变频器的常见故障论文

变频器的常见故障论文（精选11篇）

变频器的常见故障论文 第1篇

1 短路保护

若变频器运行当中出现短路保护, 则可能是以下几方面的原因:

(1) 负载出现短路。如果把负载甩开, 即将变频器与负载断开, 空开变频器, 变频器应工作正常。于是将变频器输出线路拆除后, 用兆欧表 (或称摇表) 测量一下电机绝缘, 可以判断外部线路故障。 (2) 在逆变模块当中, 若IGBT的某一个结击穿, 都会形成短路保护, 严重的可使桥臂炸毁, 前面的断路器跳闸。 (3) 变频器内部干扰或检测电路有问题:有些机子内部干扰也易造成此类问题, 此时变频器并无太大的问题, 只是不间断的、短路保护, 即所谓的误保护, 这就是干扰造成的变频器短路保护而故障停机。当传感器的控制线走线不合理, 可将该线单独走线, 远离电源线、强电压、大电流线及其他电线, 或采用屏蔽线, 以增强抗干扰能力, 避免出现误保护。对于检测电路出现的问题, 一般是电流传感器、取样电阻或检测的门电路问题。 (4) 对于提升机类或其他 (如拉丝机、潜油电泵等) 重负荷负载, 需要设置低频补偿。若低频补偿过大也容易出现短路保护。一般以低频下能启动负载为宜, 且越小越好, 若太高了, 不但会引起启动电流过大而且会使启动后整个运行过程电流过大, 引起相关的故障。 (5) 在多单元并联的变频器中, 若某一单元出现问题。势必使其他单元承担的电流大, 造成不平衡, 而出现过流或短路保护。因此对于多单元并联的变频器, 应首先测其均流情况。

2 过流和过负载保护

过电流和过负载故障是变频器常见的故障。其原因是多种多样的, 处理方法也是多方面的。过电流其类型可分为加速过电流、减速过电流、运转中过电流;过负载故障包括变频器过负载和电机过负载。其故障原因可分为变频器外部原因和本身原因两个方面:

2.1 外部原因:

(1) 由于电机负载突变, 引起大的冲击电流而过电流保护动作。此时应采取措施限制负载突变或使用更大容量的变频器, 以增加变频器的动态响应能力, 而避免频繁跳机。 (2) 变频器电源侧缺相、输出侧断线、电动机故障 (相间绝缘破坏、匝间短路、对地短路) 等引起的过电流和接地故障。 (3) 受电磁干扰的影响, 电机的漏电流大, 产生轴电流、轴电压, 引起变频器的过电流、过热和接地保护动作。 (4) 在电机绕组和外壳之间, 电缆和大地之间存在着寄生电容而会有高频漏电流流向大地, 引起过电流故障。 (5) 在变频器的输出侧有功因校正电容或浪涌吸收装置。 (6) 变频器控制电路受电磁干扰, 导致电路误动作而引发的过电流或过负载。 (7) 变频器容量选择不当, 与负载特性不匹配, 引起工作异常、过电流、过载、甚至故障损坏。 (8) 电源电压过低或主回路电压过低而引起的输出电流过大。

2.2 本身原因:

(1) 变频器参数设置不正确。变频器容量设置不正确、加速时间太短、P I D调节器的PI参数设定不合理, 超调过大, 造成输出电流振荡等引起的过电流或过负载;电机参数设置不当引起的电机过负载等。

(2) 变频器本身原因最主要是其内部硬件出现故障。如电流传感器、取样电阻或检测电路等。该处传感器波形类似于正弦波, 若波形不对或无波形, 即为传感器损坏, 应更换之。过流保护用的检测电路是模拟运放电路可测试其工作点正常否。另外, 如逆变侧元器件损坏引起的过电流、接地保护动作;受电磁干扰引起的错误动作等也应予以考虑。

一般可通过延长加减速时间、减少负载突变、加强绝缘水平、外加EMC滤波器、更换合适的变频器等方式来解决。

3 其他故障

变频器的其他故障除以上有变频器故障代码显示的故障外, 变频器还有一些非显示的故障, 分析如下:

3.1 主回路跳闸

这种故障表现为变频器运行过程中有大的响声 (俗称“放炮、炸机”) , 或开机时送不上电, 断路器或空气开关跳闸。这种情况一般是由于主电路 (包括整流模块、电解电容或逆变桥) 击穿所致, 在击穿的瞬间强烈的大电流造成模块炸裂而产生巨大响声。关于模块的损坏原因, 是多方面的, 不好一概而论。现仅就所遇到的几类情况加以列举:

(1) 整流模块的损坏。大多是由于电网的污染造成的。因电网的波形不是规则的正弦波, 使整流模块受电网尖峰电压击穿损坏, 这需要增强变频器输入端的电源吸收能力。在变频器内部一般也设计了该电路, 该电路也应不断改进, 以增强吸收电网尖峰电压的能力。

(2) 电解电容及IGBT的损坏。主要是由于不均压造成的, 这包括动态均压及静态均压。在使用中, 由于某些电容的容量减少而导致整个电容组的不均压, 分担电压高的电容肯定要炸裂;I G B T的损坏主要是由于母线尖蜂电压过高而缓冲电路吸收不力造成的。

(3) 参数设置不合理。尤其在大惯量负载下, 如离心风机、离心搅拌机等, 因变频器停机过程中电机发电而使母线电压升高, 超过模块所能承受的耐压值而炸裂。这种情况应将减速时间放长, 一般不低于300s, 或在主电路中增加泄放回路, 采用耗能电阻来释放掉该能量。

3.2 延时电阻 (起动电阻) 烧坏

这主要是由于延时控制电路出问题造成的。在变频器延时电路中, 大多是用的接触器、晶闸管 (可控硅) 电路, 当其不导通或性能不良时, 延时电阻烧坏。

3.3 送电后面板无显示

这主要是变频器主控板的供电电源电路故障所致, 因变频器主控板用的电源为开关电源, 其比较复杂, 一旦损坏就致使主控板不正常而无显示。

4 参数设置类故障:

(1) 确认电机参数。在变频器电机参数中设定电流、电压、最大频率等以免引起变频器 (故障停机) 不正常工作。 (2) 变频器控制方式的设定主要有V/F控制、无感测矢量控制、P I D控制及其他控制方式。其每一种控制方式都对应于一定的参数设置方法, 否则引起变频器工作不正常。 (3) 变频器的起动运转方式。一般出厂设置为面板操作器控制, 但应根据实际情况选择用面板、外部端子、通讯方式等, 否则会造成变频器无法起动。 (4) 频率指令给定参数的选择。一般出厂设置也为面板操作器给定, 但也有外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定等, 可选择一种或几种方式的组合以免变频器不工作或工作不正常。

摘要：本文主要介绍变频器在使用过程中出现的短路保护故障、过流过载故障及其它故障, 通过分析故障现象, 确定各种故障原因, 最终提供预防故障和维修变频器的方案。

关键词：变频器,故障,短路,过流

参考文献

[1]张选正, 史步海.《变频器故障诊断与维修》.

[2]陶权, 吴尚庆.《变频器应用技术》.

变频器的常见故障论文 第2篇

（考试时间 30分钟）

姓名________成绩________

一、选择题（每题5分，共55分）

1、PLC中不包括（C）

A、CPUB、输入/输出部件C、物理继电器D、存储器

2、热继电器在电路中做电动机的什么保护？（B）

A、短路B、过载C、过流D、过压

3、PLC的输出方式为晶体管时，它适用于哪种负载？（C）

A、感性B、交流C、直流D、交直流

4、PLC是在什么控制系统基础上发展起来的？（A）

A、电控系统B、单片机C、工业电脑D、机器人

5、PLC设计规范中，RS232通讯的距离是多少？(D)

A、1300MB、200MC、30MD、15M6、一般而言，PLC的I/O点数要冗余多少？（A）

A、10%B、5%C、15%D、20%

7、PLC外部接点坏了以后，换到另一个好的点上后，然后要用软件中哪个菜单进行操作（B）

A、寻找B、替换C、指令寻找

8、STL步进式顺控图中，S0-S9的功能是什么（A）

A、初始化B、回原点C、基本动作D、通用化

9、步进电机的加减速是通过改变哪个参数实现的？（B）

A、脉冲数量B、脉冲频率C、电压D、脉冲占空比

10、步进电机方向控制靠什么信号？（A）

A、开关量信号B、模拟量信号C、继电器换向D、接触器换向

11、触摸屏通过哪种方式与PLC交流信息？（A）

A、通讯B、I/O信号控制C、继电连接D、电气连接

二、简答题（每题15分，共45分）

1、简述可编程控制器的结构？

答：可编程控制器是由中央处理器，存储器，I/O单元，电源单元，编程器，扩展接口，编程器接口，存储器接口等部分组成。

2、简述可编程控制器的常用编程语言？

答：PLC常用编程语言有：顺序功能图（SFC），梯形图（LD），功能块图（FBD），指令表（IL），结构文本（ST）。

3、PLC与继电器控制的差异是什么？

变频器的常见故障维修和防范对策 第3篇

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。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法：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；指定采用屏蔽线回路，须按规定进行，若线路较，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。

安装环境， 电源异常， 雷击、感应雷电， 电源高次谐波。

1.安装环境

变频器属于电子器件装置，在其规格书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施：振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。

除上述3点外，定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。

2.电源异常

电源异常表现为各种形式，但大致分以下3种，即缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。

如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备，为防止这些设备投入时造成的电压降低，应和变频器供电系统分离，减小相互影响；对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合，除选择合适价格的变频器外，还因预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式，当电压回复后，通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流；对于要求必须量需运行的设备，要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。

二极管输入及使用单相控制电源的变频器，虽然在缺相状态也能继续工作，但整流器中个别器件电流过大及电容器的脉冲电流过大，若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响，应及早检查处理。

3.雷击、感应雷电

雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路器开闭也能产生较高的冲击电压。

变压器一次侧真空断路器断开时，通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。

为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件，保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时，应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，因在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。

过去的晶体管变频器主要有以下缺点：容易跳闸、不容易再起动、过负载能力低。由于IGBT及CPU的迅速发展，变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能，大幅度提高了变频器的可靠性。

如果使用矢量控制变频器中的“全领域自动转矩补偿功能”，其中“起动转矩不足”、“环境条件变化造成出力下降”等故障原因，将得到很好的克服。该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运算，计算出当前时刻所需要的转矩，迅速对输出电压进行修正和补偿，以抵消因外部条件变化而造成的变频器输出转矩变化。

此外，由于变频器的软件开发更加完善，可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施，并使故障化解后仍能保持继续运行，例如：对自由停车过程中的电机进行再起动；对内部故障自动复位并保持连续运行；负载转矩过大时能自动调整运行曲线，避免Trip；能够对机械系统的异常转矩进行检测。

变频器对周边设备的影响及故障防范。

变频器的安装使用也将对其他设备产生影响，有时甚至导致其他设备故障。因此，对这些影响因素进行分析探讨，并研究应该采取哪些措施时非常必要的。

4.电源高次谐波

由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式，这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流，并造成电压波形畸变，对电源系统产生严重影响，通常采用以下处理措施：采用专用变压器对变频器供电，与其它供电系统分离；在变频器输入侧加装滤波电抗器或多种整流桥回路，降低高次谐波分量，对于有进相电容器的场合因高次谐波电流将电容电流增加造成发热严重，必须在电容前串接电抗器，以减小谐波分量，对电抗器的电感应合理分析计算，避免形成LC振荡。电动机温度过高及运行范围。

对于现有电机进行变频调速改造时，由于自冷电机在低速运行时冷却能力下降造成电机过热。此外，因为变频器输出波形中所含有的高次谐波势必增加电机的铁损和铜损，因此在确认电机的负载状态和运行范围之后，采取以下的相应措施：对电机进行强冷通风或提高电机规格等级；更换变频专用电机；限定运行范围，避开低速区。

5.振动、噪声

振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的，特别是当脉动转矩与机械共振电恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声，对于不同的安装场所应采取不同的处理措施：变频器在调试过程中，在保证控制精度的前提下，应尽量减小脉冲转矩成分；调试确认机械共振点，利用变频器的频率屏蔽功能，使这些共振点排除在运行范围之外；由于变频器噪声主要有冷却风扇机电抗器产生，因选用低噪声器件；在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器，减小因PWM调制方式造成的高次谐波。

6.高频开关形成尖峰电压对电机绝缘不利

变频器常见故障的分析与处理 第4篇

变频器作为强电与弱电相结合的设备, 科技含量较高, 是由众多的半导体电子元件、电力电子元件和电器元件组成的复杂装置, 结构多采用单元化或模块化形式。它由主回路、逻辑控制回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却系统等几部分组成。由于原理、结构复杂, 因此其故障多种多样, 其故障的排除有一定程度的复杂性。

1 故障类型与原因

变频器控制系统常见的故障类型主要有过电流、过电压、欠电压、短路、变频器过热过载、电源缺相、电动机过载、干扰等, 当发生这些故障时, 变频器保护会立即动作并停机, 并显示故障代码或故障类型, 大多数情况下可以根据显示的故障代码迅速找到故障原因并排除故障。但也有一些故障的原因是多方面的, 并不是由单一原因引起的, 因此需要从多个方面查找, 逐一排除才能找到故障点。

1.1 过电流故障

过电流故障是变频器故障中最常见、最频繁发生, 也是最复杂的故障之一, 引起过电流的原因有多个方面:

(1) 加速时间设置过短, 则变频器输出频率的变化远远超过电机频率的变化, 变频器将因过流而跳闸, 这是过电流现象中最常见的, 对于这种情况, 依据不同的负载情况相应地调整加速时间, 就能消除此故障。

(2) 减速时间设置过短, 由于电动机处于再生制动状态, 再生能量来不及释放, 引起变频器中间回路电压过高和制动回路过流。

(3) 变频器转矩补偿 (U/f) 设定太大, 电压频率特性曲线中电压提升大于频率提升, 造成低频高压而过流。

(4) 在某转速 (频率) 下运行时, 电气频率与机械频率发生共振, 产生振荡过流。

(5) 输出负载发生短路, 如起动时, 一升速就跳闸, 是因为其输出侧接触器电缆头部分锈蚀、松动, 从而导致电机起动时发生弧光短路, 引起保护动作。

(6) 检测电路的损坏也会导致变频器显示过流报警, 如检测电流的霍尔传感器由于受温度、湿度等环境因素的影响, 工作点很容易发生飘移, 导致过流报警。

(7) 负载过重或工作机械卡住、传动损坏、变频器逆变桥损坏等内部故障都会引起过电流。

(8) 电源电压超限或缺相, 都会导致电动机转矩减小而过流。

1.2 过电压故障

变频器发生过电压故障, 有外部原因, 也有内部原因:

(1) 变频器在雷雨天气工作时, 由于雷电窜入变频器的电源中, 使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸出现过压故障。在这种情况下, 通常只需断开变频器电源l min左右, 再合上电源, 即可复位。

(2) 当变频器驱动大惯性负载, 也会出现过压现象。因为这种情况下, 变频器的减速停止属于再生制动, 在停止过程中, 变频器的输出频率按线性下降, 而负载电机的频率高于变频器的输出频率, 负载电机处于发电状态, 机械能转化为电能, 并被变频器直流侧的平波电容吸收, 当这种能量足够大时, 就会产生所谓的“泵升现象”, 变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸。

(3) 电源电压过高, 一般超过10%以上。

(4) 制动电阻值过大或损坏, 无法及时释放回馈的能量而造成过电压。

(5) 减速时间设定过短, 这种现象也很普遍, (若无制动电阻及制动单元) 电机转速大于同步转速, 转子电动势和电流增大, 使电机处于发电状态, 回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流回直流环节, 使直流母线电压升高所致。

(6) 其它原因如电动机突然甩负载, 负载惯性大, 载波频率设定不合适, 变频器内部过压保护电路有故障。

1.3 欠电压故障

主要问题在电源方面:

(1) 交流电源电压过低或缺相。

(2) 变频器整流桥二极管损坏使整流电压降低。

(3) 供电变压器线路阻抗过大, 带载后变压器及线路压降过大而造成变频器输入电压偏低。

(4) 在同一电源系统中有大起动电流的负载起动, 造成瞬间电压过低。

(5) 变频器内部欠压保护电路故障。

1.4 变频器过热过载故障

负载过大、环境温度高、散热片吸附灰尘太多、冷却风扇工作不正常或散热片堵塞、变频器内部故障等发生变频器过热故障。

负载过大或变频器容量过小、电子热继电器保护设定值太小、变频器内部故障等发生变频器过载故障, 会使电机发热, 变频器显示过载。

1.5 电动机故障

电动机不转可能是电机、导线、变频器有损坏, 线未接好, 功能设置不当, 例如上限频率、下限频率、基本频率、最高频率设定时没有注意, 相互矛盾着。使用外控给定时, 没有对选项预置, 以及其它不合理设置等。

电机运行中发生失速一般是由于设置变频器的加减速时间不当所致。变频器在减速或停止过程中, 由于设置的减速时间过短或制动能力不够, 导致变频器内部母线电压升高发生保护 (也称过压失速) 。造成变频器失去对电机的速度控制, 此时应设置较长的减速时间, 保持变压器内母线电压不至于升得太高, 实现正常减速控制。

变频器在增速过程中, 设置的加速时间过短或负载太重, 电网电压太低, 导致变频器过电流而发生保护 (也称过流失速) 。变频器失去对电机的速度控制, 此时应设置较长的增速时间, 维持不会过电流, 实现正常增速控制。

1.6 快速熔断器故障

在现行使用的变频器中, 大多有快熔故障检测功能 (特别是大功率变频器) 。它主要是对快熔前后的电压进行采样检测, 当快速熔断器损坏后, 必然会出现快速熔断器一端无电压, 此时隔离光耦动作, 熔断器报警, 更换快速熔断器即可。但应注意在更换快速熔断器前必须判断主回路是否有问题。

2 变频器的故障处理

变频器在运行中出现故障, 可从以下几个方面加以考虑处理。

2.1 电源故障

如电源瞬时断电或电压低落出现“欠电压”显示;瞬时过电压出现“过电压”显示, 都会引起变频器跳闸停机。待电源恢复正常后即可重新起动。

2.2 外部故障处理

在变频器的常见故障中, 由其外围电路引起的故障所占比例较大。在日常维护时, 应注意检查电网电压, 改善变频器、电机及线路的周边环境, 定期清除变频器内部灰尘。

如输入信号断路, 输出线路开路、断相、短路、接地或绝缘电阻很低, 电动机故障或过载等, 变频器即显示“外部”故障而跳闸停机, 经排除故障后, 即可重新启用。

2.3 内部故障处理

如内部风扇断路或过热、熔断器断路、器件过热、存储器错误、CPU故障等, 可切换至工频运行, 不致影响生产;待内部故障排除后, 即可恢复变频运行。

变频装置一旦发生内部故障, 可以根据故障显示的类别和数据进行下列检查:

(1) 打开机箱后, 首先观察内部有否断线、虚焊、烧焦或变质变形的元器件, 如有则及时处理。

(2) 用万用表检测电阻的阻值和二极管、开关管及模块通断电阻, 判断是否开断或击穿, 如有, 按原标称值和耐压值更换, 或用同类型的代替。

(3) 用双踪示波器检测各工作点波形, 采用逐级排除法判断故障位置和元器件。

在检修中应注意的问题:

(1) 严防虚焊、虚连、错焊、连焊或者接错线, 特别是别把电源线误接到输出端。

(2) 通电静态检查指示灯、数码管和显示屏是否正常, 预置数据是否适当。

2.4 功能参数设置合理

从上面的分析可以看出, 由于功能参数设置不当而引起的故障较多, 如起动转矩设置不够, 就会出现“过电流”跳闸;加减速时间设定过短会出现运行过程中变频器跳闸;当转矩补偿 (U/f) 设定过大, 引起电机转速降低、发热而过载;而电子热继电器整定不当, 动作电流设定过小, 引起变频器误动作;如设置的变频器载波率过高, 就会导致电动机热过载;当减速时间过短, 将导致过压。因此要根据具体使用情况, 合理设定变频器参数, 通过加强设备管理, 最大限度地降低变频器的故障率。

3 结语

变频器种类繁多, 其故障也多种多样, 我们要在掌握变频器原理的基础上, 正确合理使用变频器。

变频器的常见故障论文 第5篇

【关键词】变频器；控制原理；干扰故障

随着变频器在炼化公司中的广泛应用，岗位员工掌握变频器的结构、主要器件的电气特性、一些常用参数及常见故障便越来越显示出其重要性。

1.变频器的原理

控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。

2.变频器常见故障分析

2.1变频器充电起动电路故障

通用变频器一般为电压型变频器，采用交—直—交工作方式，即是输入为交流电源，交流电压三相整流桥整流后变为直流电压，然后直流电压经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。当变频器刚上电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，通常采用一个起动电阻来限制充电电流。充电完成后，控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路，起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏，变频器报警显示为直流母线电压故障，一般设计者在设计变频器的起动电路时，为了减少变频器的体积选择起动电阻，都选择小一些，电阻值在10～50Ω，功率为10～50W。

当变频器的交流输入电源频繁通时，或者旁路接触器的触点接触不良时，以及旁路晶闸管的导通阻值变大时，都会导致起动电阻烧坏。如遇此情况，可购买同规格的电阻换之，同时必须找出引出电阻烧坏的原因。如果故障是由输入侧电源频繁开合引起的，必须消除这种现象才能将变频器投入使用；如果故障由旁路继电器触点或旁路晶闸管引起，则要更换这些器件。

2.2变频器无故障显示，但不能高速运行

我厂一台变频器状态正常，但调不到高速运行，经检查，变频器并无故障，参数设置正确，调速输入信号正常，上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有450V左右，正常值为580～600V，再测输入侧，发现缺了一相，故障原因是输入侧的一个空气开关的一相接触不良造成的，为什么变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢？实际上变频器缺一相输入时，是可以工作的，多数变频器的母线电压下限为400V，即是当直流母线电压降至400V以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线电压为380*1.2=452V>400V。当变频器不运行时，由于平波电容的作用，直流电压也可达到正常值，新型的变频器都是采用PWM控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，所以在低频段输入缺相仍可以正常工作，但因为输入电压低输出电压低，造成异步电机转矩低，频率上不去。

2.3变频器显示过流

出现这种故障显示时，首先检查加速时间参数是否太短，力矩提升参数是否太大，然后检查负载是否太重。如果无这些现象，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流检测点，复位后运行，看是否出现过流现象，如果出现的话，很可能是1PM模块出现故障，因为1PM模块内含有过压过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能，而这些故障信号都是经模块控制引脚的输出Fn引脚传送到微控器的，微控器接收到故障信息后，一方面封锁脉冲输出，另一方面将故障信息显示在面板上，一般更换1PM模块。

2.4变频器显示过压故障

变频器出现过压故障，一般是雷雨天气，由于雷电串入变频器的电源中，使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸，在这种情况下，通常只须断开变频器电源1min左右，再合上电源，即可复位；另一种情况是变频器驱动大惯性负载，就出现过压现象；变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被变频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，就会产生所谓的“泵升现象”，变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸，对于这种故障，一是将减速时间参数设置长些或增大制动电阻或增加制动单元；二是将变频器的停止方式设置为自由停车。

2.5电机发热，变频器显示过载

对于已经投入运行的变频器如果出现这种故障，就必须检查负载的状况；对于新安装的变频器如果出现这种故障，很可能是V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题，如一台新装变频器，其驱动的是一台变频电机，电机额定参数为220V/50Hz，而变频器出厂时设置为380V/50Hz，由于安装人员没有正确设定变频器的V/F参数，导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低，发热而过载。所以在新变频器使用以前，必须设置好该参数，另外使用变频器的无速度传感器矢量控制方式时，没有正确的设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数，也会导致电机热过载，如果没有考虑到在低频段工作的电机散热变差的问题，致使电机工作发热过载，需加装散热装置。

3.变频器控制回路的抗干扰措施

由于主回路的非线性（进行开关动作），变频器本身就是谐波干扰源，而其周边控制回路却是小能量、弱信号回路，极易遭受其它装置产生的干扰，造成变频器自身和周边设备无法正常的工作。因此，变频器在安装使用时，必须对控制回路采取抗干扰措施。

3.1抗静电耦合干扰措施

指控制电缆与周围电气回路的静电容耦合，在电缆中产生的电势。在炼化公司厂内，加大与干扰源电缆的距离，达到导体直径40倍以上时，有效的提高了变频器的抗干扰能力。对于不能加大干扰源电缆距离的，在两电缆间设置屏蔽导体，再将屏蔽导体接地。

3.2抗静电感应措施

指电气回路产生的磁通变化在电缆中感应出的电势。干扰的大小取决干扰源电缆产生的磁通大小。一般将控制电缆与主回路电缆或其它动力电缆分离铺设，分离距离通常在30cm以上（最低为10cm），在炼化公司厂内，有的主控电缆无法分离，这样，我们将控制电缆穿过铁管铺设。将控制导体绞合，绞合间距越小，铺设的路线越短，抗干扰效果越好，此措施采取之后，干扰明显减弱。

3.3抗电波干扰措施

指控制电缆成为天线，由外来电波在电缆中产生电势。必要时将变频器放入铁箱内进行电波屏蔽，屏蔽用的铁箱要接地。炼化公司厂内暂无此种干扰。

3.4抗接触不良干扰措施

指变频器控制电缆的电接点及继电器触点接触不良，电阻发生变化在电缆中产生的干扰。对继电器触点接触不良，采用并联触点或镀金触点继电器或选用密封式继电器。对电缆连接点应定期做拧紧加固处理。

3.5抗电源线传导干扰措施

指各种电气设备从同一电源系统获得供电时，由其它设备在电源系统直接产生电势。变频器的控制电源由另外系统供电，在控制电源的输入侧装设线路滤波器；装设绝缘变压器，且屏蔽接地。

4.结语

采用变频器作为异步电动机驱动器，尽管采用先进工艺和器件制造出来的新的可靠性非常高，但是如果使用不当或偶然事件也会发生造成变频器的损坏。要想在生产过程中，使用好变频器，必须要熟悉变频器的结构原理，了解常见故障，这对安全生产尤为重要。

【参考文献】

[1]安成平.变频器的抗干扰措施及常见故障分析[J].青海科技，2009，（03）.

浅谈变频器的选型与常见故障 第6篇

1 变频器的原理

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式, 先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源, 然后再把直流电转换成频率、电压均可控制的交流电给电动机供电。通用变频器的主回路一般由整流部分、直流环节、逆变部分和控制或回馈环节4个部分组成。

1.1 整流部分

通常又被称为电网侧变流部分, 把三相或单相交流电整流成直流电。常见的低压整流部分是二极管构成的不可控三相桥式电路或由晶闸管构成的三相可控桥式电路, 而对中压大容量的整流部分则采用多重化12脉冲以上的变流器。

1.2 直流环节

由于逆变器的负载是异步电动机, 属于感性负载, 因此在中间直流部分于电动机之间总会有无功功率的交换, 这种无功能量的交换一般都需要中间直流环节的储能元件 (如电容或电感) 来缓冲。

1.3 逆变部分

通常又被称为负载侧变流部分, 它通过不同的拓扑结构实现逆变元件的规律性关断和导通, 从而得到任意频率的三相交流电输出。常见的逆变部分是由6个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。

1.4 制动或回馈环节

由于制动形成的再生能量在电动机侧溶剂集聚到变频器的直流环节形成直流母线电压的泵升, 需及时通过制动环节将能量以热能的形式释放或者通过回馈环节转换到交流电网中去。

2 变频器选型

变频器选型时要确定以下几点。

2.1 采用变频的目的:恒压控制或恒流控制等

2.2 变频器的负载类型如叶片泵或容积泵等, 特别注意负载的特性曲线, 负载的特性曲线决定了工作方式。

2.3 变频器与负载的匹配问题

(1) 电压匹配:变频器的额定电压与负载的额定电压是否相符。

(2) 电流匹配:对普通的离心泵而言, 变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数, 以最大电流确定变频器电流和过载能力。

(3) 转矩匹配:这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。

2.4 在使用变频器驱动高速电机时, 由于高速电机的电抗小, 高次谐波增加导致输出电流值增大因此用于高速电机的变频器的选型, 其容量要放大一档。

2.5 变频器如果要长电缆运行时, 此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响, 避免变频器输出功率不足, 所以在这样情况下, 变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器

3 变频器的设计要求

3.1 变频器的环境要求

3.1.1 首先确认变频器的安装环境

(1) 工作温度:一般要求为0℃～55℃, 最好控制在40℃以下。

(2) 环境温度:温度太高且温度变化较大时, 变频器内部易出现结露现象, 其绝缘性能会大大降低, 甚至可能引发短路事故。必要时, 必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间, 一般水汽都比较重, 如果温度变化大的话, 这个问题会比较突出。

(3) 振动和冲击:装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时, 会引起电气接触不良。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外, 还应使用抗震橡皮垫固定控制柜内外电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后, 应对其进行检查和维护。

(4) 电磁波干扰:变频器在工作中由于整流和变频, 周围产生了大量的高次谐波, 这些高次谐波对附近的仪表、仪器产生很大的干扰。因此, 柜内仪表和电子系统, 应该选用金属外壳, 屏蔽变频器高次谐波对仪表的干扰, 所有的元器件均应可靠接地, 除此之外, 各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆, 且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰, 往往会使整个系统无法正常工作, 导致控制单元失灵或损坏。

3.1.2 变频器控制要求

(1) 主回路:电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备, 需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在变频器的输出端, 减少变频器输出的高次谐波, 当变频器到电机的距离较远时, 应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能, 但缺相保护却并不完美, 断路器在主回路中起到过载, 缺相、欠压等保护, 选型时可按照变频器的容量进行选择;可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。

(2) 控制回路:具有工频变频的手动切换功能, 以便在变频出现故障时可以手动切换到工频运行, 因变频器输出端不能加电压, 所以工频和变频切换要有互锁。

3.1.3 变频器的接地

变频器正确接地是提高系统稳定性, 抑制噪声的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好, 接地导线的截面不小于4mm, 长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开, 不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端, 另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。

3.2 变频器的线路要求

信号线与动力线必须分开走线:使用模拟量信号进行远程控制变频器时, 为了减少来自变频器和其它设备对模拟量信号的干扰, 必须将控制变频器的信号线与强电回路 (主回路及顺控回路) 分开走线, 线距应在30cm以上, 即使在控制柜内, 也保持此线距, 该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。

信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部:如果不把连接PLC和变频器的信号线放置在金属管道内, 极易受到变频器和外部设备的干扰, 这样做是为屏蔽干扰信号;同时由于变频器无内置的电抗器, 所以变频器的输入和输出级动力线及易对外产生强电磁干扰, 因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处, 以保证信号线传输信号的稳定。

3.3 变频器的运行和相关参数的设置

变频器的设定参数多, 每个参数均有一定的选择范围, 使用中常常遇到因个别参数设置不当, 导致变频器不能正常工作的现象。

控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后, 一般要根据控制精度, 需要进行静态或动态辨识。

电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率, 这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

这些都是一般的设定方式, 但是在实际中还要看负载的类型, 变频器的选择方式。

4 常见故障分析

4.1 过流故障

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流, 其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均, 输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、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。如果断开负载, 变频器还是过流故障, 说明变频器逆变电路已环, 需要更换变频器。

4.2 过载故障

过载故障包括变频器过载和电机过载, 其可能是加速时间太短, 电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重, 所选的电机和变频器不能拖动该负载, 也可能是由于机械润滑不达标。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修, 更换润滑油。

4.3 欠压

说明变频器电源输入部分有问题, 需检查后才可以运行。

5 钱家营洗煤厂变频器使用节能统计表

表1是钱家营洗煤厂实际生产过程中节约用电情况, 通用变频器控制泵类负载的时候, 输入功率与速度的立方成正比, 这意味着电动机转速降低到50%, 则功耗降低到12.5%。

6 结语

变频器的正确使用及常见故障分析 第7篇

1 变频器的正确使用方法

1.1 选择和安装时的注意事项

1.1.1 如何正确的选择变频器

变频器有不同的种类, 要根据变频器的额定功率的大小, 额定电流, 额定电压, 变频器的过载能力及各项参数的使用要求, 正确的选择变频器。一般情况下, 普通的变频器的基本功能都能满足常规的使用要求, 但是要视情况而定, 比如说:变频器运行的最大功率要根据负载和使用环境相应的加大变频器的容量。而且, 有些特殊的行业还需要选择相对专业的变频器。

1.1.2 如何正确的安转变频器

要认真的把使用说明书仔细的看看, 并且按照说明书的要求接线。为了防止变频器内部的漏电引起电击, 要把变频器装置稳定的接地, 从而避免射频干扰引起漏电。

1.2 运行中的正确使用

(1) 电机的转速在靠变频器控制时, 电机的噪音和温升都比用工频的时候要高。在电机低速运转时, 由于电机风叶转速低, 电机的温升变高, 这种情况要注意适当的减低负载并且注意通风冷却, 防止电机温升超过最限值。

(2) 供电线路的阻抗要适当的调大一些, 在变频器接入低压电网的情况下, 如果变频器和离配电变压器距离很近, 或者配电变压器的容量大于变频器的容量的10倍左右时, 回路阻抗如果太小的话, 在投入的瞬间会对变频器产生很大的涌流, 直接损毁变频器的整流元件。所以如果抗阻较小的话, 就要在变压器和变频器之间加装交流电抗器。

1.3 运行中的正确维护

(1) 在用变频器进行启动和停止从而控制速度时, 不能用断路器和接触器直接操作, 不然会让变频器失去控制, 从而造成严重的后果。所以, 在这种情况下能用断路器和接触器而是要用变频器的控制端子来操作。

(2) 在变频器驱动普通电机座恒转矩运行时, 要控制低速运行的时间, 因为长时间的低速运行会让电机的散热效果变差, 电机的温升变高。因此, 在长时间的低速恒转矩的情况下, 就要选择用变频电机。

(3) 在日常的维护时, 要查看变频器的外接制动电阻的阻值是否大于变频器的容许所带制动电阻的数值。如果将应接制动电阻的端子插错入口, 就会使开关在制动时发生短路。所以, 在满足制动的要求的情况下, 要让制动电阻适当大一些。

2 变频器的常见故障分析

2.1 过流现象是变频器使用时发生报警的现象

以一台LG-IS3-43.7k W变频器为例子, 如果发生了一启动就跳“OC”的状况就是发生了过流现象。一般分为两种状况, 一种是, 在机器重新启动的时候, 由于机器中的负载短路, 机械部位被卡住或者逆变模块遭到损坏和电动机的转矩过小等原因造成一升速就跳闸。这是过电流很严重的一种现象。另外一种是, 上电就跳的现象, 引起这种现象的原因是, 模块坏损、驱动电路不正常、电流检测电路故障。设置的加速时间过短、设置的电流上限太小、设定的转矩补偿 (V/F) 较高。在重新启动时并不会引起立即跳闸, 而是在加速时发生这种现象, 而且这种现象一般不能复位。对这个故障进行维修的话, 首先, 要打开机盖, 检查有没有烧坏的痕迹, 然后在线测量IGBT (7MBR25NF-120) 基本判断有没有问题。有烧毁的部件, 更换即可。如果一切正常, 为了进一步的判断问题, 就需要把IGBT拆下, 然后后测量7个单元的大功率晶体管的开通与关闭的状况, 若异常更正即可。

2.2 欠压也是变频器在使用过程中经常碰见的一个问题

欠压现象的发生是因为:

(1) 可控硅三路中有部件工作异常或者在整流桥的某一路中发生就会造成欠压。

(2) 由于主回路上的接触器发生损坏, 直流母线电压损耗在充电电阻的上面也可能导致欠压。

(3) 如果在电压检测电路时发生故障也会出现欠压的问题。

这三种情况下会造成主回路电压太低 (220V系列低于200V, 380V系列低于400V) , 从而引起欠压的现象。以一台为例子, 如果变频器上上电跳“Uu”则发生了欠压的现象。解决这个问题要先检查这台变频器上的的整流桥充电电阻是否完好, 若无异常, 而且上电后没有听到接触器的声音, 就可以确定故障是发生在出在电源或控制回路以及接触器的部分, 之所以可以确定是因为CT18.5k W变频器的充电回路的充电过程是靠接触器的吸合来完成的而不是利用可控硅进行的。确定问题之后拆掉接触器, 检查直流电源, 查看损毁部件, 重新换新即可。

2.3 安川变频器经常会发生SC故障

引起SC故障报警的原因之一是, 造成IGBT模块损坏的原因有以下几种:

(1) 由于变频器的外部负载发生故障, 比如外部负载发生短路, 堵转等。

(2) 由于电机不抖动, 电压及三相电流的不平衡, 变频器有有频率显示却无电压输出, 就会导致IGBT模块的损坏。

(3) 安川变频器中驱动电路的上桥运使用的是驱动光耦PC923, 这是一款带有放大电路的光耦, 它是专用于驱动IGBT模块的。

而安川变频器的下桥驱动电路则是采用的一款内部带有放大电路, 及检测电路的光耦PC929。所以如果驱动电路发生老化也有可能导致驱动波形失真, 驱动电压波动太大进而造成IGBT损坏, 从而导致SC故障报警。

3 总结

变频器在我国的广泛应用, 促进着时代的发展和科技的进步。变频器在企业、工厂的使用大大的节约了资源, 不仅让生产的过程变得更加快捷, 更加方便, 而且代替了以往的污染环境的传统作业, 为我国的绿色GDP的增长, 作出巨大的贡献。变频器是一个运动的物体, 在变频器的控制系统中, 任何一个小的问题都有可能造成大的问题。所以, 我们在日常对变频器进行控制和维护时一定要认真仔细, 做到安全无误, 保障好变频器的正常运转。

参考文献

[1]康宏涛, 张永胜.变频调速在煤气加油站压供气上的应用[J].包钢科技, 2012, 10 (01) :43-44.

[2]胡青龙.变频器的故障诊断与排除[J].变频器世界, 2014, 16 (02) :62-63.

变频器常见故障处理 第8篇

处理措施: (1) 变频器生产厂家在设计变频器时应尽量将控制板等低电压信号采集板单独安装在一起, 引出一个独立的接地线。 (2) 使用单位在安装时应为低电压控制系统单独做一个独立的接地极, 并与防雷、高压接地极至少保持5m间距。

故障2变频器设定的直流回路保护极限值偏低, 造成制动电阻频繁投切而发热, 引发变频器频繁跳闸。

处理措施:在变频器参数设置表中适当调高直流回路保护极限值, 使变频器在真正制动时才让制动电阻投入参与制动。

故障3通用变频器一般为电压型变频器, 采用交—直—交工作方式, 使用1个启动电阻限制充电电流。若变频器交流电源频繁接通或旁路接触器触点接触不良, 都会导致启动电阻烧坏, 变频器显示为直流线电压故障。

处理措施:查明原因, 更换接触器触点以及充电限流电阻。

故障4生产厂家在设计时一般将放电电阻放在控制柜内, 由某个晶闸管控制, 其作用是在变频器分闸后晶闸管导通, 释放掉直流回路中电容储存的能量, 便于维护和检修。在正常情况下其发热量很小, 但当晶闸管误导通时, 放电电阻发热量猛然增大, 引起柜内触发光纤等元器件烧毁。

处理措施:将放电电阻由控制柜内移出, 放置在通风良好位置, 且经常注意对变频器进行检修和维护。

故障5主回路母线有一定量电感, 当主回路器件突然短路或产生大电流时, 就会造成母线间过电压, 母线上可能存在尖端放电的区域, 出现打火电蚀的痕迹。

处理措施:将主回路母线更换成特殊叠层的小电感母线。

故障6非级联式变频器主回路零序保护器频繁动作, 检查一切正常。

通常在变频器主回路设置1个零序电流互感器检测主回路三相电压的平衡度。实践证明级联式变频器高次谐波很小, 不影响零序互感器工作, 其余各种类型变频器均不同程度产生高次谐波, 导致零序互感器无法正常工作。

变频器常见故障分析 第9篇

变频器是一种向电动机提供变频电源的设备, 其具有智能化、数字化、网络化等优点。基于变频器的交流电机变频调速技术具有节电、调速方便、保护功能完善、组态灵活、可靠性强等特点, 自20世纪80年代以来变频调速技术在港口机械、冶金、造纸、电梯等多个领域也得到了非常广泛的应用。随着通用变频器应用范围的扩大, 使用数量的不断增加遇到的问题也越来越多, 变频器故障有外部原因也有内部原因, 其常见故障见图1。以下就对这些常见故障进行分析并提出一些预防办法, 与同行交流。

2 变频器外部原因故障

2.1 安装环境

变频器属于电子设备, 对安装使用环境有一定的要求。若无法满足这些要求, 则必须采取相应的改善措施。温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素, 应根据装置要求的环境条件安装散热装置且避免日光直射;振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因, 应尽量避免安装在振动冲击较大的部位, 否则应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等会造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路, 应对控制柜进行防腐防尘处理, 并采用封闭式结构。

2.2 外部的电磁感应干扰

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。在变频器自身的抗干扰能力一定的情况下, 可在外部采取噪声抑制措施, 消除干扰源。抑制噪声干扰的具体方法: (1) 变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上加装防止冲击电压的吸收装置, 如RC吸收器; (2) 尽量缩短控制回路的配线距离, 并使其与主回路分离; (3) 指定采用屏蔽线回路, 须按规定进行, 若线路较长, 应采用合理的中继方式; (4) 变频器接地端子应按规定进行, 不能同电焊、动力接地混用; (5) 变频器输入端安装噪声滤波器, 避免由电源进线引入干扰。

2.3 电源异常

电源异常表现为各种形式, 常见的有缺相、低电压、停电这三种, 有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因大多是输电线路因风、雪、雷击造成的, 有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外, 有些电网或自行发电单位, 也会出现频率波动, 并且这些现象有时在短时间内重复出现, 为保证设备的正常运行, 对变频器供电电源也提出相应要求。如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备, 为防止这些设备投入时造成的电压降低, 应和变频器供电系统分离, 减小相互影响。对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合, 除选择合适价格的变频器外, 还应预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式, 当电压回复后, 通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流。对于要求不能停止运行的设备, 要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。

2.4 雷击、感应雷电

雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外, 当电源系统一次侧带有真空断路器时, 断路器开闭也能产生较高的冲击电压。变压器一次侧真空断路器断开时, 通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。为防止因冲击电压造成过电压损坏, 通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件, 保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时, 应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。如变压器一次侧有真空断路器, 因在控制顺序上应在真空断路器动作前先将变频器断开。

3 变频器内部原因故障

3.1 参数设置故障

变频器在使用中, 参数设置非常重要, 如参数设置不当, 轻则不能满足传动系统的控制要求, 导致起动、制动的失败或工作时常跳闸, 严重时会烧毁功率模块IGBT或整流桥等器件。用户在正式使用变频器之前, 要对变频器参数进行设置, 设置时按以下步骤进行: (1) 设定电机参数:在变频器参数中设定所接电机的功率、电流、电压、转速、最大频率。 (2) 设置变频器采取的控制方式, 即速度控制、转矩控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后, 一般要根据控制精度, 需要进行静态或动态辨识。 (3) 设定变频器的启动方式:变频器在出厂时一般设定为从面板启动, 用户可根据具体情况选择面板、外部端子或通讯方式来启动。 (4) 选择给定频率方式:通常变频器的频率给定有多种方式:面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定, 可选择这几种方式的一种或几种方式之和。正常设置以上参数后, 变频器基本上能正常工作。如想获得更理想的控制效果, 则需要根据实际情况并参考变频器使用说明书修改有关参数。

3.2 过载故障

过载包括变频过载和电机过载。可能是加速时间太短、直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。通常可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等方式来预防过载故障, 对于变频过载检测一般都是由霍尔传感器来完成的, 通过检测UV两相电流, 再由两输入或门COMOS电路来判断变频器是否过载。对负载过重过载故障的预防:首先保证所选的电机和变频器的功率足够拖动该负载。再要确保机械润滑良好, 生产机械进行定时保养。

3.3 可能的原因

主要原因有:环境温度过高、风道阻塞、冷却风机损坏不转及温度检测电路异常。防止过热故障应定期检查以下各项: (1) 环境温度是否高于变频器允许值, 如是则采用降温措施; (2) 冷却风机是否正常旋转; (3) 调制脉冲的频率必须设定为缺省值; (4) 冷却风道的入口和出口不得堵塞。

3.4 过电压故障

变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上, 正常情况下, 变频器直流电为三相全波整流后的平均值。如果以380V线电压计算, 则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。在过电压发生时, 直流母线的储能电容将被充电, 当电压上升至760V左右时, 变频器过电压保护动作。因此, 对于变频器来说, 都有一个正常的工作电压范围, 当电压超过这个范围时, 很可能损坏变频器。常见的过电压故障有: (1) 直流回路的电压超过了跳闸电平; (2) 供电电源电压过高, 或者电动机处于再生制动方式下引起过电压; (3) 斜坡下降过快, 或者电动机由大惯量负载带动旋转而处于再生制动状态下。过电压故障预防检查的步骤: (1) 电源电压必须在变频器铭牌规定的范围以内; (2) 直流回路电压控制器必须有效, 而且正确地进行了参数化; (3) 斜坡下降时间必须与负载的惯量相匹配。

4 结语

变频器自身保护功能完善, 正常使用维护不易发生故障, 发生故障后, 故障原因的准确判断和处理可以让变频器迅速恢复工作, 为此加强变频器的日常维护、管理及操作人员的培训就非常必要。

摘要：分析了变频器常见的几种外部和内部故障, 并介绍了这几种故障的预防办法, 为电气技术人员预防和判断变频器故障提供借鉴。

关键词：变频器,故障,预防

参考文献

[1]刘爱芝.变频器的主要故障原因及预防措施[J].职业, 2008, (14) .

[2]陈莹.变频器常见故障及处理[J].内蒙古电大学刊, 2008, (01) .

变频器常有故障的分析处理 第10篇

关键词：变频器；故障；接地极；反电动势

中图分类号：TN773文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0132-02

近年来，随着国家对节能工作的重视，各种类型的变频器以其在节能方面独特的优势和在调速方面的独特的优势在各领域不同程度地被应用。煤矿企业在绞车、水泵、通风机、皮带等设备上重点应用起来，但变频器往往因生产厂家不同、设计的理念不同，随之而来的故障处理就是相关工作者头痛的问题。文章重点讨论变频器故障的一些通用故障，希望能给从事变频器维护的人员提供一些帮助。

1变频器常见故障分析

1.1故障现象一

雷电时变频器的信号采集板、主控板、触摸屏频繁烧坏。

原因分析：由于很多变频器内的主控板、信号采集板、触摸屏等均安装在柜内的侧板上，接地采用与柜子共地的方式，而现设计院设计时为了防止跨步电压的产生，将高压接地与防雷接地做成统一的接地极，故雷电所产生的高电压很容易会通过接地网串入控制回路，造成主控板、信号采集板、触摸屏等频繁烧坏。

处理建议：一是变频器生产厂家在设计变频器时应尽量将控制板等低电压信号采集板单独安装在一起引出一个独立的接地线。二是使用单位在安装时应为低电压控制系统单独做一个独立的接地极，并与防雷、高压接地极至少有5 m的间距，以便有效地避免此类故障发生。

1.2故障现象二

变频器在加、减速或停止过程中发生报过电流或过电压故障。

原因分析：由于变频器加速、减速时间设置不当。当加速时间设置过短会造成反电动势，从而引起报过电流故障；减速或停车过程中，由于减速时间设置过短，会引起直流母线过电压，极易导致变频器内部母线产生过电压发生保护而动作。

处理建议：在变频器调试时一定要在带正常负载的情况下合理地在程序中设定变频器起、停车的加、减速时间。

1.3故障现象三

变频器运行中，多次出现制动电阻温度高报警，变频器频繁跳闸。

原因分析：可能的原因是设定的直流回路极限值偏低，造成制动电阻频繁地投切而发热。

处理建议：在变频器参数设置表中适当调高制动电阻投切值，从而使变频器在真正发生制动时才让制动电阻投入参与制动。

1.4故障现象四

变频器显示为直流线电压故障。

原因分析：通用变频器一般为电压型变频器，采用交—直—交工作方式。当变频器送电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，故通常采用一个起动电阻来限制充电电流，充电完成后，控制电路通过继电器的触点将电阻短路。一般变频器在设计时，为了减小变频器的体积而选择较小的起动电阻，其值多为10～50 Ω，功率为10～50 W；当变频器的交流电源频繁接通，或者旁路触器的触点接触不良时，都会导致起动电阻烧坏。因而当起动电阻烧坏时，变频器就显示为直流线电压故障。

处理建议：更换充电限流电阻，且查明原因更换接触器的触点。

1.5故障现象五

变频器运行中突然闻到变频柜内有异味，经检查发现变频器控制柜检查后发现触发光纤被烧毁。

原因分析：生产厂家在设计时一般将放电电阻设计在控制柜内，由一晶闸管控制，其作用是在变频器分闸后晶闸管导通，将直流回路中电容所储存的能量释放掉，便于维护和检修。在正常情况下其发热量很小，但当晶闸管误导通时，会造成放电电阻发热量猛然增大，引起柜内触发光纤等柜内元器件烧毁的恶性事故。

处理建议：将放电电阻由控制柜内移出，放置在通风良好位置，且经常注意对变频器进行检修和维护。

1.6故障现象六

当主回路器件上发生短路或大电流故障时，母线上有尖端放电可能的区域，出现打火电蚀的痕迹。

原因分析：这是因为主回路母线有一定量的电感，当主回路器件突然短路或产生大电流时,就会造成母线间过电压，母线上有尖端放电可能的区域，就出现打火电蚀的痕迹。

处理建议：将主回路母线更换成特殊叠层的小电感母线就可。

1.7故障现象七

非级联式变频器主回路零序保护器频繁动作，以检查一切正常。图1所示为级联式变频器。

原因分析：为了检测变频器主回路三相电压的平衡度，往往在主回路上设置一个零序电流互感器进行检测保护。实践证明级联式的变频器高次谐波很小，不影响零序互感器工作外，其余各种类型的变频器将不同程度地产生高次谐波而造成零序互感器无法正常工作的局面。

处理建议：直接将零序互感器取掉不用就行，因为变频器内的各种保护足以对电流三相不平衡度进行检测保护。

2结语

变频器属于近年来发展起来的新技术，且由于生产和研发的企业不同，设计理念不同，原理也不尽相同，再加上核心技术保密的需要，维护方面的书籍较少，这就造成了我们维护的困难，故需要我们这些现场的维护人员在维护过程中多进行总结，在维护技术上进行相互交流，更好地为生产服务。

参考文献：

通用变频器常见故障分析与维护 第11篇

变频技术的核心是变频器,它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度的自动调节,以达到节能的目的。同时变频器的作用可以降低电力线路电压波动,在零频零压时逐步启动,这样能最大程度地消除电压下降,发挥更大的优势,解决由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。变频器在实际运行中出现故障也比较常见,在处理故障时要了解产生故障的原因,有针对性地采取相应的防范措施。本文针对变频器日常运行中出现的问题,提出在日常维修中积累的相应的检修办法。

1变频器维护检查时的注意事项

(1)变频器维修之前,务必切断输入电源,应至少等待5 min充电发光二极管熄灭,才能打开变频器机盖。

(2)用万用表测量输入输出(或者直流电压)端子和机壳之间的电压应接近0 V,才能对变频器控制线路或者主线路进行检修。

(3)不要擅自改装变频器,否则易引起触电和损坏产品。

(4)维修、检查工作开始前,应取下所有金属物品,使用带绝缘保护的工具;零部件更换工作必须由专业电气人员进行。

2变频器运行中常见故障的分析与检修

2.1变频器显示过载故障

过载故障包括变频过载和电动机过载,一般来讲,电动机由于过载能力较强,只要变频器和电动机的容量选择得当、变频器参数和电动机参数设置得当,一般不大会出现过载。我们可以通过检测变频器输出电压、电流检测电路等故障易发点来一一排除故障。

过载的主要原因:

(1)机械负荷过重的主要特征是电动机发热,并可从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(因显示屏只显示一相电流)。

(3)误动作的变频器内部的电流检测部分发生故障,检测电流信号偏大导致跳闸。

检査方法:

(1)检查电动机是否发热。如果电动机的温升不高,则首先应检查变频器的热保护功能预置得是否合理,如变频器尚有裕量,则应放宽预置值;如变频器的允许电流已经没有裕量,则说明变频器的选择不当,应加大变频器的容量,更换变频器。

(2)检査供电电压和电动机侧三相电压是否平衡。如变频器输出端的电压平衡,则问题在从变频器到电动机之间的线路上,应检査所有接线端的螺钉是否都已拧紧。如果电动机侧三相电压平衡,则应参考说明书查看跳闸参数:如电流限制功能的设定值是否过大、电动机是否在过载情况下使用电子热敏原件的设定是否正确、负载GD²是否过大等。

(3)检查是否误动作。在轻载或空载的情况下,用电流表测量变频器的输出电流,与显示屏上显示的运行电流值进行比较,如果显示屏显示的电流读数比实际测量的电流大得多,则说明变频器内部的电流测量部分误差较大,“过载”跳闸有可能是误动作。

2.2变频器过电流故障

过电流是变频器的常见故障,故障类型可分为加速过电流、减速过电流、恒速过电流。故障原因可分为外部原因和变频器本身原因两方面,故障检查时应首先断开负载对变频器进行检查,如果断开负载后,过电流故障依然存在,说明变频器内部元件故障,需进一步检查维修。

(1)变频器电源侧缺相、输出侧断线、电机内部故障引起过电流和接地故障;电机和电机电缆相间或每相对地绝缘破坏,造成匝间或相间对地短路、过电流。

(2)受电磁干扰的影响,电机漏电流大,产生轴电流、轴电压,引起变频器过电流,过热和接地保护动作;变频器的运行控制电路遭到电磁干扰,导致控制信号错误,或速度反馈信号丢失或非正常时引起过电流。

(3)变频器的容量选择不当,与负载特性不匹配;变频器本身的原因,参数设定不正确,如加减速时间设定得太短,PID调节器的P参数、I参数设定不合理,超调过大,造成变频器输出电流振荡等。

(4)由于电机负载突变,引起大的冲击电流而过电流保护动作。这类故障一般是暂时的,重新启动后就会正常运行,如果经常会有负载突变的情况,应采取措施限制负载突变或更换较大容量的变频器。

2.3变频器过电压故障

对于过电压故障的处理,关键一是中间直流回路多余能量如何及时处理;二是如何避免或减少多余能量向中间直流回路馈送,使其过电压的程度限定在允许的限值之内。

(1)首先检查输入电源电压是否稳定,检查电动机是否在空转中启动、有无外力拖动。

(2)在确认输入电源电压稳定的前提下,将电源输入侧增加吸收装置,减少过电压因素对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下,可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。

(3)变频器减速时间参数的设定不要太短(甚至进行急剧减速),设定与负载相适宜的减速时间。

2.4变频器EMI的抑制方法

电磁干扰(简称:EMI)是客观存在的一种物理现象,通用变频器中产生EMI须同时具备三个基本要素,即EMI源、耦合途径和敏感设备。因此抗击和抑制与变频器相关的EMI,必须从产生EMI的“三要素”入手采取措施。工程上常见的举措与方法有:接地、屏蔽、滤波、隔离等。

(1)强弱电线尽量避免平行布置:变频器的信号线不要同电动机电缆(尤其是未屏蔽的电动机电缆)或未经滤波的电源线平行布置。增加线槽和穿管不但能美观,也能起到一定的屏蔽和隔离的作用(图1)。

(2)控制线路规范接线:变频器摸拟量控制线主要包括输入侧的给定信号线和反馈信号线,其可以接受0~10 V电压信号或0~20 m A电流信号,输出侧的频率信号线和电流信号线对摸拟信号的抗EMI能力较低,因此必须使用屏蔽线(图2)。

(3)采用电抗器或者滤波器:在输入电路中串入电抗器是抑制较低次谐波的有效方法。其中交流电抗器具有三种作用:其一通过抑制谐波电流,将功率因数提至0.75~0.85;其二削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击;其三削弱电源电压不平衡的影响。选用滤波器也可以抑制相应的EMI。其中线路滤波器由电感线圈构成,通过增大线路在高频下的阻抗来削弱频率高的高谐波电流。

2.5变频器过热故障原因

(1)变频器内部是由无数个电子器件构成的,其工作时会产生大量的热量,尤其是IGBT(负责变频器功率输出的核心部件)工作在高频状态下,产生的热量会更多。如果环境温度过高,也会导致变频器内部元器件温度过高,为保护变频器内部电路,此时变频器会报温度高故障并停机。降低变频器所在场所的温度显得尤为重要,如可以加装空调或风扇等强制制冷措施。

(2)如变频器本身的风道堵塞或控制柜的风道被阻塞时,会影响变频器内部的散热,导致变频器过热报警,应该定期检查清理变频器排气孔(风扇)以及其控制电柜的散热网灰尘等(图3)。

(3)变频器电柜风扇卡阻或损坏,大量的热量积聚在电柜和变频器内部散不出去,所以应该定期检查变频器控制电柜的散热风机工作是否正常(图4)。

(4)当变频器所带负载过重(小马拉大车)时,会产生过大的电流,产生大量的热量,有时变频器也会过热报警。应检查变频器与电机功率是否匹配。

2.6电源异常

(1)导致变频器电源异常的外部原因大致分以下3种,即缺相、低电压、停电,有时也出现它们的混合形式。产生这些异常现象的主要原因,多半是输电线路因风、雪、雷击等因素造成的,有时也因为同一供电系统内出现了对地短路及相间短路。变频器电源故障如图5所示。

(2)如果附近有直接启动的电动机和电磁炉等设备,为防止这些设备投入时造成的电压降低,其电源应和变频器的电源分离,减小相互影响。

(3)检查变频器输出电源负载情况,控制回路端子的+24 V输出电源是否过载或短路。

3结语

变频器的科技含量较高,是强电与弱电相结合的设备,尽管采用了内置微处理器等先进工艺和智能元器件,但是如果使用不当或偶然事件也会造成变频器的损坏。要想在生产过程中使用好变频器,熟悉变频器的结构原理,了解常见故障及其产生的原因,对技术人员来说尤为重要。只有从实践中不断地加以总结,才能探索出一套快速有效处理变频器故障的方法。

摘要：为了保障变频器可靠运行,保证企业生产效率、节约能源,了解变频器的电气特性和常用参数的作用,对今后二次配电系统设备状态检修及运行管理工作有良好的借鉴意义。现简要介绍了变频器维护检查时的注意事项,针对变频器运行中的常见故障,提出了相应的检修办法。

关键词：变频器,注意事项,常见故障,分析,检修

参考文献