摘要：变频器的稳定性与可靠性对于设备的正常运行十分重要，由于其在工业中的重要作用，对于其相关性能指标的研究也引起了很多学者的关注，本文主要对ABB类型的变频器发生故障的类型以及原因进行分析论述，并通过实例进行故障原因分析。
关键词：ABB 变频器 故障原因 分析处理 应用实例
一、概述
一般情况下，将变频器定义为可以对电压和频率不同的交流电进行变换的装置，本文研究的变频器为ABB系列，其性能稳定，功能多样，编程环境比较灵活，在不同的场合都能够适用，这使得该系列的变频器具有较为良好的发展前景和市场地位。
二、变频器的构成与工作原理
本文研究的变频器的构成元素包括交流电动机，其同步转速的计算表达式为：
n=60 f(1-s)/p (1)
根据上式的内容，可以看出转速与频率成呈正相关，电动机的转速受到频率的影响，一旦频率发生变化，电动机的转速也会随之发生变化，变频器的转速调整主要通过电动机频率的变化来实现，这种方法在目前看来较为理想和高效。
图1 变频器构成与原理
三、常见故障分析及处理
由于ABB变频器优越的性能指标，其在市场的应用十分广泛，但是随着应用的增加，其存在的问题也相继出现，下面对几个维修实例进行简要介绍。
1.过电流（OC）造成的故障：
在变频器发生故障的案例中，由于过电流造成变频器故障比重较大，发生这种故障的原因有很多。
（1）当变频器不负荷进行工作时，若果其发生“OC”故障，这种情况想要维修的话难度较大，故障形成原因有多种：
a.如果设备开机时出现了“OC”故障，但是对IGBT续流二极管进行静态测试，结果显示正常的话，这种情况就应该考虑是否是IGBT的驱动部分发生了故障，如果变频器的故障是由这种原因造成，这是就要返厂由专业人员进行维修，当然这种情况也有可能是驱动电路发生故障造成的。
b.如果变频器发生了“OC”故障，也应该对HALL元件的损坏与否进行考虑，HALL元件在进行工作时需要电源提供电能，如果该元件损坏或者电池出现故障也会使得变频器出现过电流的状况。
(2) 和上述内容相反，如果变频器在带有负载的状态下运行而发生了过电流故障的话，这种情况出现的原因有很多：
a.加速时间过短:
变频器开机进行工作，在一个时间段内将电压增加到正常工作的电压，如果这一时间段较短的话，会使得电机的电流在设备刚启动时数值较大，变频器的电流有一定的范围，如果超出了这一固定的范围，变频器就会出现过电流的现象，即文中所说的“OC”故障。如果电机出现这种情况，延长变频器的加速时间或者调整变频器的规格都能够有效的缓解这一问题的出现。
b.V/F曲线设定不合理：
在发生变频器过电流故障的案例中，有些是因为V/F曲线设定不合理造成的，当设备的较低的频率下工作时，不同的负载运行的阻转矩不同，例如恒转矩的负载要比水泵、风机类的负载阻转矩要大，针对这种现象，将V/F曲线进行调整，使得V/F的比例达到合理的范围，并使得电动机的磁通量不变等都能够有效减少这种情况的出现。
c.继电器或交流接触器触点损坏接触不良
变频器在正常运行的状况下，如果负载为零，输出电压保持在一个合理的电压值，当变频器的负载不为零时，变频器频率增加，负载电流也逐渐增大，当负载电流达到某一临界值，接触器的触点就会由于打火现象发生损坏，这也是变频器发生过电流故障的原因之一。
d.载波频率过高
变频器输出电压的影响因素有很多，其中载波频率也会对其产生影响，除此之外，载波频率也是变频器的输出电流的影响因素之一，这一指标参数的数值越大，电容的漏电流也会随之增大，当电流的数值超出了变频器正常工作的范围时，设备就会出现过电流故障。
2. 过电压（OU）：
（1）变频器除了发生过电流故障，过电压也是变频器发生故障的原因之一。在变频器利用制动电阻对设备进行减速操作时，仍旧出现了过电压的现象，这种情况很有可能是能耗制动选择参数和制动电阻阻值的选择不合适或者是设备中的制动结构未能发挥作用。具体原因就要通过制动电阻的具体状况的检查来确定。
（2）如果在变频器减速的过程中发生了过电压故障，而且制动结构在变频器的外部，这种情况则是由于变频器的过电压检测点与制动结构的工作点不一致造成的，这种情况可以通过调整变频器的过电压检测点与制动结构的工作点两个参数来解决。
（3）除了上述原因之外，制动电阻的阻值大小也会对变频器的工作状况产生影响，阻值太大，不能够及时制动，过电压的情况仍会出现，针对这种情况可以通过调整制动电阻的阻值来解决。
（4）电机线以及各元件之间的绝缘性能也会影响变频器的正常工作。
3.欠电压（LU）：
在变频器的工作过程中，欠电压也会造成设备不能正常工作，具体原因如下：
（1）欠电压现象的出现是由整流桥损坏或者可控硅不能正常工作造成的。
（2）主回路继电器、继电器会对变频器的输出电压产生影响，当两个元件发生损坏或者连接不吸合时，都有可能使得变频器发生欠电压故障。
（3）电压检测电路会对变频器的输出电压产生影响，其正常工作与否也是变频器故障的影响因素之一。
（4）当电网出现停电的状况时，变频器能够进行掉电追踪，停电时间较短，工作状态能够恢复，但是停电时间较长，变频器就会出现欠电压故障。
（5）由于电网的容量限制，当设备负荷较大时，电压会瞬间发生变化，大大减小，变频器就会出现“LU”故障。
4.过热保护（OH）：
变频器发生过热故障的原因有很多，下面将进行简要介绍：
(1)由于季节、环境温度等原因，相关的设备由于控制柜的散热性能不达标，就会使得变频器发生过热保护。
(2)轴流风机的工作状况会影响的变频器的工作，当轴流风机不工作时，变频器就会出现OH保护。
(3)温度传感器对于设备的工作温度有很大的影响，如果该传感器性能指标不合格，这种情况就会使得变频器出现过热保护。
(4)风道主要用于设备散热，但是由于设备的运行环境不好，散热器被一些灰尘等杂物附着，变频器的散热效果大打折扣，这风道堵塞就会使得变频器出现过热保护。
(5)变频器发生过热保护还有可能是温度检测电路发生故障，温度检测结果不准确造成的。
5.输出不平衡：
在设备的运行过程中，出现马达抖动、转速不稳定的情况被称之为输出不平衡，造成这种现象的原因如下：
（1）逆变模块和驱动电路损坏，从而使得设备的三相输出电压不能保持平衡。
（2）输出接触器损坏和电缆线接触不良使得电机缺相运行，从而造成输出不平衡。
四、总结
变频器由于其优越的性能得到了广泛的应用和认可，但是在运行的过程中会出现各种各样的故障，这就需要做好预防措施，控制变频器的各项指标参数，使得变频器能够更高效的发挥价值，取得良好的应用效果。
论文作者:胡立伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/21
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