淺議交流變頻器的故障及維修保養(yǎng)

　　摘要:變頻器能夠?qū)⒁环N形式的電能轉(zhuǎn)化為另外一種形式的電能,作為交流變頻系統(tǒng)中一個(gè)很重要的組成部分,是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的重要設(shè)備之一,給現(xiàn)階段的電氣等行業(yè)帶來(lái)了卓越的效果。,目前,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力、機(jī)械、石油、化工等行業(yè),產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益,但是由于現(xiàn)今受到環(huán)境、人為操作及使用年限的影響,變頻器的使用壽命大為降低,同時(shí)在使用中也出現(xiàn)了各式各樣的故障,文章即是從這個(gè)角度入手,從過(guò)電壓、過(guò)電流等幾個(gè)部分對(duì)變頻器的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析并提出了一些維修保養(yǎng)措施。

　　關(guān)鍵詞：交流變頻器;故障;維修保養(yǎng)

　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,電動(dòng)機(jī)的控制也得到了空前的發(fā)展,原來(lái)以直流電機(jī)為主要控制對(duì)象的時(shí)代已經(jīng)被取代。取而代之的是交流電機(jī),交流電機(jī)與直流電機(jī)相比有其天然的優(yōu)勢(shì)即:成本低、過(guò)載能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、易于控制等等。但是交流電機(jī)又有自己一個(gè)明顯的缺點(diǎn)就是不易調(diào)速。為了解決交流電機(jī)不易調(diào)速的缺點(diǎn),研究人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究終于找到了比較好的解決方法,這就是變頻調(diào)速。于是變頻器便成了交流電機(jī)控制中一個(gè)比較核心的部分,雖然變頻器的功能越來(lái)越強(qiáng)大,可靠性越來(lái)越高,但是如果使用不當(dāng),操作有誤,維護(hù)不及時(shí),都會(huì)因?yàn)榘l(fā)生故障或運(yùn)行狀況改變而使設(shè)備的使用壽命減短。因此,了解變頻器的常見(jiàn)故障、對(duì)變頻器的維修和保養(yǎng),延長(zhǎng)其使用壽命對(duì)于實(shí)際工作也越來(lái)越重要。變頻器作為強(qiáng)電與弱電結(jié)合的設(shè)備,科技含量較高,是由眾多的半導(dǎo)體元件、電力電子器件和電氣元件組成的復(fù)雜裝置,結(jié)構(gòu)多采用單元化或模塊化形式。它由主控制模塊、邏輯控制模塊、電源模塊、IPM驅(qū)動(dòng)、保護(hù)模塊及冷卻模塊等多個(gè)模塊組成。由于原理、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此其故障多種多樣,其故障的排除有一定程度的復(fù)雜性。

　　1變頻器使用常見(jiàn)故障及原因分析

　　①過(guò)電流。過(guò)電流故障是變頻器故障中最為常見(jiàn)的現(xiàn)象,造成此故障的原因主要有以下幾種:一是加/減速設(shè)定時(shí)間過(guò)短,變頻器輸出頻率的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電機(jī)頻率的變化,變頻器將因過(guò)流而跳閘,這是最常見(jiàn)的一種過(guò)電流現(xiàn)象。對(duì)于這種情況,依據(jù)不同的負(fù)載情況相應(yīng)地調(diào)整加/減速時(shí)間,就可以避免此故障的發(fā)生。二是輸出負(fù)載過(guò)重、突變負(fù)載過(guò)重或負(fù)載側(cè)短路。此故障發(fā)生時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查機(jī)組有無(wú)異聲、振動(dòng)和卡滯的現(xiàn)象,是否因工藝條件或操作方法的改變而造成超載。負(fù)載側(cè)是否短路或接地,可以用兆歐表進(jìn)行檢測(cè)。另外逆變器同一橋臂的兩只晶體管同時(shí)導(dǎo)通也會(huì)造成短路故障。三是電源電壓超過(guò)(或低于)限值、缺相。電壓值應(yīng)嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的范圍設(shè)定,盡量避免電壓過(guò)高或過(guò)低。無(wú)論電源缺相還是變頻器輸出缺相,都會(huì)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩減小而出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象。四是變頻器參數(shù)值設(shè)定不適當(dāng)。電壓頻率特性曲線中的電壓提升大于頻率提升,破壞了比例關(guān)系,造成低頻高壓而出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象。加速時(shí)間設(shè)定過(guò)短,需要過(guò)大的加速轉(zhuǎn)矩,從而造成過(guò)流現(xiàn)象。五是減速制動(dòng)時(shí)間設(shè)定過(guò)短,機(jī)組產(chǎn)生較大的再生發(fā)電電壓,此電壓回饋給中間回路,造成中間回路電壓過(guò)高和制動(dòng)回路過(guò)流。

　　②過(guò)電壓。過(guò)壓也是變頻器的常見(jiàn)故障,不僅有主電流因素所引起的過(guò)壓故障報(bào)警,也有因檢測(cè)電路損壞而引起過(guò)壓報(bào)警的可能性。此故障常發(fā)生在機(jī)組減速制動(dòng)時(shí),主要由于制動(dòng)力矩小,電動(dòng)機(jī)回饋能量大。其分類主要有:電網(wǎng)電壓過(guò)高,一般超過(guò)正常值的10%以上;制動(dòng)電阻阻值過(guò)大或損壞,不能及時(shí)釋放回饋的能量而造成過(guò)電壓;減速時(shí)間設(shè)定過(guò)短;變頻器功率模塊故障。

　　③欠電壓主要問(wèn)題在電源方面:交流電源電壓過(guò)低或缺相;供電變壓器線路阻抗過(guò)大,帶負(fù)載后變壓器與線路壓降過(guò)大而造成變頻器輸入電壓偏低;變頻器的功率模塊故障,造成輸出缺相。

　　④變頻器負(fù)載過(guò)大、周邊環(huán)境溫度過(guò)于高、散熱片吸附灰塵過(guò)多、冷卻風(fēng)扇不正常工作或者散熱片堵塞都會(huì)導(dǎo)致變頻器產(chǎn)生過(guò)熱故障。負(fù)載過(guò)大或變頻器容量過(guò)小、電子熱繼電器保護(hù)設(shè)定值太小、變頻器內(nèi)部故障等發(fā)生變頻器過(guò)載故障,這些都會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱,變頻器顯示過(guò)載。

　　⑤電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果電機(jī)、導(dǎo)線或變頻器有損害,電動(dòng)機(jī)不會(huì)工作,線路未接好或者功能設(shè)置不當(dāng),也會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的不能正常工作。由于設(shè)置變頻器的加減速時(shí)間不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中發(fā)生失速。由于設(shè)置的減速時(shí)間過(guò)于短或者制動(dòng)力不