摘要：变频器作为我国现代工业生产中重要的电子器件，有着十分广泛的应用。在当前社会发展中，对变频器造成影响的原因有很多，同时出现问题的原理也十分复杂，因此在应用中需要我们认真分析归纳总结，把握障碍的本质原因，快速准确地处理故障，从而报障变频器在工作中顺利运转。 基于此本文分析了变频器在使用中遇到的问题及故障防范。
关键词：变频器；问题；故障防范
1、变频器的主要作用
变频器是把工频电源变换成各种频率的交流电源的设备，目前，变频器得到了广泛的应用，它的主要作用如下。
1）软起动和软停车。利用变频器对皮带机驱动，可以通过电机的慢速启动，带动皮带机缓慢启动，将皮带内部存储的能量慢慢释放，使皮带机启动过程中形成的张力很小，对皮带几乎不造成危害;停车时的减速度任意可调，这样可将皮带机停车时产生的冲击减少至最小。2)降低带强。采用变频器驱动后，由于变频器的启动时间可调皮带机的启动时间延长，大大降低了对皮带带强的要求。3)功率平衡。降低设备的维护量。变频器是一种电子器件的集成，它将机械设备的寿命转化为电子的寿命，降低了设备的维护量。
2、变频器在使用中遇到的问题及故障防范
2.1、电源异常
2.1.1、过电压类故障
变频器的使用过程中出现过电压主要表现在直流母线的直流电压出现异常。每个变压器在工作中都存在一个固定额度的电压工作范围，一旦变频器工作电压超出这个固定的范围，那么很容易导致变频器的损坏，同时变压器也将体现相应的故障代码。所以出现这种问题时，更应该加强对电压类故障的重点检查，通过对时间设定的减速或是转矩功能的设定，将问题进行有效的解决
2.1.2、过载类故障
在变频器的应用过程中，过载类也是其出现故障原因比较多的问题之一。一旦变频器出现过载故障的时候，首先应该对其进行分析，判断变频器出现问题的原因究竟是电机过载还是变频器过载。
2.2、变频器调速运行不稳定
试运行时，给定某一工作频率后，变频器在给定频率的附近范围内出现频繁加、减速的问题。使用信号发生器直接对变频器施加调速信号，排除变频器自身存在缺陷的可能。调速信号从DCS控制柜传输至变频器柜，通道距离较长容易受到干扰，测量变频器接收到的信号有较大波动。
对此需要进行控制：1）使用截面积不小于100mm2的铜缆将DCS控制柜的等电位地网与主接地网相连接，并将信号电缆的屏蔽层进行单端接地，可以在一定程度上减小线路感应电压对调速信号的干扰。2）调整变频器的模拟输入滤波器参数，具体参数设置见表1。通过内部参数调整，增强变频器对模拟输入量的采样处理能力，进一步消除调速信号中的扰动因素，使运行保持稳定。
表1 变频器模拟输入滤波器参数表
2.3、振动、噪声
振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的，特别是当脉动转矩与机械共振电恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声，对于不同的安装场所应采取不同的处理措施：变频器在调试过程中，在保证控制精度的前提下，应尽量减小脉冲转矩成分;调试确认机械共振点，利用变频器的频率屏蔽功能，使这些共振点排除在运行范围之外;由于变频器噪声主要有冷却风扇机电抗器产生，因选用低噪声器件;在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器，减小因PWM调制方式造成的高次谐波。
2.4、驱动电路问题
变频器主要由整流桥、直流电路、逆变桥、控制电路、驱动电路等部分组成，驱动电路往往关系到整个变频器的安全、稳定、有效使用。
变频器驱动电路主要是由主控电路的CPU 发出的 6 个 PWM 信号，经光电隔离、放大后作为逆变模块的驱动开关信号。根据不同变频器的应用领域，驱动电路中的开关器件也有所不同。不过，一些厂商开发的多种专用驱动模块，为驱动电路损坏维修提供了方便。如图2所示常见的驱动电路工作示意图。
图2 常见驱动电路工作图示
结合图2所示的驱动电路工作示意图，针对常见故障，多是U、V、W三相无输出或输出不平衡，甚至出现一点低频波动或报警。在故障维修实践中，如果某变频器出现快熔断路，或者IGBT逆变模块损坏，则基本可以确定逆变器的驱动电路出现了故障，如果直接更换快熔，或者 IGBT 逆变模块，则很容易再次发生损坏。因此，在遇到上述问题时，要首先检查驱动电路是否正常，是否存在击穿或打火痕迹，同时，将IGBT逆变模块驱动连线拔掉，对六路电阻阻值进行测量。在实践测量中，不同变频器的驱动电路可能不是六路，比如富士变频器。
3、加强变频器的应用注意事项
3.1、变频器的正确使用方法
（1）电机的转速在靠变频器控制时，电机的噪音和温升都比用工频的时候要高。在电机低速运转时，由于电机风叶转速低，电机的温升变高，这种情况要注意适当的减低负载并且注意通风冷却，防止电机温升超过最限值。
（2）供电线路的阻抗要适当的调大一些，在变频器接入低压电网的情况下，如果变频器和离配电变压器距离很近，或者配电变压器的容量大于变频器的容量的10倍左右时，回路阻抗如果太小的话，在投入的瞬间会对变频器产生很大的涌流，直接损毁变频器的整流元件。所以如果抗阻较小的话，就要在变压器和变频器之间加装交流电抗器。
3.2、运行中的正确维护
（1）在用变频器进行启动和停止从而控制速度时，不能用断路器和接触器直接操作，不然会让变频器失去控制，从而造成严重的后果。所以，在这种情况下能用断路器和接触器而是要用变频器的控制端子来操作。
（2）在变频器驱动普通电机座恒转矩运行时，要控制低速运行的时间，因为长时间的低速运行会让电机的散热效果变差，电机的温升变高。因此，在长时间的低速恒转矩的情况下，就要选择用变频电机。
3.3、变频系统调试
在进行变频器调试的过程当中有些问题必须要给予一定的关注才能满足要求，具体来说主要有以下几个方面的内容:第一，在调试的过程当中负载电流必须要控制在额定电流之内;第二，在不同工矿之下，转矩提升预设并不是完全相同的，必须要根据实际情况进行转矩提升预设;第三，根据被控电动机的具体情况设定输出频率的范围;第四，设置基本频率;第五，设置电动机自动保护功能。
总之，由于多方面原因很容易容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果，因此需要加强对其的研究，采取措施进行优化，从而能够确保变频器的正常使用。
参考文献
[1]刘廷新.变频器应用中出现的问题及解决措施[J].新课程(下)，2015，(01):149.
论文作者:李鸿宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
标签：变频器论文; 转矩论文; 电路论文; 电机论文; 故障论文; 信号论文; 噪声论文; 《电力设备》2017年第33期论文;