江苏索普（集团）有限公司 212006
摘要：随着电力电子技术、自动化控制技术的发展，变频器得到开发和应用。变频器通过改变交流电动机的供电频率，从而实现对交流电动机转速的调整，有利于提高机械的控制精度、生产效率和产品质量，在工业生产中发挥着重要的应用价值。本文简单分析了变频器的结构及技术，并探讨了变频器常见故障和维护对策。
关键词：变频器；结构；故障；维护对策
引言
现代工业发展越来越趋向于自动化、智能化控制，而变频控制是工业自动化控制的重要应用技术之一。随着变频技术的日趋完善和成熟，现在很多工业生产企业已经将变频器应用到了生产控制的各个环节中。虽然变频器具有功能强大、可行性强以及完善的检测保护功能等优点，但是在实际生产过程中，由于工作人员对变频器存在使用不当、操作有误、维护不及时等诸多因素，还是经常会发生各种故障。相关工作人员要快速准确地判断出变频器各种故障，并根据不同情况采取及时的、正确的维护对策，进而促进各种生产连续运行及企业经济效益的提高。
1变频器简介
1.1变频器
变频器是一种专门把50至60Hz的工频电源，转化成不同频率的交流电源，使电动机能够进行变速的设备。变频器的主要包括整流器、中间电路、逆变器以及周围的电路等几部分，如图1所示，其中整流器能够对电网中的交流电源进行整流，实现交流变直流，中间电路则是对整流器输出的电源进行平滑滤波，并传输给逆变器，逆变器作为变频器的核心部件，需要完成直流变交流的逆变工作，为电动机提供所需频率的交流电源。在控制电路上，变频器采用高性能的微处理器，通过A/D和D/A接口，来进行信号的接收处理工作。
电机极对数，通过公式我们可以发现，电源频率、极对数、转差率三个方面的改变可以实现电机的转速改变，其中变频调速是最稳定和简单的调速技术，这就需要发挥变频器的变频技术，实现对电动机的调速。在现代工业设备中，变频器主要采用VVVF控制方式，即保持电压和频率的比例系数不变，即改变电源频率的同时，对输出电压进行有效控制，这种变频调速技术叫做恒U/f控制。
2变频器常见故障分析及处理
2.1散热不足
变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热；变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行；大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇，控制柜的风道要设计合理，所有进风口要设置防尘网，排风通畅，避免在柜中形成涡流，在固定的位置形成灰尘堆积；根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。
2.2参数设置不当
该故障主要发生在注聚泵用低压变频器，故障主要表现为起动时并不立即跳闸，运行过程中跳闸。可能原因有：泵工作状态不稳定；设备负荷若水泵管线等压力过大；升速时间设定太短；减速时间设定太短；矩补偿设定较大；引起低速时空载电流过大；设备的电子热继电器整定值不合理，动作电流值设定得偏小引起误动作。针对这一故障的预防措施及解决办法：根据生产设备的运行情况，及时对变频器的生产参数进行调整，使各类参数能够满足生产要求。
2.3过电流故障
当电流过大，超过变频器的门限值，保护电路动作，使得变频器停机故障，此类故障可分为通电跳闸、启动加速跳闸以及运行过程中跳闸。其中，过电跳闸的保护对象是变频器本身，通电时跳闸现象发生，一般不能复位，因为大多数情况下变频器的原件损坏，包括变频器模块损坏、驱动电路损坏或者电流检测电路损坏。这一故障的处理措施包括：负载侧检查、变频器参数检查、输入输出线路检查、输入输出线路检查、变频器硬件检查等，从而及时找到引起电流过大的原因，采取有效的针对性措施予以解决。
2.4过电压故障
由于减速时间太短、制动电阻及制动单元有问题，过电压报警大多出现在变频器停机的时候。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。对于过电压故障的处理，首先检查输入电源电压是否稳定，检查电动机是否在空转中启动、有无外力拖动。在确认输入电源电压稳定的前提下，在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器，减少电源输入侧冲击过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压等。
3变频器维护对策
3.1加强定期保养
变频器的定期保养对于降低变频器故障率非常重要。根据变频器的实际使用环境状况和负载特点，制定出合理的检修周期和制度，在每个使用周期后，将变频器整体解体、检查、测量等全面维护一次，使故障隐患在初期被发现和处理。具体为：第一，定期对变频器进行全面检查维护，必要时可将整流模块、逆变模块和控制柜内的线路板进行解体、检查、测量、除尘和紧固；第二，定期对变频器内部粉尘、油污、腐蚀性及导体杂质进行清理，这种清灰保养主要是清除变频器内部和风路内的积灰及赃物，同时为了去除主要印制板的老化层及导电物质而采用电子清洁剂对主要印制板进行喷洗；第三，对输入输出端、整流模块、逆变模块、直流电容和快熔等器件进行全面检查、参数测定，发现烧毁或参数变化大的器件应及时更换。
3.2做好运行监测
在实际的工业生产中可以安排工作人员将变频器运行状态进行监测，可以在变频器正常运行时或者在不拆卸其盖板的前提下对变频器进行通电和启动试验时，对变频器的运行状况进行监测，用以排查各种异常情况。工作人员要检查并记录记录运行中的变频器输出三相电压和三相输出电流，并注意比较它们之间的平衡度，另外检查记录环境温度，变频器运行温度，察看变频器有无震动、异响，风扇是否正常等，对记录的数据进行统计、分析，做好变频器的运行状态监测。工作人员将变频器输出频率、输出电压电流以及散热器温度等参数每天进行详细记录并与正常数据进行比对，这样做可以将故障消除在隐患阶段。如果故障已经出现，也需要对故障代码以及故障时变频器的运行工况进行详细记录，为以后的维修工作提供参考。
结束语
变频器实现了变频技术以及微电子技术的有效结合，经过改变电机的工作电源的频率方式，从而进行电机控制的电力控制设备。随着工业自动化水平的不断升高，变频器的使用范围将会越来越广，相关企业要重点针对变频器运行中的常见故障进行分析处理，做好相关维护工作，保证变频器工作的稳定性及安全性。
参考文献
[1]冯胜利.变频器的常见故障类型及日常维护[J].中国科技信息,2010,(02):111+119.
[2]许云山,张代凤.变频器的运行维护及常见故障的排除方法[J].科技风,2010,(17):264.
[3]刘峰.变频器应用的常见故障及维护[J].中国城市经济,2011,(08):120.
论文作者:冯玉华,王骏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/23
标签：变频器论文; 故障论文; 过电压论文; 电流论文; 频率论文; 电压论文; 风扇论文; 《基层建设》2017年第31期论文;