半导体电力变频器交流器的故障及解决

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摘要：在半导体电气设备中，由于变频器的工作环境恶劣，使用时间过长会出现一些运行状况不佳的情况，本文列出了变频器工作中产生的几种主要故障——过压、过流、过热、参数设置不当和启动电路的故障，并相应的提出了一些解决策略。

关键词：变频器；解决策略；故障；半导体

Abstract: In the semiconductor electrical equipment, the inverter poor working conditions, use of time is too long poor health, the article lists several major fault in the converter work - over voltage, overcurrent, overheating, improper parameter settings and start circuit failure, and proposed some strategies.

Key words: converter; solving strategies; failure; semiconductor

中图分类号：文献标识码：A 文章编号：

随着电子技术、计算机技术、自动化控制技术的快速发展，无数先进的设备应运而生，给工业生产和企业的管理带来了极大的便利，同时为人类创造了巨大的财富，变频调速技术就是其中的一种。然而，在变频器功能越来越强大、可靠性越来越高、运用越来越广泛的同时，出现了很多问题，这些问题大多是由于操作不当引起的，而操作变频系统的工作人员由于缺乏对变频器的了解，不能有效解决这些问题，进而影响了工业的生产。所以，了解变频器的常见故障及其解决办法是必要的。

一、变频器内因引起的故障及解决策略

变频器过压故障及解决策略

变频器是通过电动机改变定子供的电频率来改变同步转速从而达到调速的目的。变频器的电路主要有四个组成部分。第一是整流部分，即将交流电转变为直流电。第二是滤波部分，即对交流电进行滤波，将其变为平滑的直流电。第三是逆变部分，即把直流电转换成三相交流电，这部分逆变电路往往是通过功率开关元件进行转换，即将直流电波形的电压加到负载上借助于负载电感效应而促使电流连续化进而将电流波形转换为近似于正弦形波。第四部分是控制电路，这一部分是用来产生并输出逆变桥需要的驱动信号，这些驱动信号是由外部指令决定的。简言之，变频器的工作原理是将三相交流电源经过二极管整流桥转换为稳定的直流电，直流电再经过由大功率晶体管所组成逆变器而输出等幅但不等宽的矩形脉。

变频器一般都有一个正常的工作电压范围，只有在这个范围内变频器才能正常工作。如果电压超出这个范围，就会产生过压故障甚至导致交流变频系统损坏。变频器过压故障一般有以下几种情况：（1）雷电窜入变频器使变频器直流突然变大导致变频器跳停（2）在停机情况下，减速时间太短，尤其是驱动惯性大的负载时；（3）供电系统的电压不稳定时，出现缺相、低电压、高电压、停电等现象，都会引起过电压故障，导致变频器非正常运行。不论是哪种原因引起的过压现象都会对变频器产生不良影响。

针对变压器过压故障的解决策略：关键就是确保电源电压在变频器的正常工作电压范围内，定期对变频器及电源进行检修；可以在变频器的输入端加上一个交流接触器，这样可以减少变频器的过压跳停现象；经常检查变频器的减速时间是否正常，如果太短的话，要延长减速时间；要设置斜坡下降时间与负载的惯量相匹配。

变频器过流故障及解决策略

变频器过负荷会引起过电流故障，主要原因是机械传动不灵活、电机接地故障、电机线短路等。当变频器显示过电流故障时，可以通过检查电缆线是否出现接地或短路、机械的传动是否灵活、电机是否正常来解决故障。

负载电动机缺相、匝间短路、电缆或者变频器驱动电路损坏、接地问题、过载等也会引起变频器过流跳停，久而久之，会使变频器发生严重过流故障。此类故障的解决策略是脱开负载，观察变频器是否可以正常启动，如果启动正常，故障就出在电动机或者传输线路上；如果仍显示过流，问题就出在变频器本身的逆转模块或驱动电路中。

变频器过热故障及解决策略

在变频器运行的过程中，会散发出很多的热量，首先会使自身的温度不断升高，如果此时变频器冷却风量不足或外界的温度过高的话，变频器的散热效果就不好，就会出现过热故障，影响变频器的正常工作。这时要检查冷却风扇是否正常工作，合理控制安装环境的温度，有阳光可以照射进来的地方要用窗帘遮盖，放置变频器的柜子周围要开网状的通风孔，如果温度仍然较高，就打开平时密封的柜门，或者在变频器的房间安装空调，这些都可以很好的解决变频器过热故障。

变频器参数设置不当引起的故障及解决策略

要使变频器正常工作，除了正常安装，参数的设置也极其重要。如果参数设置出错，变频器很容易发生故障，不能正常运行，甚至会导致变频器起动、制动失效，引起严重的后果。解决这类问题主要是在使用之前用户要严格按照产品说明书正确设置参数，发生参数设置类故障时，可以按照产品说明书对参数设置进行修改，如果修改后还是不行，首先把各个参数恢复到出厂值，然后按照步骤重新设置，值得注意的是，每个公司的变频器参数复位方式可能不同，这时就要从变频手册中查找。

三、变频器启动电路故障及解决策略

变频器启动电路故障一般表现为变频器启动不了，该故障的原因可能是变频器交流输入频繁通断或旁路晶闸管老化导致启动电路的启动电阻烧毁，启动电路断路，进而制动变频器起动；也可能是电源的电压过低或者缺相、在同一个电源系统中有启动电流过大的负载启动、整流电路的二极管损坏等导致电压过低出现欠电压导致变频器不能起动。解决策略就是检查变频器的启动电路，找出故障的电子元件，然后换上同规格、同型号的新元件，重新启动变频器。

变频器就是指利用半导体电力变流器对交流电动机进行变频调速的系统。变频调速与直流调速相比，具有效率高、动作响应快、调速范围宽、控制性能好、启动电流小、准确度高、节能环保、操作简单等优点，因此受到冶金、水泥、纺织、印染等行业的青睐。总而言之，在现代工业生产中，变频器由于符合“节能”的社会发展要求而在工业生产中发挥了举足轻重的作用，但是其作用的发挥不仅仅取决于技术的优越性，更重要的是它的可靠性和准确性。从本文中我们得知变频器常见故障包括由内因引起的过压、过流、过热故障，由外因引起的参数设置不当故障和启动电路故障，通过学习相应故障的解决策略，我们了解到很多故障都可以通过加强变频器的日常维护和检查来排除，因此我们要重视对变频器操作人员的技术培训，只要我们的电气操作人员熟练掌握变频器操作与维护知识，就可以缩短排除故障的时间，为企业创造更多的经济效益。

参考文献：

[1]唐全胜,张永,张晓；变频器常见故障分类分析与处理[J]；水泥；2005年第4期

[2]吴德梅,毛宪吉,姜希军;变频器常见故障分析与处理对策[N]；科技创新导报；2010年第31期

[3]周群华；变频器常见故障的快速分析与处理[J]；中国科技财富；2009年第16期

研究成果方向: 主要专业: 电气自动化, 工作内容是: 大型起重机电气设备&电气线路设计,变频器运用,调试等.