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[摘 要]变频器由于具有调速平滑、范围大、效率高、启动电流小、运动平稳，而且节能效果明显等优点，其应用范围比较广泛，是主要的电气设备之一，是燃气工程施工过程中的常用电气设备，变频器在使用过程中，由于设备自身老化、人为操作或维护不当、受到环境等因素，影响变频器的使用寿命，同时也出现了各种各样的故障。本文依据本人多年来的工作经验，首先简要介绍了变频器的工作原理的主要原理，其次重点介绍了其常见故障并提出了相应的解决对策。
[关键词]变频器；故障；维修；对策
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0065-01
1、变频器工作原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分，变频器的主电路分为两类，其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的整流部分，吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分，将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路，它有决定频率和电压的运算电路，检测主电路数值的电压、电流检测电路，检测电动机速度的速度检测电路，将运算电路的控制信号放大的驱动电路，以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成。
2、 变频器常见故障
2.1 启动时直流回路过压跳闸
变频器启动时经常会发生过压跳闸；电机接线盒被水淋湿，直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电，这种情况合闸通常理解应该为过流跳闸而实际为过压跳闸。
频器配置有制动斩波器和制动电阻，但外方调试人员在调试时将电压控制器选择为ON而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回路过压跳闸后将斩波器和制动电阻投入，结果跳闸更加频繁。变频器操作手册上对直流回路过压原因的解释通常有2点：
a） 进线电压过高
b） 减速时间太短
2.2 变频器出现速度反馈值大于速度设定值
a） 在轧钢过程中不存在这种情况，当钢离开辊道后，才出现这种情况。
b） 当速度反馈值大于速度设定值时，直流回路电压为额定电压的125%，超过115%的极限设定值。
c） 变频器的进线电压已超过上限。
2.3 变频器启动后出现过流跳闸
变频器供货方与被控设备的供货方因沟通上的原因，在容量上不匹配（电机功率为30kW）。将变频器的控制模式选为矢量控制，在输入电机参数时，变频器自动将电机的额定电流60A限定在45A，电机铭牌上无功率因数的大小，按变频器手册的要求，将其设定为0，在作自动辨识（P088=1）后启动电机时，变频器过流跳闸。
2.4 变频器上电后，操作面板上的液晶显示屏显示正常，但ready指示灯不亮
查看变频器菜单中的故障记录时未发现有故障，而对操作面板上各按键的操作在事件记录中则有记录。
3、针对变频器常见故障的对策
3.1 启动时直流回路过压跳闸的维修对策
检查时发现变频器在上电但没有合闸信号时，直流回路电压即达360V，此时，如果变频器直流回路的正极串接1台接触器，在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路IGBT性能不良。用万用表检查变频器输出端时其对地阻值很小，查至现场发现电机接线盒被水淋湿，干燥处理后，变频器工作正常。可以认为，启动时变频器输出电压和频率是逐渐上升的，电机被水淋湿后，会造成输出电流的变化率很高，从而引起直流回路过压。
因该变频器已投入运行，且跳闸时进线电压在允许的范围之内，其它变频器工作正常，结合以前处理变频器故障时对直流回路过压的认识，认为在使用电压控制器调节回馈电流防止直流回路过压的情况下，负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因，到现场查看被控设备时，发现有一块物料卡在传送带的间隙中，清除后，变频器工作正常。拆开变频器外壳检查，发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置（400V、500V、690V）以适应不同的进线电压，其中短接环插在690V档上，这样就造成制动斩波器和制动电阻投入工作的门槛值过高而在进线电压为400V的ACS600变频器中未起作用，将短接环移至400V档，通过减少减速时间试验，制动斩波器和制动电阻工作正常。
3.2 变频器出现速度反馈值大于速度设定值的维修对策
在轧钢过程中，该变频器控制的辊道电机将升速，当钢离开辊道后辊道电机速度降至原来的速度，因变频器未装设制动装置，减速时是通过电压调节器限制制动电流以保持直流回路电压不超过115%的极限设定值，因进线电压过高，直流回路电压超过了设定的极限值，在减速时电压调节器起作用，造成制动电流很小，电机转速降不下来，而在轧钢时，电网的负载加重，直流回路电压低于115%的极限设定值，制动功能恢复正常。在当时无法降低电网电压的情况下，将直流回路电压极限设定值增至127% 后，变频器工作正常。在停产检修时，可以根据电网的情况改变变压器的档位，使变频器的进线电压在允许的范围内，即可确保变频器工作正常。
3.3 变频器启动后出现过流跳闸的对策
将控制模式改为V/F控制后检查电机参数时，发现功率因数为1.1，将其改为0.85后，变频器即可工作正常，如果因容量不匹配，变频器依据输入的电机参数进行计算时仍然会产生不正确的结果，在遇到这种情况而暂时无法解决匹配问题时，一定要在自动辨识后检查是否存在不合适的参数。
3.4 变频器上电后ready指示灯不亮的对策
检查变频器内A10主板、A22电源板上的LED指示灯均正常，用试电笔测变频器的进线电源，发现有一相显示不正常，用万用表测量三相结为：Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。经检查系进线端子排处接触不良。ready指示灯是变频器内各种状态信息的综合反映，当它不亮时可提示维护人员注意变频器尚未就绪 。此时在进线电源不正常时变频器的故障记录中未能反映未就绪的原因，可能与电路的设计有关。
结束语
变频器是强电与弱电相结合的设备，其科技含量较高。变频器是电气工程行业内一项重要的设备，需要操作人员具备较丰富的电气知识和丰富的维修维护经验，变频器能否正常工作，关系着整个电路能否正常运行，关系着电气工程能否顺利施工。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，只要日常维护的频次达到一定数量，就能及时发现故障隐患，就能最大限度地降低变频器的故障率。
参考文献
[1]杨仕平.变频器的谐波抑制理论及应用研究[D]；电子科技大学；2000年
[2]于建明.变频器谐波干扰与预防[J]；安徽电子信息职业技术学院学报；2005年01期
[3]霍秋忍；邹贵；张习良.变频器的常见故障和处理办法[A]；2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集（下册）[C]；2007年
[4]李春章.变频器的故障及防范[J]；华章；2011年23期
[5]王鸿章.浅述中压变频器的维护和故障处理[J]；大众科技；2011年07期
地址：黑龙江省齐齐哈尔市卜奎南大街248号港华燃气技术设备部 孙亮收 邮编161005电话13351328801
[关键词]变频器；故障；维修；对策
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）25-0065-01
1、变频器工作原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分，变频器的主电路分为两类，其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的整流部分，吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分，将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路，它有决定频率和电压的运算电路，检测主电路数值的电压、电流检测电路，检测电动机速度的速度检测电路，将运算电路的控制信号放大的驱动电路，以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成。
2、 变频器常见故障
2.1 启动时直流回路过压跳闸
变频器启动时经常会发生过压跳闸；电机接线盒被水淋湿，直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电，这种情况合闸通常理解应该为过流跳闸而实际为过压跳闸。
频器配置有制动斩波器和制动电阻，但外方调试人员在调试时将电压控制器选择为ON而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回路过压跳闸后将斩波器和制动电阻投入，结果跳闸更加频繁。变频器操作手册上对直流回路过压原因的解释通常有2点：
a） 进线电压过高
b） 减速时间太短
2.2 变频器出现速度反馈值大于速度设定值
a） 在轧钢过程中不存在这种情况，当钢离开辊道后，才出现这种情况。
b） 当速度反馈值大于速度设定值时，直流回路电压为额定电压的125%，超过115%的极限设定值。
c） 变频器的进线电压已超过上限。
2.3 变频器启动后出现过流跳闸
变频器供货方与被控设备的供货方因沟通上的原因，在容量上不匹配（电机功率为30kW）。将变频器的控制模式选为矢量控制，在输入电机参数时，变频器自动将电机的额定电流60A限定在45A，电机铭牌上无功率因数的大小，按变频器手册的要求，将其设定为0，在作自动辨识（P088=1）后启动电机时，变频器过流跳闸。
2.4 变频器上电后，操作面板上的液晶显示屏显示正常，但ready指示灯不亮
查看变频器菜单中的故障记录时未发现有故障，而对操作面板上各按键的操作在事件记录中则有记录。
3、针对变频器常见故障的对策
3.1 启动时直流回路过压跳闸的维修对策
检查时发现变频器在上电但没有合闸信号时，直流回路电压即达360V，此时，如果变频器直流回路的正极串接1台接触器，在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路IGBT性能不良。用万用表检查变频器输出端时其对地阻值很小，查至现场发现电机接线盒被水淋湿，干燥处理后，变频器工作正常。可以认为，启动时变频器输出电压和频率是逐渐上升的，电机被水淋湿后，会造成输出电流的变化率很高，从而引起直流回路过压。
因该变频器已投入运行，且跳闸时进线电压在允许的范围之内，其它变频器工作正常，结合以前处理变频器故障时对直流回路过压的认识，认为在使用电压控制器调节回馈电流防止直流回路过压的情况下，负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因，到现场查看被控设备时，发现有一块物料卡在传送带的间隙中，清除后，变频器工作正常。拆开变频器外壳检查，发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置（400V、500V、690V）以适应不同的进线电压，其中短接环插在690V档上，这样就造成制动斩波器和制动电阻投入工作的门槛值过高而在进线电压为400V的ACS600变频器中未起作用，将短接环移至400V档，通过减少减速时间试验，制动斩波器和制动电阻工作正常。
3.2 变频器出现速度反馈值大于速度设定值的维修对策
在轧钢过程中，该变频器控制的辊道电机将升速，当钢离开辊道后辊道电机速度降至原来的速度，因变频器未装设制动装置，减速时是通过电压调节器限制制动电流以保持直流回路电压不超过115%的极限设定值，因进线电压过高，直流回路电压超过了设定的极限值，在减速时电压调节器起作用，造成制动电流很小，电机转速降不下来，而在轧钢时，电网的负载加重，直流回路电压低于115%的极限设定值，制动功能恢复正常。在当时无法降低电网电压的情况下，将直流回路电压极限设定值增至127% 后，变频器工作正常。在停产检修时，可以根据电网的情况改变变压器的档位，使变频器的进线电压在允许的范围内，即可确保变频器工作正常。
3.3 变频器启动后出现过流跳闸的对策
将控制模式改为V/F控制后检查电机参数时，发现功率因数为1.1，将其改为0.85后，变频器即可工作正常，如果因容量不匹配，变频器依据输入的电机参数进行计算时仍然会产生不正确的结果，在遇到这种情况而暂时无法解决匹配问题时，一定要在自动辨识后检查是否存在不合适的参数。
3.4 变频器上电后ready指示灯不亮的对策
检查变频器内A10主板、A22电源板上的LED指示灯均正常，用试电笔测变频器的进线电源，发现有一相显示不正常，用万用表测量三相结为：Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。经检查系进线端子排处接触不良。ready指示灯是变频器内各种状态信息的综合反映，当它不亮时可提示维护人员注意变频器尚未就绪 。此时在进线电源不正常时变频器的故障记录中未能反映未就绪的原因，可能与电路的设计有关。
结束语
变频器是强电与弱电相结合的设备，其科技含量较高。变频器是电气工程行业内一项重要的设备，需要操作人员具备较丰富的电气知识和丰富的维修维护经验，变频器能否正常工作，关系着整个电路能否正常运行，关系着电气工程能否顺利施工。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，只要日常维护的频次达到一定数量，就能及时发现故障隐患，就能最大限度地降低变频器的故障率。
参考文献
[1]杨仕平.变频器的谐波抑制理论及应用研究[D]；电子科技大学；2000年
[2]于建明.变频器谐波干扰与预防[J]；安徽电子信息职业技术学院学报；2005年01期
[3]霍秋忍；邹贵；张习良.变频器的常见故障和处理办法[A]；2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集（下册）[C]；2007年
[4]李春章.变频器的故障及防范[J]；华章；2011年23期
[5]王鸿章.浅述中压变频器的维护和故障处理[J]；大众科技；2011年07期
地址：黑龙江省齐齐哈尔市卜奎南大街248号港华燃气技术设备部 孙亮收 邮编161005电话13351328801