工業(yè)變頻器維修維護及故障診斷方法

1概述

隨著(zhù)自動(dòng)化領(lǐng)域的不斷發(fā)展，變頻器的應用也深入到各行各業(yè)，變頻器的發(fā)展也在不斷地推陳出新，功能越來(lái)越大，可靠性也相應地提高。但是如果使用不當，操作有誤，維護不及時(shí)，仍會(huì )發(fā)生故障或運行狀況改變縮短設備的使用壽命。因此，日常的維護與檢修工作顯得尤為重要。

2注意事項

操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn)，具有電工操作基本知識。在對變頻器檢查及保養之前，必須在設備總電源全部切斷；并且等變頻器Chang燈完quan熄滅的情況下進(jìn)行。

3日常檢查事項

變頻器上電之前應先檢測周?chē)h(huán)境的溫度及濕度，溫度過(guò)高會(huì )導致變頻器過(guò)熱報警，嚴重時(shí)會(huì )直接導致變頻器功率器件損壞、電路短路；空氣過(guò)于潮濕會(huì )導致變頻器內部直接短路。在變頻器運行時(shí)要注意其冷卻系統是否正產(chǎn)，如：風(fēng)道排風(fēng)是否流暢，風(fēng)機是否有異常聲音。一般防護等級比較高的變頻器如：IP20以上的變頻器可直接敞開(kāi)安裝，IP20以下的變頻器一般應是柜式安裝，所以變頻柜散熱效果如何將直接影響變頻器的正常運行，變頻器的排風(fēng)系統如風(fēng)扇旋轉是否流暢，進(jìn)風(fēng)口是否有灰塵及阻塞物都是我們日常檢查不可忽略的地方。電動(dòng)機電抗器、變壓器等是否過(guò)熱，有異味；變頻器及馬達是否有異常響聲；變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大，輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。

4定期保養

清掃空氣過(guò)濾器冷卻風(fēng)道及內部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動(dòng)，輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現象，正常應大于幾十兆歐。導體及絕緣體是否有腐蝕現象，如有要及時(shí)用酒精擦拭干凈。在條件允許的情況下，要用示波器測量開(kāi)關(guān)電源輸出各電路電壓的平穩性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。測量驅動(dòng)器電路各路波形的方法是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。接觸器的觸點(diǎn)是否有打火痕跡，嚴重的要更換同型號或大于原容量的新品；確認控制電壓的正確性，進(jìn)行順序保護動(dòng)作試驗；確認保護顯示回路無(wú)異常；確認變頻器在單獨運行時(shí)輸出電壓的平衡度。

建議定期檢查，應一年進(jìn)行一次。

5備件的更換

變頻器由多種部件組成，其中一些部件經(jīng)長(cháng)期工作后其性能會(huì )逐漸降低、老化，這也是變頻器發(fā)生故障的主要原因，為了保證設備長(cháng)期的正常運轉，下列器件應定期更換：

（1）冷卻風(fēng)扇

變頻器的功率模塊是是發(fā)熱比較嚴重的器件，其連續工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為10kh~40kh。按變頻器連續運行折算為2~3年就要更換一次風(fēng)扇，直接冷卻風(fēng)扇有二線(xiàn)和三線(xiàn)之分，二線(xiàn)風(fēng)扇其中一線(xiàn)為正極，另一線(xiàn)為負線(xiàn)，更換時(shí)不要接錯；三線(xiàn)風(fēng)扇除了正、負極外還有一根檢測線(xiàn)，更換時(shí)千萬(wàn)注意，否則會(huì )引起變頻器過(guò)熱報警。交流風(fēng)扇一般為220V、380V之分，更換時(shí)電壓等級不要搞錯。

（2）濾波電容

中間直流回路濾波電容：又稱(chēng)電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它的連續工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì )加快其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應更換。

6 測試

6.1 靜態(tài)測試

（1）測試整流電路

找到變頻器內部直流電源的P端和N端，將萬(wàn)用表調到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑 表棒分別依到R、S、T，應該有大約幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依次接到R、S、T，有一個(gè)接近于無(wú)窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復以上步驟，都應得到相同結果。如果有以下結果，可以判定電路已出現異常，A.阻值三相不平衡，可以說(shuō)明整流橋故障。B.紅表棒接P端時(shí)，電阻無(wú)窮大，可以斷定整流橋故障或起動(dòng)電阻出現故障。

（2）測試逆變電路

將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上，應該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應該為無(wú)窮大。將黑表棒接到N端，重復以上步驟應得到相同結果，否則可確定逆變模塊故障。

6.2 動(dòng)態(tài)測試

在靜態(tài)測試結果正常以后，才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測試，即上電試機。在上電前后必須注意以下幾點(diǎn):

（1）上電之前，須確認輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會(huì )出現炸機（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。

（2）檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動(dòng),連接異常有時(shí)可能導致變頻器出現故障,嚴重時(shí)會(huì )出現炸機等情況。

（3）上電后檢測故障顯示內容,并初步斷定故障及原因。

（4）如未顯示故障,首先檢查參數是否有異常,并將參數復歸后,進(jìn)行空載(不接電機)情況下啟動(dòng)變頻器,并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅動(dòng)板等有故障。

（5）在輸出電壓正常（無(wú)缺相、三相平衡）的情況下，帶載測試。測試時(shí)，比較好是滿(mǎn)負載測試。

7 故障判斷

（1）整流模塊損壞

一般是由于電網(wǎng)電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下，更換整流橋。在現場(chǎng)處理故障時(shí)，應重點(diǎn)檢查用戶(hù)電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無(wú)電焊機等對電網(wǎng)有污染的設備等。

（2）逆變模塊損壞

一般是由于電機或電纜損壞及驅動(dòng)電路故障引起。在修復驅動(dòng)電路之后，測驅動(dòng)波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現場(chǎng)服務(wù)中更換驅動(dòng)板之后，還必須注意檢查馬達及連接電纜。在確定無(wú)任何故障下，運行變頻器。

（3）上電無(wú)顯示

一般是由于開(kāi)關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無(wú)直流電引起，如啟動(dòng)電阻損壞，也有可能是面板損壞。

（4）上電后顯示過(guò)電壓或欠電壓

一般由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點(diǎn)，更換損壞的器件。

（5）上電后顯示過(guò)電流或接地短路

一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放等。

（6）啟動(dòng)顯示過(guò)電流

一般是由于驅動(dòng)電路或逆變模塊損壞引起。

（7）空載輸出電壓正常,帶載后顯示過(guò)載或過(guò)電流

該種情況一般是由于參數設置不當或驅動(dòng)電路老化,模塊損傷引起。