技師論文變頻器的維修與保養(yǎng)

1、變頻器的維修與保養(yǎng)摘要：大功率電機啟動用變頻器的及時維修是防止裝置發(fā)生故障、保證電機 正常運行的有效手段。為了有效進行維護、檢查，應及時總結維修經(jīng)驗，記 錄并保存裝置固有的特性變化和構成部件的穩(wěn)定性，這樣能盡量防止發(fā)生故 障，以及在發(fā)生故障時及時處理。在裝置的安裝之初應縮短檢查周期，詳細 進行檢查，防止發(fā)生初始故障，運轉時間變長后需要檢查部件是否出現(xiàn)特性 劣化等。一、前言變頻器作為一種高效節(jié)能的電機調速裝置，因其較高的性能價格比，在 工廠得到了越來越廣泛的應用。維護、維修、測試變頻調速器的工作變得日 趨重要，變頻器的維修工作是一項理論知識、實踐經(jīng)驗與操作水平的結合的 工作，其技術水平代表著變頻

2、器的維修質量。所以我們要了解這些電子元器 件所具備的功能和特點，開拓思路，給維修工作以啟迪，并將這些學到的知 識應用于實際工作中，解決一些維修過程中無法解決的問題，以使自己的維 修水平不斷提高。二、常見方法（一）靜態(tài)測試1. 測試整流電路找到如下結果，可以判定電路已出現(xiàn)異常：到變頻器內部直流電源的P端和N端，將萬用表調到電阻“X 10”檔，紅表棒接到P,黑表棒分別 依到R、S、T,正常時有幾十歐的阻值，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,有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到 N端，重復以上步驟，都應得到相同結果。如果有以阻值三相不平衡，說明 整流橋有故障； 紅表棒接P

3、端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或 啟動電阻出現(xiàn)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，反相應該為無窮大。將黑表棒N端，重復以上步驟應得到相同結果，否則可確定逆變模塊有故障。（二）動態(tài)測試在靜態(tài)測試結果正常以后，才可進行動態(tài)測試，即上電試機。在上電前 后必須注意以下幾點：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 器之中會出現(xiàn)炸機（炸電容、壓敏電阻、模塊等）；2. 檢查變頻器各接插口是否已正確連接，連接是否有松動，連接異常 有時可能會導致變頻器出現(xiàn)故障，嚴重時會出炸機等情況；3. 上電后檢

4、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(shù)是否有異常，并將參數(shù)復歸后，在空載（不接電機）情況下啟動變頻器，并測試 U V、W三相輸出電壓值。如出 現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅動板等有故障；5. 在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，負載測試，盡量 是滿負載測試。（三）故障判斷1. 整流模塊損壞通常是由于電網(wǎng)電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況，更換整流 橋。在現(xiàn)場處理故障時，應重點檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無電焊 機等對電網(wǎng)有污染的設備等。2. 逆變模塊損壞通常是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之 后，測驅動波形良好狀態(tài)下，

5、更換模塊。在現(xiàn)場服務中更換驅動板之后，須 注意檢查馬達及連接電纜。在確定無任何故障下，才能運行變頻器。3. 上電無顯示通常是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起， 如啟動電阻損壞，操作面板損壞同樣會產(chǎn)生這種狀況。4. 顯示過電壓或欠電壓通常由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。解決方法是找出其電 壓檢測電路及檢測點，更換損壞的器件。5. 顯示過電流或接地短路通常是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放電路等。6. 電源與驅動板啟動顯示過電流通常是由于驅動電路或逆變模塊損壞引起。7. 空載輸出電壓正常，帶載后顯示過載或過電流通常是由于參數(shù)設置不當或驅動電路老化，模塊損壞引起。

6、三、過電流和電壓保護的原因及處理（一）過電流保護在變頻器維修中，過電流保護的對象主要指帶有突變性質的、電流的峰 值超過了變頻器的容許值的情形。由于逆變器的過載能力較差，所以變頻器 的過電流保護是至關重要的一環(huán)，迄今為止，已發(fā)展得十分完善。1. 過電流的原因工作中過電流即拖動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流。 其原因大致來自以 下幾方面：電動機遇到?jīng)_擊負載，或傳動機構出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象，引起電動機電 流的突然增加。 變頻器的輸出側短路，如輸出端到電動機之間的連接線發(fā)生相互短 路,或電動機內部發(fā)生短路等。 變頻器自身工作的不正常，如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在 不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)

7、境溫度過高，或逆變器件本身 老化等原因，使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化，導致在交替過程中，一個器件已 經(jīng)導通、而另一個器件卻還未來得及關斷，引起同一個橋臂的上、下兩個器 件的“直通”，使直流電壓的正、負極間處于短路狀態(tài)。升速時過電流 當負載的慣性較大，而升速時間又設定得太短時，意味 著在升速過程中，變頻器的工作效率上升太快，電動機的同步轉速迅速上升， 而電動機轉子的轉速因負載慣性較大而跟不上去，結果是升速電流太大。2. 處理方法 起動時一升速就跳閘，這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象，主要檢查： 工作機械有沒有卡??； 負載側有沒有短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路； 變頻器功率模塊有沒有損壞； 電動機的起動轉矩

8、過小，拖動系統(tǒng)轉不起來。 起動時不馬上跳閘，而在運行過程中跳閘，主要檢查： 升速時間設定太短，加長加速時間； 轉矩補償（U/F比）設定太大，引起低頻時空載電流過大； 熱繼電器整定不當，動作電流設定得太小，引起變頻器誤動作。（二）電壓保護產(chǎn)生欠電壓的原因及處理方法有：1 .電源電壓太低；2. 電源缺相；3. 整流橋故障：如果六個整流二極管中有部分因損壞而短路，整流后 的電壓將下降，對于整流器件和晶閘管的損壞，應注意檢查，及時更換。四、開關電源故障及處理開關電源電路提供變頻器的整機控制用電，是變頻器正常工作的先決條件。變頻器應用的開關電源電路，為直-交-直型的逆變電路，是一種電壓和 功率的變換器，

9、將直流電壓和功率轉換為脈沖電壓，再整流成為另一種直流 電壓。輸入、輸出電壓由開關變壓器相隔離，開關變壓器起到功率傳遞、電 壓/電流變換的作用。開關變壓器為降壓變壓器。開關電源的特點如下：開關電源的振蕩和調壓方式是利用改變脈沖寬度或周期來調整輸出 電壓的，稱為時間比例控制，又分為 PWM（調寬）和PFM（調頻）兩種控制方 式。 從電路的能量轉換特性看，可分為正激和反激兩種工作方式。開關 管飽和導通時， 二次繞組連接的整流器受反偏壓而截止，開關變壓器的一 次繞組流入電流而儲能電磁轉換）。開關管截止時，二次繞組經(jīng)負載電路 釋放電能（磁電轉換）。正激方式則與此相反， 實際應用不多。 從開關變壓器的一次

10、電路結構來看，有分立元件構成的和集成振蕩 芯片構成的兩種電路形式。因而從振蕩信號的來源看，又分為自激（分立零 件）和他激式（IC電路）開關電源。兩種電路結構都有應用。小功率變頻器采用單端正激式電路，大、中功率變頻器常采用雙端 正激式電路。一般變頻器的開關電源，常提供以下幾種電壓輸出：CPU及附屬電路、控制電路、操作顯示面板的 +5V供電； 電流、電壓、溫度等故障檢測電路、控制電路的士15V供電； 控制端子、工作繼電器線圈的24V供電。四路相互隔離的約為22V的驅動電路的供電，該四路供電往往又經(jīng)穩(wěn)壓 電路處理成+15V -7.5V的正、負電源供驅動電路，為IGBT逆變輸出電路提 供激勵電流。任何

11、電子設備，電源電路的故障率總是相當高的，因其要提供整機的電 源供應，負擔最重。變頻器的開關電源電路，形式上比較單一，結構上也比 較簡單。但是簡單電路也可能會產(chǎn)生疑難故障。開關電源的檢修不像線性電 源那么直觀，電路的任一個小環(huán)節(jié)，振蕩、穩(wěn)壓、保護、負載等出現(xiàn)異常， 都會使電路出現(xiàn)各種各樣的故障現(xiàn)象。上電后無反應，操作顯示面板無顯示，變頻器好像沒通電一樣。測量控 制端子的控制電壓和10V頻率調整電壓都為0，測量變頻器主接線端子電阻正 常，那么大致上可以斷定問題是出在開關電源電路了。五、變頻器發(fā)熱問題及對策變頻器發(fā)熱是由于內部的損耗而產(chǎn)生的，以主電路為主，約占98%控制電路占2%為保證變頻器正?？煽窟\行，必須對變頻器進行散熱。主要方 法有： 采用風扇散熱：變頻器的內裝風扇可將變頻器箱體內部散熱帶走。 環(huán)境溫度：變頻器是電子裝置，內含電子元件機、電解、電容等， 所以溫度對其壽命影響較大。通用變頻器的環(huán)境運行溫度一般要求-10C + 50C，如果能降低變頻器運行溫度，就延長了變頻器的使用壽命，性能也 穩(wěn)定。六、變壓器的保養(yǎng)變壓器的保養(yǎng)具體方案如下：1. 變頻器須解體，查看內部是否有異?，F(xiàn)象，如鏍絲松動、焊錫脫