摘要：近年来，我国的电力电子技术有了很大进展，变频器的应用也越来越广泛。随着产品的生产工序也变得日益复杂，人们对于生产设备故障发生的次数以及频率，如何修复以及诊断有了更为严苛的要求，本篇文章主要研究的是变频器故障诊断技术。
关键词：变频器；故障诊断；技术研究
引言
变频器之所以被广泛应用是因为它的质量较轻，装置体积是较小，最重要的是他的一次功率变换控制的效率非常高，变频器这种设备的结构非常特殊，而且又在我国的工业系统中发挥着非常重要的作用，一旦它发生故障问题并且不能及时找出原因并进行解决，会对整个工业系统产生非常严重的影响，继而对整个生产生活带来非常大的经济损失，因此变频器的安全保障问题十分重要。
1变频器常见故障
通常情况下，使用变频器时间超过6～10年后，就会增加其故障发生几率，对变频器的运行正常产生极大影响，而较为常见的故障主要有以下几类：1）过载故障。过载故障主要分为电机过载与变频器过载两种，其中电机过载主要是因为变频器功率偏低，无法将电机带动。此外也可能是由于电机所带设备机械润滑性能下降而导致。变频器过载主要是因为加速时间不长，电压过低或直流自动量偏大而导致，通常可以采取增加加速时间、制度时间以及提升电压等方法来解决。2）过压、欠压故障。导致此故障出现的原因主要是收到外部电源故障而导致，也可能是因为检测电路受损而导致，但后者属于少数情况。3）过流故障。过流故障的出现可能是由于变频器自身而导致的，也有可能是因为外部电气设备而引起的。如若是因为变频器导致的，往往是由于没有合理设置参数以及其硬件存在缺陷等而导致过流故障的出现。一旦出现此故障，需先使用钳形电力表来将变频器所输出的电流测量出来，观察其平衡与否，如若不平衡，就表明变频器内部器件出现故障；如若是因为外部电气设备导致，往往是因为电机负载在短时间内发生较大变化，产生巨大冲击而出现过流情况；电机与电机电缆线或是每相对地的绝缘受损而导致断流引起过流；如若变频器安装有测速编码器，而速度反馈信号异常或丢失也可能会导致过流的情况出现。4）外围电路损坏。变频器的故障有时候并非是其自身的问题而导致，也有可能是因为外围电路故障而导致变频器无法正常运行。通常情况下，外围电路故障大都是交流接触器与继电器的故障，所以在维修变频器时，还需要对其外围电路进行检查，并且还需要对现场电机进行仔细检查。5）变频器参数设置不当。要想实现变频器安全稳定的运行，除了要进行正确的安装以外，还需要对变频器的相关参数进行合理的设定，若是参数设置有误，则容易出现变频器故障，影响其正常运行，有时甚至会造成制动失效，引起严重的后果。6）变频器噪音与振动问题。在变频器系统运行期间，经常会出现噪音与振动问题，影响着整体系统的运行效果。首先，在变频器电动机运行中，经常会出现通风、电磁、机械等噪音问题，就是在其实际传动期间，输出电压与电流中含有谐波分量，在磁通增加的情况下，就会导致噪音过大。其次，在变频器电动机运行期间，经常会发生电磁振动与机械振动等问题，无法保证系统运行效果。
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2对于变频器故障的诊断
2.1基于神经网络的故障诊断
神经网络控制器故障诊断是目前最为科学合理的处理方式，尤其是在遇到不知名故障信号和故障类型之间的逻辑关系时，此方式更为明显，由于变频装置系统具有非常强的随机性以及模糊性，并没有方法可以解决在此之前的故障检测方法，所以在这种情况下，我们发明了这种在神经网络基础之上的变频器的故障诊断技术，这种技术有非常多的优点，但是它也有一些不足之处，主要体现在三方面，一个方面是他对于专家的经验知识没有很好的重视；第二个方面是在样本获取环节是非常困难的。第三个方面是他无法理解网络全职形式的表达方式。
2.2基于信号处理的故障诊断技术
起初，借助傅里叶分析法对三项全控制流电流的故障来进行一个诊断分析，第一，取一些关键点，把时域转化到频域信息再进行分析，第二，借助蝙蝠值得具体特征来进行故障诊断，最终得出故障的类型，第三，使用一些尚未启用的工具对这些变频器故障进行详细而深入的分析与探究，确定故障出现的部位并迅速的选择最正确的解决方式。然后基于沃尔什分析法对三项全控制电流的故障进行诊断，第一，同样是对故障中的关键点来进行一个分析，第二把关键点的波形借助沃尔什法进行变换，然后对时域转换频域进行一个周期的工作。第二，通过电动机屏幕中显示故障的具体特征进行分析，从而找到其问题，最终找到变频器故障所发生的部位。这种诊断技术是具有非常多的优点的，他的诊断速度非常快，而且灵敏度较高，操作相对简单，但是，这种方法不足之处就是对故障参数的设定是非常困难的，在目前还没有找到确切可行的方法。
3变频器的维护
变频器尚存在过电流保护、过载保护、电压保护等功能；其过电流的主要原因有：遇到冲击负载、变频器的输出侧短路、升降速产生的过电流。变频器防过电流的主要措施：由用户可根据电动机的额定电流和负载具体情况设定一个电流限值，当工作电流超过此限值时变频器将自动降低其工作频率，当工作电流降低到限值以下时，工作频率再逐步恢复。在升降速过程中当电流超过电流限值时，变频器将暂停升速或降速，待电流下降到限值以下时，再继续升速或降速。过载保护维护：在变频器内由于能够方便而准确测量电流，并通过精密的计算来实现反时限的保护特性，大大提高变频器的保护性和可靠性。电压保护分过电压保护和欠电压保护，产生过电压的主要原因是：电源过电压、降速时反馈能量不能及时释放而形成的再生过电压、在SPWM调制方式中，电路是以系列脉冲的方式进行工作的。由于电路存在着绕组电感和线路电感，所以在每一个在脉冲的上升和下降过程中，可能峰值产生很大的脉冲电压。这个脉冲电压将叠加到直流电压上去，形成具有破坏作用的脉冲电压。防护措施：预防电源过电压、再生制动时的防止跳闸功能、脉冲过电压的保护。产生欠电压的原因：电源方面、电源电压过低、电源缺相、电路方面等原因都会导致欠电压现象的发生。欠电压的保护：欠电压的后果之一是电动机的转矩下降，而新系列的变频器都有各种补偿功能使电动机能够持续运行。欠电压的另一个后果是电动机的电流增大时，而变频器又具有完善的过载保护功能并及时检查元器件。
结语
现阶段，变频器在工业生产中得到了广泛的应用，并在节能降耗中发挥着不可代替的作用。在变频器运行期间，经常会出现一些故障问题，影响着设备的使用质量。本文首先对变频器的常见故障进行了分析，然后对相应的解决措施进行了探讨，同时我们注意到，很多故障可以通过加强变频器的日常维护和检查来加以排除，因此应加强对相关工作人员的技术培训，使变频器操作人员具备足够的专业素质，这样可以根据自身的经验第一时间发现故障，并采取有效的措施进行排除，为企业争取到更高的利润。
参考文献：
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论文作者:赵明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/11
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