因大

低電壓故障

主要問題在電源方面。

（3）交流電源電壓過低或缺相。

（*）供電變壓器重量縮小，線路阻抗過大，帶載后變壓器及線路壓降過大而造成變頻器輸入電壓偏低。

（!）變頻器整流橋二極管損壞使整流電壓降低。

（3）設定的!"#特性和電動機特性不適配。（*）連續低速運行。（!）負載過大。

（"）變頻器輸出三相電壓不平衡。!"&

環境溫度過高

（3）內部冷卻風扇損壞或運轉不正常。（*）通風口被雜物堵塞。

（!）負載過重。

對上述各種故障的診斷，通過檢測分析，一般均可較快找到故障點。

’維修實例

（3）富士變頻器通電后各種顯示正常，但無輸

出電壓。查電源主回路通道完好，核對控制回路接線無錯誤，因顯示正常，變頻器內部應無故障。進一步檢查控制回路，才發現67’（正轉）與)8使變頻器不能正常啟動。將觸頭修復好，故障排除。

（*）富士變頻器運行中過電流報警，查電源主回路通道完好，無過載及短路現象，通電測試發現輸出電壓缺相，從而造成過流。拆開變頻器，切斷驅動電路，用萬用表測試功能模塊各開關管完好，

（公共端）之間串聯的接觸器常開輔助觸頭未接通,

變頻器的故障診斷與維修

""""""判斷為觸發電路故障。查主板插座脈沖信號，果然有一相無輸出，追蹤觀察無磁通指令，而信號是由運放*!$的+,腳輸出，側*!$輸出信號正常，判斷損壞，更換后正常。

（.）富士變頻器運行中電動機不工作，變頻器無故障輸出，查可編程控制器輸入點有變頻器運行輸出。變頻器面板顯示頻率+0.12，調速電位器失控，查調速電位器線路無錯誤，查電源主回路通道完好，核對控制回路接線無錯誤，設備檢查發現減速器卡死，更換減速器后設備正常運行，但為何變頻器無過載報警，經檢查發現無過載報警的原因系變頻器轉矩提升量設定過小，按照負載慣量重新設定后故障排除。

（,）三菱變頻器帶負荷時調速易過載，經檢查發現變頻器設定加、減速時間過短，將加、減速時間延長（符合設備要求），故障排除。

（3）艾默生變頻器運行中過電流報警，查電源主回路通道完好，無過載及短路現象。檢查電源電/

電壓正常，拆除電動機主回路手動運行，仍顯示過電流報警，初步判斷為主電路接口板電流檢測通道被損壞，進一步檢查發現變頻器接地不良，原因系變頻器接地線氧化。將接地線重新連接后，故障排除。

!結束語

變頻器由于集成度高、功能強大，在現代工業

中廣泛應用，其運行的好壞跟安裝和維護保養有很大關系。只有仔細讀懂說明書，勤于分析和解決問題，搞好維護保養工作，才能大限度地保證設備的正常運行。

參考文獻

陳伯時4電力拖動自動控制系統4北京：機械工業出版 引自《電氣應用》

北京天浦正達電子科技有限公司