变频器应用中的故障及处理措施分析

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【摘 要】 随着现代工业的发展，越来越多的用到电力自动化技术，从而推动了变频器在工业生产和生活当中的应用。本研究主要对变频器的各种故障进行分析，阐述了常规的处理方法，希望可以提高变频器应用效率。

【关键词】 变频器 应用 故障 处理

变频器是计算机技术、现代控制技术和网络技术的有机结合，具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高等特点，现在已广泛应用于电力、机械、工业等领域。为了使变频器工作更加可靠、稳定，在使用过程中必须采取措施，抑制它对设备以及设备对它的电气干扰，同时需要熟悉变频器故障解决办法。

1 参数设置故障

在正常的使用当中。内部参数的设置对于变频器的正常运行也是非常重要的。如果内部参数的设置不正确，有可能导致电机的传动达不到要求，从而使电机不能够正常的启动和制动，或者是工作失败，使工作开关跳闸等问题。严重时会烧坏变频器的整流模块。导致不可预测的损失。

所以用户在使用变频器之前一定要对变频器的参数进行正确的整定，主要设置参数有，变频器的额定电压、最大承受的电流，最大输出频率、转速、所带电机的功率等。还要设置变频器所采取的的控制方式。变频器主要的控制方式有速度控制、转矩控制或者是其他控制。还要设置变频器的控制精度等问题。 如果想得到变频器最理想的、最节能、最有效的控制运行方式，用户则要根据实际的要求按照说明书来设定相关参数。

2 过流故障

过流按照不同阶段分，可以分为减速过程中的过流，加速过程中的过流和匀速工程中的过流。过流的产生主要是由于在变频器工作的时候加速时间过短、负载突然变化、负载分配不均匀等因素造成的。（1）重新启动时，电机一升速就跳闸，为典型的过流现象。其主要原因是输出电路短路，逆变模块损坏、机械部位卡死、电机转矩过小等。 （2）上电就显示过流，此时一般不能复位。其主要原因是模块、驱动电路、电流检测电路损坏。（3）重新起动时，不立即跳闸而是在加速时跳闸。其主要原因是加速时间设置太短、电流上限设置太小、V/F设定较高。（4）变二频器主回路上电就显过流，变频器未起动时有电流显示且电流在变化，可判断互感器已损坏。

所以为减少过流现象的产生，注意设定变频器的加速时间，如果加速时间过短引起过流，可以适当延长加速时间。 如果是由于负载过大或分配不均的情况时，可以适当减轻负载。如果使用这些方法后仍无法消除故障，那么就断开变频器负载，此时若仍过流，则说明变频器逆变电路已坏，需更换变频器；或者可进一步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，此时若仍过流，则很可能是IPM模块损坏，需更换。IPM模块内含有过压、过流、欠压、过载、缺相、短路等保护功能电路，这些小故障信号都是经过模块传送到位处理器的。微处理器接收到信号后，一方面封锁脉冲输上不去，另一方面将故障信息显示在面板上。

3 过载故障

变频器的过载可以分为变频过载和电机过载。过载时会使变频器内部的电子元件过流，从而使其发热。轻则是元器件老化损坏缩短使用寿命，重则是直接烧坏变频器。变频器过载主要是由于直流控制量过大、电网压力太低，以及负载过重等原因引起的。通常情况下。我们在使用时一定要检查电网的电压、减轻负载，避免过载发生。也可以通过延长加速时间来使其转速或转矩缓慢增加。减少因电流不断增加造成发热现象的产生。同时在正常的使用当中也要保证机械接触面的良好，对生产机械进行定时的检修和维护。

4 过压故障

变频器的过压主要体现在直流母线的电压上。正常情况下，变频器的直流电为三相全波整流后的平均值。以380V线电压来计算，则平均直流电压为1.5倍的线电压，为513V。当在过电压发生时，直流母线上的电容将会被充电。当电压上升到750V左右的时候，变频器过电压保护就会动作。所以说，对于变频器而言，要有一个正常的电压范围，如果电压超过变频器的最大承受额定电压。就很有可能损坏变频器。对于两台电动机拖动同一负载的情况下由于负载分配不均也会发生过电压的现象，例如，一台电动机的转速大于另一台的转速的时候，转速高的处于电动机状态而较低转速的电机处在发电状态。在这种情况下是会产生过电压故障的。

在雷雨天气，雷电串入变频器电源，使变频器直流侧的电压检测器动作跳闸，此时通常需断开变频器电源lmin左右后再合上，即可复位。变频器驱动出现过压故障时，变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，变频器的输出频率线性下降，而负载电机的频率于变频器的输出频率使负载电机处于发电状态，导致变频器跳闸。这种情形也出现在多台变频器控制多台电机拖动同一负荷时，其原因是负荷未作合理分配。如果两台电机拖动一个负载，当一台电机实际转速大于另一台电机的同步转速时，转速高的电机当于原动机，转速低的处于发电状态，从而引发故障。对于此类故障，一是延长减速时间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有停车；三是增加负荷分配控制。

5 过热故障

过热故障的原因主要是由于环境温度的升高、风机散热口堵塞，还有就是冷却风机损坏、 温度检测装置发生故障产生异常判断等。具体来说，电机过热可能由于以下原因造成：第一，负荷太大。在电机的额定表中，除了连续额定以外还有短时间额定参数。第二，周围温度太高。电机的额定值由周围的温度来决定。电机可能烧坏，可降低电机周围的温度，使之在可使用范围。第三，电机的相间耐压不足。使用电机相间的冲击耐压，高于最大冲击电压电机。400V级的变频器，应使用变频器专用电机。第四，处于矢量控制状态，还未实施自学习。未实施自学习的系统，便不具备矢量控制的功能。可以使电机进行自学习或通过计算设定电机参数。

为了避免过热故障的产生，在实际生产中要定期的检查风机散热口是否通畅，温度检测装置是否正常。冷却装置是否能够正常工作的。

6 欠压故障

变频器的欠压故障就是给变频器提供电源的电压突然降低或者是缺相。如果电网的电能质量不好，会产生瞬间电压降低的现象，这势必会造成直流母线电压过低。为了解决变频器欠压故障可以设置变频器的自动启动的功能， 即当电网的电压突然降低是变频器停止工作，当电网恢复正常之后，变频器在重新启动。

7 干扰故障

在实际运行中，变频器的控制信号是弱电信号，会受到设备电磁噪声的干扰，从而引起变频器动作错误；同时变频器运行中产生的电磁噪声、泄露电流和高次谐波会干扰设备，造成设备错误动作甚至破坏。鉴于此，必须采取措施抑制这些电气干扰，阻止变频器本身和设备受到影响。

一旦启动变频器，控制装置便有干扰或是调幅收音出现杂音。可能是由于变频器的开关动作发出的噪声，可以采取以下对策：第一，降低变频器的载波频率；第二，在变频器的电源输入侧设置噪声滤波器；第三，在变频器的输出侧设噪声滤波器；第四，电缆的外面套上金属管。金属对杂波有屏蔽作用，可以在变频器的周围用铁箱屏蔽。第五，变频器及电机一定要接地。第六，主回路接线和控制接线分离走线。

8 结语

变频器的发展和更新在不断的方便我们的生活，提高生产环境，节约能源。我们在正确分析变频器故障产生问题原因的同时，也要给出更合理的解决方法，使变频器的作用发挥到最大限度。减少我们在使用过程中有可能产生的不必要的损失。

参考文献：

[1]郑旭东，关鸿权等.通用变频器运行过程中存在的问题及对策[J].石化技术，2001（4）.

[2]李方.变频器原理与维修[M].北京：机械工业出版社，2010.