变频器的正确使用及常见故障分析.pdf
电力电子 Power Electronics46 电子技术与软件工程 Electronic Technology&Software Engineering1 引言随着工厂自动化技术的发展，变频器技术广泛得到应用，因此正确使用和维护变频器，保障变频器可靠运行，越来越成为维护者的重要议题。2 变频器的正确使用注意事项2.1 变频器的要求环境变频器的正确使用及常见故障分析变频器的正确使用及常见故障分析文/赵桂红【关键词】变频器 干扰 过电流 频率文章阐述了变频器如何正确使用，对其运行过程中常见的故障进行分析，提出应对措施，保障变频器安全可靠运行。摘 要众所周知，变频器是电子装置，内含电子元、电解电容等，所以周围环境对其寿命影响比较大。通用变频器的环境运行温度一般要求-10 40（如取下通风壳，可到 50），周围湿度要求在 90%RH 以下(无水珠凝结现象)，室内无腐蚀性气体、可燃性气体、油雾和尘埃等。如果能够采取措施尽可能降低变频器运行温度，那么变频器的使用寿命就延长，性能也将提高。2.2 变频器的安装与接线要求变频器在安装前必须注意其安全场所，安装方向或周围空间，并保证其无振动。必须避免安装在易燃物上或靠近燃物品，以免发生火灾。变频器在接线前，必须严格按照主回路和控制回路的接线说明进行接线，掌握其用法及注意事项。变频器输入端最好接上一个空气开关，保护电流不能太大，以防止变频器发生短路时烧毁不会太严重。一定不能把“N”端接地，特别是老电工最容易中招。控制线尽量不要太长，因为这样使控制板容易受电磁波干扰而产生误动作，也会导致控制板损坏，超过 2 米长的最好用屏蔽线。同时不要装有大电流而且经常动作的接触器，因为它对变频器的干扰非常大，经常会使变频器误动作。2.3 变频器的参数设定在设定变频器参数之前，必须掌握所带电机的负荷情况，变频器所需设定的参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。2.3.1 外加起停按钮及电位器调频无效。变频器出厂时设定为通过键盘面板1.5K 电阻，加装 0.5W、2K 电位器一个，根据实际情况，以污水站 7.4KW 污水泵为例，将电位器调至 2K，逐渐调小电位器阻值使泵刚好能启动，这个阻值就是临界点。保护延时由原来的 10S 改为5S。当泵过负荷时绕组内部温度升高，热敏电阻阻值随即增大，监控继电器输入端电阻比较后：总阻值接近保护动作值后随即产生保护，其保护灵敏度大大提高。对于其他容量的污水泵根据实际情况加以改造和调整，可见改变电位器的阻值也就是提高或降低了监控继电器的灵敏度。只要设定合适，让其保护值设定的越灵敏越好视情况而定。4 改进后运行效果 经过改造后，从未发生过因泵体堵塞、泄漏、过负荷电机绕组过热等原因烧泵的问题，大大延长了运行周期。对于后来公司由于生产负荷增大，采用国产大功率污水泵代替原进口小功率泵的改进措施，来满足更大生产需要，这项技术改进措施更显出了它的优越性和可靠性，由于国产泵体内传感器的热敏电阻型号和各厂生产工艺有所差异，导致其阻值变化也有所差异容易漂移，工作期间调整点不稳定，无法及时准确掌握污水泵站的运行和保护状态。飞力minicAs 监控继电器外接比较电阻将发生变化，同样面临保护失效的问题，但采用外加电位器的技术改进措施后，同样可通过调节电位器来获得其监控继电器所需的外部传感器的动作电阻值，同样达到保护的灵敏动作，保护了设备的安全运行。因篇幅有限在此就不一一介绍。此项技改项目经多年实践和应用效果非常明显、运行可靠。此文只在于抛砖引玉，来激发维修电工自主创新举一反三的技改热情，充分发挥人才、技术优势在实际生产过程中利用自己所学的专业知识服务于企业，消除事故隐患和设备缺陷，可见技改对企业发展具有十分重要的意义。此项技改项目的推广与应用将会有明显的社会效益与经济效益。参考文献1 图 纸 参 考:金 川 公 司 污 水站,20050013.CCEA3-D-O/B-34+SR,原理图(一)(二)(三).作者简介张勇，男，1969 年 11 月 8 日出生，现为甘肃省金昌市金川集团股份有限公司电气高级工程师。研究方向为电力系统继电保护。谢华儒，男，1980 年 12 月 7 日出生，现为甘肃省金昌市金川集团股份有限公司电气自动化中级工程师。研究方向为电力系统安全运行控制。作者单位金川集团股份有限公司 723003上接第45页Electronic Technology&Software Engineering 电子技术与软件工程 47Power Electronics 电力电子操作，外部控制无效，端子 FWD_CM用短接片短接。选择外部起停及调频控制时，必须将该短接片去掉。出现上面问题，可能是 FWD-CM 短接片未取掉，操作方式和调频方式参数选择错误所致，应重点对该部分进行检查。2.3.2 变频器在电机空载时工作正常，但不能带载起动。这种问题常常出现在恒转矩负载。我厂油相泵采用 FP-E540-0.4K 至 7.5K-CH 变频器在试车时电机空试正常，但一带负荷即跳闸，提高了加减速时间后仍无法带载。继续检查转矩提升值，将转矩提升值由“2%”改为“10%”后，提高了低频时的电压输出。改善了低频时的带载特性，电机带载正常。2.3.3 频率上升到一定数值，继续向上调节时，频率保持在一定值不断跳跃，转速不能提高。变频器工作时，将自动计算输出转矩，并将输出转矩限制在设定值内。如果驱动转矩设定值偏小，将可能因输出转矩受到限制，使变频器输出频率达不到给定频率。遇到上面的问题，应检查驱动转矩设定值是否偏小，变频器的容量是否偏小，再设法解决。2.3.4 变频器的干扰问题。变频器本身就是谐波干扰源，而其周边控制回路却是小能量、弱信号回路，极易遭受其他装置产生的干扰，造成变频器自身和周边设备无法正常的工作。因此，变频器在安装使用时，必须采取抗干扰措施。（1）良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接汇流排可靠接地。控制系统最好独立接地，接地电阻小于 1。传感器、/接口屏蔽层与控制系统的控制地相连。（2）给仪表等输入电源加装 EMI滤波器、共模电感、高频磁环等。（3）给变频器输入加装 EMI 滤波器，可以有效抑制变频器对电网的传导干扰，加装输入交流和直流电抗器，可以提高功率因数，减少谐波污染，综合效果好。某些电机与变频器之间距离超过 100m 的场合，需要在变频器侧添加交流输出电抗器，解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护的减少对外部的辐射干扰。3 变频器常见故障分析及处理办法3.1 变频器报警，操作面板显示“OL（过电流）”变频器中过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形。由于逆变器件的过载能力较差，所以变频器的过电流保护是至关重要的一环，迄今为止已发展得十分完善。过电流原因分析及处理方法如下：（1）电动机遇到冲击负载或传动机构出现“卡住”现象引起电动机电流的突然增加。（2）变频器的输出侧短路，如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路或电动机内部发生短路等。（3）变频器自身工作的不正常，如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通，而另一个器件却还未来的及关断，引起同一桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。（4）升速时间、减速时间设定的太短，加长设定时间。（5）电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来。3.2 变频器报警，操作面板显示“ol（过电压）”即在减速运行时，电机的再生能量过大，超过制动能力时，停止频率的下降，以防止变频器出现过电压断路，直至再生能量减少时，再继续减速。主要要应该检查变频器是否是急减速运行，可以将减速时间参数再延长一点。3.3 变频器过热变频器操作室的制冷、通风效果不良，环境温度升高，则经常发生过热保护跳停。这时应及时检查变频器内部的风扇是否损坏，操作室温度是否偏高，应采取措施进行强制冷却，保证变频器正常使用。4 变频器的日常检查变频器的保养和日常检查非常重要，必须设专人进行检点，检点者必需做到：（1）定期对变频器进行清扫、吹灰，保持变频器内部的清洁及风道的畅通。（2）保持变频器周围环境清洁、干燥。严禁在变频器附近放置杂物。（3）每次维护变频器后，要认真检查有无遗漏的螺丝及导线等，防止小金属物品造成变频器短路事故。（4）认真检查变频器内有无发热变色部位，水泥电阻有无开裂现象，电解电容有无膨胀漏液防爆孔突出等现象，PCB 板有否异常，有没有发热烧黄部位，风扇有无异常噪音。（5）定期检查变频器输出的三相电压，并注意比较他们之间是否平衡；检查变频器的三相输出电流，并注意比较他们之间是否平衡。（6）测量变频器(含电机)绝缘时，应当使用 500V 兆欧表。如仅对变频器进行检测，要拆去所有与变频器端子连接的外部接线。清洁器件后，将主回路端子全部用导线短接起来，将其与地用兆欧表试验，如果兆欧表指示在 5M 欧以上，说明是正常的，这样做的目的是减少摇测次数。5 结论本文提出了变频器正确使用的方法，并对运行过程中存在的问题进行了分析，提出了解决这些问题的实际办法，以方便维护者参考。随着电子科技的不断发展，变频器的自身诊断能力也在不断加强，“绿色”变频器即将走向新的舞台。参考文献1 李良仁主编.变频器技术与应用M.电子工业出版社,2005.2 周波,黎红.正确使用和维护变频器 J 广东湛江电工技术,2007.3 石秋洁主编.变频器应用基础 M.机械工业出版社,2005.作者单位辽宁本溪本钢矿业公司炸药厂 117000
