变频器运行故障分析

摘要：随着技术的进步，目前变频器已全部采用了数字化技术，并且日趋小型化、高可靠性和高精度。从应用角度看，其不仅具有显著的节电性能，而且还具有如下的优良性能：  

1、高速响应、低噪声、大范围、高精度平滑无级调速；   

2、体积小、质量轻、可挂墙安装，占地面积小；    

3、保护功能完善，能自诊断显示故障所在，维护简便；  

4、操作方便、简单；  

5、内设功能多，可满足不同工艺要求； 

6、有通用的外部接口端子，可同计算机、PLC联机，便于实现自动控制； 

7、软起动、软停机，具有电流限定和转差补偿控制； 

8、电动机直接在线起动，起动转矩大，起动电流小，减少对电网和设备的冲击，并具有转矩提升功能， 节省软起动装置；  

9、功率因数高，节省电容补偿装置；  

10、与鼠笼式转子电动机结合，使调速系统维护更加简单经济。 

     变频器虽然是个好东西，但要合理应用，才能发挥它的作用。而且变频器的价格实在也不低，精细维护延长其使用寿命，减少变频器的故障率，才能使设备正常平稳的运行。

关键词：变频器故障      日常维护        故障处理

一、变频器发生故障的类型及时期：

1、初期故障期：此类故障多发于设备出厂调试、系统现场调试、试生产期间。

    排除方法：工厂制造后的检查、通电调试；校线、现场调试；根据生产实际情况再调试。

2、偶发故障期：在使用寿命内及正常生产中，可能突发故障。

      排除方法：此时以快速解决故障、恢复生产为第一考虑。因此维护重点在：熟悉设备运行状况；日常维护；备件；故障时的切换应急回路等。

3、磨损故障期：使用寿命的末期发生的故障随时间会激增。

    排除方法：根据设备状况重整保护值(机械、电器)；预测元件的使用寿命，换备件；设备改造。 

二：日常维护和定期维护 

1、主要分下列三方面进行： 

☐ 保证正常的使用条件

☐ 设备巡检、记录

☐ 参数调整和器件更换

2、预防保养的零件替换 

查询相关资料得知变频器使用的主要零件的标准年数如下表。

        注：表中的交换年数时是上图(故障类型)所示偶发故障的年数。

            此期间过后如替换新品，磨损故障的发生可减少。 

3、日检内容及维护更换日期：

•变频器的安装环境是非常重要的，一般需安装在室温保持25度，周围环境清洁干燥，通风良好的地方。

三：常见故障现象分析及处理方法

1、变频器无输出

(1) 主回路不通。

       重点检查主回路通道中所有开关、熔断器、接触器及电力电子器件是否完好，导线接头有无接触不良或松脱。

(2) 控制回路接线错误，变频器未启动。

       依照说明书，认真核对控制回路接线，找出错误并加以纠正。

2、电动机不能升速

(1) 交流电源或交流输出缺相。

      应检查熔丝有无熔断，导线接头有无松脱，逆变桥开关管是否损坏和有无触发脉冲等。

(2 ) 频率或电流设定值小。

    应检查频率和电流设定值是否适当。如电流设定值已达变频器的最大值，则说明变频器的容量偏小，应换较大容量的变频器。

(3)调速电位器接触不良或相关元件损坏，使频率给定不能升高。

4、转速不稳或不能平滑调节

    这种故障一般受外界条件变化的影响，故障出现无规律且多为短暂性，主要影响源为：电源电压不稳定；负载有较大的波动；外界噪声干扰使设定频率变化。

    通过检测找到故障点和采取相应的解决措施。

5、过电流故障

    这是常见的故障，可从电源、负载、变频器、震荡干扰等方面找原因。

(1) 电源电压超限或缺相。

(2) 负载过重或负载侧短路。重点检查机组有无异常声音，振动和卡滞现象，是否因工艺条件或操作方法改变而造成超载。

(3) 变频器设置不当。检查电压提升、加速时间、减速时间等，调节器参数。

(4) 振荡过流。

5、过电压故障  

    此故障常发生在机组减速制动时．过压原因大都与中间回路及制动环节有关。

(1) 电源电压过高，一般超过10％以上；

(2) 制动电阻阻值过大或损坏，无法及时释放回馈的能量而造成过电压；

(3) 中间回路滤波电容失效(容量变小)或检测电路故障。应检查电容器有无异味，变色，安全阀是否胀出，箱体有无变形及漏液。此电容器一般5年应予更换；

(4) 减速时间设定过短。

5、低电压故障

主要问题在电源方面：

(1) 交流电源电压过低或缺相；

(2) 供电变压器容量小，线路阻抗过大，带载后变压器及线路压降过大而造成变频器输入电压偏低。

(3) 变频器整流二极管损坏使整流电压降低。

6、过热故障

环境温度过高、内部冷却风扇损坏或运转不正常、通风口被堵塞、负载过重。如2010年9月4日上午8：18乙烯EOEG装置锅炉给水泵G-8114变频器跳闸动作，现场检查变频器故障报警代码为“A29（散热片温度高）”，断电复位后，变频器在待机状态时，变频器功率元件散热风机运转异常，变频器内部有异常震动，风机间歇运转，断定该风机故障引起变频器散热片温度高跳闸，而另外一台G-8115变频器也出现“A69”(控制卡温度高)故障跳闸，主要原因是柜内通风不良引起的，事故期间，由于两台变频器同时停运了一段时间，期间对工艺生产造成了一定影响。这种故障发生后一般立即采用外部降温措施，装接排风扇打开柜门，进行通风，然后再对故障风机进一步处理更换。

7、上电后面板无显示，可能原因是整流二极管击穿或开路。

可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管，一般是二极管的耐压偏低，电源脉动冲击造成的。

8、有时显示不定，敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常。

一般属于接插件的问题，检查一下各部位接插件，也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。

9、上电后没显示：

一般有两种原因：电路板间没接好、主控板问题。一般是因为外围控制线路有强电干扰造成主控板某些元件(如帖片电容、电阻等)损坏所至，但也有个别问题出在电源板上。

（1）重新安装选件板，卡紧。

（2）换一块主控板试试。

10、变频器动力电缆强电产生干扰，使变频器异常

一些较小容量的变频器要特别注意动力电缆接地屏蔽层产生干扰，引起接地保护误动作，变频器跳闸，如2010年1月27日，乙烯净水配706-P-10D变频器跳闸，报“接地故障"。摇测电机电缆绝缘正常。多次检查电机、电缆没有异常后，厂家人员一起勘查现场，仔细分析，怀疑动力电缆强电接地通过仪表电缆屏蔽层产生干扰，引起接地保护误动作。于是将所有至仪表侧电缆的屏蔽层和至监控系统通讯线的屏蔽层在变频器上的接地线拆除，其后变频器一直运行正常。因此可以确定该变频器频繁接地故障误跳的原因是至仪表电缆屏蔽层两端接地后产生环流，由于干扰在一次电缆上产生零序电流，而该变频器容量很小，很小的干扰电流就易在变频器的一次电流中占一定的比例，从而导致变频器接地故障误跳闸。

因此变频器的安装环境、通风散热效果、内部风机质量好坏，配套的柜体设计是否合理、安装接线的合理性以及日常检查维护精细度均是变频器正常运行的必要条件，我们应从变频器的选型、安装抓起，精细检查及时发现故障信息，定期更换部分零部件，就可以保证变频器的平稳运行，延长其使用寿命，提高经济效益。

                                               电气部烯二班  濮燕

                                                                2010.11.22