變頻器在安裝使用中的常見問題和處理

1、變頻器在安裝使用中的常見問題和處理變頻器由于使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理， 將容易造成變頻器誤 動作及發(fā)生故障，或者無法滿足預(yù)期的運(yùn)行效果。為防患于未然，事 先對故障原因進(jìn)行認(rèn)真分析顯得尤為重要。外部的電磁感應(yīng)干擾 如果變頻器周圍存在干擾源， 它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的 內(nèi)部，引起控制回路誤動作，造成工作不正?；蛲C(jī)，嚴(yán)重時甚至損 壞變頻器。 提高變頻器自身的抗干擾能力固然重要， 但由于受裝置成 本限制，在外部采取噪聲抑制措施， 消除干擾源顯得更合理、 更必要。 以下幾項(xiàng)措施是對噪聲干擾實(shí)行 “三不 ”原則的具體方法：變頻器周圍 所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收

2、裝置， 如 RCRC 吸收器；盡量縮短控制回路的配線距離，并使其與主線路分離； 指定采用屏蔽線回路，須按規(guī)定進(jìn)行，若線路較，應(yīng)采用合理的中繼 方式；變頻器接地端子應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行，不能同電焊、動力接地混用； 變頻器輸入端安裝噪聲濾波器，避免由電源進(jìn)線引入干擾。 安裝環(huán)境 , , 電源異常 , , 雷擊、感應(yīng)雷電 , , 電源高次諧波1,1, 安裝環(huán)境 變頻器屬于電子器件裝置，在其規(guī)格書中有詳細(xì)安裝使用環(huán)境的要 求。在特殊情況下，若確實(shí)無法滿足這些要求，必須盡量采用相應(yīng)抑 制措施： 振動是對電子器件造成機(jī)械損傷的主要原因， 對于振動沖擊較大的場合，應(yīng)采用橡膠等避振措施；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將 造

3、成電子器件生銹、 接觸不良、絕緣降低而形成短路， 作為防范措施， 應(yīng)對控制板進(jìn)行防腐防塵處理， 并采用封閉式結(jié)構(gòu)； 溫度是影響電子 器件壽命及可靠性的重要因素， 特別是半導(dǎo)體器件， 應(yīng)根據(jù)裝置要求 的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避免日光直射。除上述 3 3 點(diǎn)外，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風(fēng)扇也是非常必 要的。對于特殊的高寒場合， 為防止微處理器因溫度過低不能正常工 作，應(yīng)采取設(shè)置空間加熱器等必要措施。2,2, 電源異常電源異常表現(xiàn)為各種形式，但大致分以下 3 3 種，即缺相、低電壓、停 電，有時也出現(xiàn)它們的混和形式。 這些異?，F(xiàn)象的主要原因多半是輸 電線路因風(fēng)、雪、 雷擊造成的，有時也因?yàn)橥还?/p>

4、電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對地 短路及相間短路。而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異。除電壓波動外，有些電網(wǎng)或自行發(fā)電單位，也會出現(xiàn)頻率波動，并且這些現(xiàn)象有時在 短時間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)， 為保證設(shè)備的正常運(yùn)行， 對變頻器供電電源也提 出相應(yīng)要求。如果附近有直接起動電動機(jī)和電磁爐等設(shè)備， 為防止這些設(shè)備投入時 造成的電壓降低，應(yīng)和變頻器供電系統(tǒng)分離，減小相互影響；對于要 求瞬時停電后仍能繼續(xù)運(yùn)行的場合， 除選擇合適價格的變頻器外， 還 因預(yù)先考慮負(fù)載電機(jī)的降速比例。 變頻器和外部控制回路采用瞬停補(bǔ) 償方式， 當(dāng)電壓回復(fù)后， 通過速度追蹤和測速電機(jī)的檢測來防止在加速中的過電流； 對于要求必須量需運(yùn)行的設(shè)備， 要對變頻器加裝自

5、動 切換的不停電電源裝置。 二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器， 雖然在缺相狀態(tài)也能繼續(xù) 工作，但整流器中個別器件電流過大及電容器的脈沖電流過大， 若長 期運(yùn)行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響，應(yīng)及早檢查處理。3,3, 雷擊、感應(yīng)雷電 雷擊或感應(yīng)雷擊形成的沖擊電壓有時也能造成變頻器的損壞。此外， 當(dāng)電源系統(tǒng)一次側(cè)帶有真空斷路器時， 短路器開閉也能產(chǎn)生較高的沖 擊電壓。變壓器一次側(cè)真空斷路器斷開時， 通過耦合在二次側(cè)形成很高的電壓 沖擊尖峰。為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞， 通常需要在變頻器的輸入端加壓 敏電阻等吸收器件， 保證輸入電壓不高于變頻器主回路期間所允許的 最大電壓。當(dāng)使用真空斷

6、路器時， 應(yīng)盡量采用沖擊形成追加 RCRC 浪涌 吸收器。 若變壓器一次側(cè)有真空斷路器， 因在控制時序上保證真空斷 路器動作前先將變頻器斷開。過去的晶體管變頻器主要有以下缺點(diǎn)：容易跳閘、不容易再起動、 過負(fù)載能力低。由于 IGBTIGBT 及 CPUCPU 的迅速發(fā)展，變頻器內(nèi)部增加了 完善的自診斷及故障防范功能，大幅度提高了變頻器的可靠性。 如果使用矢量控制變頻器中的 “全領(lǐng)域自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能 ”，其中 “起動 轉(zhuǎn)矩不足 ”、“環(huán)境條件變化造成出力下降 ”等故障原因，將得到很好的 克服。該功能是利用變頻器內(nèi)部的微型計算機(jī)的高速運(yùn)算，計算出當(dāng) 前時刻所需要的轉(zhuǎn)矩， 迅速對輸出電壓進(jìn)行修正和補(bǔ)償

7、， 以抵消因外 部條件變化而造成的變頻器輸出轉(zhuǎn)矩變化。 此外，由于變頻器的軟件開發(fā)更加完善，可以預(yù)先在變頻器的內(nèi)部設(shè) 置各種故障防止措施，并使故障化解后仍能保持繼續(xù)運(yùn)行，例如：對 自由停車過程中的電機(jī)進(jìn)行再起動； 對內(nèi)部故障自動復(fù)位并保持連續(xù) 運(yùn)行；負(fù)載轉(zhuǎn)矩過大時能自動調(diào)整運(yùn)行曲線，避免 TripTrip ；能夠?qū)C(jī)械 系統(tǒng)的異常轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測。變頻器對周邊設(shè)備的影響及故障防范 變頻器的安裝使用也將對其他設(shè)備產(chǎn)生影響，有時甚至導(dǎo)致其他設(shè)備 故障。因此，對這些影響因素進(jìn)行分析探討，并研究應(yīng)該采取哪些措 施時非常必要的。4,4,電源高次諧波 由于目前的變頻器幾乎都采用 PWMPWM 控制方式，這樣的

8、脈沖調(diào)制形式 使得變頻器運(yùn)行時在電源側(cè)產(chǎn)生高次諧波電流，并造成電壓波形畸 變，對電源系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，通常采用以下處理措施：采用專用變 壓器對變頻器供電， 與其它供電系統(tǒng)分離； 在變頻器輸入側(cè)加裝濾波 電抗器或多種整流橋回路， 降低高次諧波分量， 對于有進(jìn)相電容器的 場合因高次諧波電流將電容電流增加造成發(fā)熱嚴(yán)重， 必須在電容前串 接電抗器，以減小諧波分量，對電抗器的電感應(yīng)合理分析計算，避免 形成 LCLC 振蕩。電動機(jī)溫度過高及運(yùn)行范圍 對于現(xiàn)有電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造時， 由于自冷電機(jī)在低速運(yùn)行時冷卻 能力下降造成電機(jī)過熱。 此外，因?yàn)樽冾l器輸出波形中所含有的高次 諧波勢必增加電機(jī)的鐵損和銅損，

9、 因此在確認(rèn)電機(jī)的負(fù)載狀態(tài)和運(yùn)行 范圍之后， 采取以下的相應(yīng)措施： 對電機(jī)進(jìn)行強(qiáng)冷通風(fēng)或提高電機(jī)規(guī) 格等級；更換變頻專用電機(jī)；限定運(yùn)行范圍，避開低速區(qū)。5,5, 振動、噪聲 振動通常是由于電機(jī)的脈動轉(zhuǎn)矩及機(jī)械系統(tǒng)的共振引起的， 特別是當(dāng) 脈動轉(zhuǎn)矩與機(jī)械共振電恰好一致時更為嚴(yán)重。 噪聲通常分為變頻裝置 噪聲和電動機(jī)噪聲， 對于不同的安裝場所應(yīng)采取不同的處理措施： 變 頻器在調(diào)試過程中，在保證控制精度的前提下， 應(yīng)盡量減小脈沖轉(zhuǎn)矩 成分；調(diào)試確認(rèn)機(jī)械共振點(diǎn)，利用變頻器的頻率屏蔽功能，使這些共 振點(diǎn)排除在運(yùn)行范圍之外； 由于變頻器噪聲主要有冷卻風(fēng)扇機(jī)電抗器 產(chǎn)生，因選用低噪聲器件； 在電動機(jī)與變頻器

10、之間合理設(shè)置交流電抗 器，減小因 PWMPWM 調(diào)制方式造成的高次諧波。6,6,高頻開關(guān)形成尖峰電壓對電機(jī)絕緣不利 在變頻器的輸出電壓中， 含有高頻尖峰浪用電壓。 這些高次諧波沖擊 電壓將會降低電動機(jī)繞組的絕緣強(qiáng)度， 尤其以 PWMPWM控制型變頻器更 為明顯，應(yīng)采取以下措施： 盡量縮短變頻器到電機(jī)的配線距離；采用 阻斷二極管的浪涌電壓吸收裝置，對變頻器輸出電壓進(jìn)行處理 . .變頻器常見的故障分析及處理方法。一、參數(shù)設(shè)置類故障 常用變頻器在使用中， 是否能滿足傳動系統(tǒng)的要求， 變頻器的參 數(shù)設(shè)置非常重要，如果參數(shù)設(shè)置不正確， 會導(dǎo)致變頻器不能正常工作。1 1、參數(shù)設(shè)置 常用變頻器，一般出廠時，

11、廠家對每一個參數(shù)都有一個默認(rèn)值，這些參數(shù)叫工廠值。 在這些參數(shù)值的情況下， 用戶能以面板操作方式 正常運(yùn)行的，但以面板操作并不滿足大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求。 所以，用戶在正確使用變頻器之前，要對變頻器參數(shù)時從以下幾個方面進(jìn) 行：（1 1）確認(rèn)電機(jī)參數(shù)，變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、 電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。（ 2 2）變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、 PIDPID 控 制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜 態(tài)或動態(tài)辨識。（3 3）設(shè)定變頻器的啟動方式，一般變頻器在出廠時設(shè)定從面板 啟動，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇啟動方式， 可

12、以用面板、 外部端子、 通訊方式等幾種。4 4）給定信號的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方 式，面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定，當(dāng) 然對于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之 和。正確設(shè)置以上參數(shù)之后，變頻器基本上能正常工作，如要獲得更 好的控制效果則只能根據(jù)實(shí)際情況修改相關(guān)參數(shù)。2 2、參數(shù)設(shè)置類故障的處理一旦發(fā)生了參數(shù)設(shè)置類故障后， 變頻器都不能正常運(yùn)行， 一般可 根據(jù)說明書進(jìn)行修改參數(shù)。 如果以上不行， 最好是能夠把所有參數(shù)恢 復(fù)出廠值， 然后按上述步驟重新設(shè)置， 對于每一個公司的變頻器其參 數(shù)恢復(fù)方式也不相同。二、過壓類故障 變頻器的過電壓

13、集中表現(xiàn)在直流母線的支流電壓上。正常情況 下，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以 380V380V 線電壓計 算，則平均直流電壓 Ud=Ud= 1.351.35 U U 線=513V513V。在過電壓發(fā)生時，直流 母線的儲能電容將被充電，當(dāng)電壓上至 760V760V 左右時，變頻器過電壓 保護(hù)動作。因此，變頻器來說，都有一個正常的工作電壓范圍，當(dāng)電 壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器，常見的過電壓有兩類。1 1、 輸入交流電源過壓這種情況是指輸入電壓超過正常范圍， 一般發(fā)生在節(jié)假日負(fù)載較 輕，電壓升高或降低而線路出現(xiàn)故障，此時最好斷開電源，檢查、處 理。2 2、 發(fā)電類過電壓這種情況出現(xiàn)

14、的概率較高， 主要是電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速比實(shí)際轉(zhuǎn)速還高，使電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩起 情況可以引起這一故障。（1 1）當(dāng)變頻器拖動大慣性負(fù)載時，其減速時間設(shè)的比較小，在 減速過程中，變頻器輸出的速度比較快， 而負(fù)載靠本身阻力減速比較 慢，使負(fù)載拖動電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要 高，電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)， 而變頻器沒有能量回饋單元，因而變頻器 支流直流回路電壓升高，超出保護(hù)值，出現(xiàn)故障，而紙機(jī)中經(jīng)常發(fā)生 在干燥部分， 處理這種故障可以增加再生制動單元， 或者修改變頻器 參數(shù)，把變頻器減速時間設(shè)的長一些。 增加再生制動單元功能包括能 量消耗型，并聯(lián)直流母線吸收

15、型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器 直流回路中并聯(lián)一個制動電阻， 通過檢測直流母線電壓來控制功率管 的通斷。并聯(lián)直流母線吸收型使用在多電機(jī)傳動系統(tǒng)，這種系統(tǒng)往往 有一臺或幾臺電機(jī)經(jīng)常工作于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生再生能量， 這些能量通 過并聯(lián)母線被處于電動狀態(tài)的電機(jī)吸收。 能量回饋型的變頻器網(wǎng)側(cè)變 流器是可逆的，當(dāng)有再生能量產(chǎn)生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網(wǎng)。（2 2）多個電動施動同一個負(fù)載時，也可能出現(xiàn)這一故障，主要 由于沒有負(fù)荷分配引起的。 以兩臺電動機(jī)拖動一個負(fù)載為例， 當(dāng)一臺 電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速大于另一臺電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時， 則轉(zhuǎn)速高的電動 機(jī)相當(dāng)于原動機(jī)，轉(zhuǎn)速低的處于發(fā)電狀態(tài)，引起故障。在紙

16、機(jī)經(jīng)常發(fā) 生在榨部及網(wǎng)部， 處理時需加負(fù)荷分配控制。 可以把處于紙機(jī)傳動速 度鏈分支的變頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。三、過流故障過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器 的加減速時間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因 引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負(fù)荷的突變、外加能 耗制動元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計、對線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變 頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。四、過載故障過載故障包括變頻過載和電機(jī)器過載。其可能是加速時間太短， 直流制動量過大、電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通 過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網(wǎng)電壓等。

17、負(fù)載過重，所選 的電機(jī)和變頻器不能拖動該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起。 如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器； 如后者則要對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn) 行檢修。五、其他故障1 1、欠壓說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運(yùn)行。2 2、溫度過高如電動機(jī)有溫度檢測裝置， 檢查電動機(jī)的散熱情況； 變頻器溫度 過高，檢查變頻器的通風(fēng)情況。變頻器控制回路的抗干擾措施 由于主回路的非線性 （進(jìn)行開關(guān)動作），變頻器本身就是諧波干擾源，而其周邊控制回路卻是小能量、弱信號回路，極易遭受其他裝置產(chǎn)生 的干擾，造成變頻器自身和周邊設(shè)備無法正常的工作。因此，變頻器 在安裝使用時，必須對控制回路采取抗干擾措施。1 1 變

18、頻器的基本控制回路變頻器同外部進(jìn)行信號交流的基本回路有模擬與數(shù)字兩種：14 420mA20mA 電流信號回路（模擬）；5V/05V/05V5V 電壓信號回路（模擬）。2開關(guān)信號回路，變頻器的開停指令、正反轉(zhuǎn)指令等（數(shù)字） 。外部 控制指令信號通過上述基本回路導(dǎo)入變頻器， 同時干擾源也在其回路 上產(chǎn)生干擾電勢，以控制電纜為媒體入侵變頻器。2 2 干擾的基本類型及抗干擾措施（1 1） 靜電耦合干擾： 指控制電纜與周圍電氣回路的靜電容耦合， 在電 纜中產(chǎn)生的電勢。措施：加大與干擾源電纜的距離，達(dá)到導(dǎo)體直徑 4040 倍以上時，干擾 程度就不大明顯。在兩電纜間設(shè)置屏蔽導(dǎo)體，再將屏蔽導(dǎo)體接地。(2)(2

19、) 靜電感應(yīng)干擾： 指周圍電氣回路產(chǎn)生的磁通變化在電纜中感應(yīng)出 的電勢。干擾的大小取決干擾源電纜產(chǎn)生的磁通大小， 控制電纜形成 的閉環(huán)面積和干擾電纜與控制電纜間的相對角度。措施：一般將控制電纜與主回路電纜或其他動力電纜分離鋪設(shè)， 分離 距離通常在30cm30cm 以上(最低為 10cm10cm),分離困難時，將控制電纜穿 過鐵管鋪設(shè)。將控制導(dǎo)體絞合間距越小，鋪設(shè)的路線越短，抗干擾效 果越好。(3)(3)電波干擾：指控制電纜成為天線， 由外來電波在電纜中產(chǎn)生電勢。措施：同(1)(1)和(2)(2) 所述。必要時將變頻器放入鐵箱內(nèi)進(jìn)行電波屏蔽， 屏蔽用鐵箱要接地。(4)(4)接觸不良干擾：指變頻器

20、控制電纜的電接點(diǎn)及繼電器接觸不良， 電阻發(fā)生變化在電纜中產(chǎn)生的干擾。措施：對繼電器采用并聯(lián)觸點(diǎn)或鍍金觸點(diǎn)繼電器或選用密封式繼電 器。對電纜應(yīng)定期做擰緊加固處理。(5)(5)電源線傳導(dǎo)干擾：指各種電氣設(shè)備從同一電源系統(tǒng)獲得供電時， 由其他設(shè)備在電源系統(tǒng)直接產(chǎn)生電勢。措施：變頻器的控制電源由另外系統(tǒng)供電， 在控制電源的輸入側(cè)裝設(shè) 線路濾波器或隔離變壓器，且屏蔽接地。(6)(6)接地干擾： 指機(jī)體接地和信號接地。 對于弱電壓電流回路及任何 不合理的接地均可誘發(fā)干擾， 比如設(shè)置兩個以上接地點(diǎn)， 接地處會發(fā) 生電位差，產(chǎn)生干擾。措施：速度給定的控制電纜取一點(diǎn)接地， 接地線一作為信號的通路使 用。電纜的接

21、地在變頻器側(cè)進(jìn)行，使用專設(shè)的接地端子，不與其他接 地端子共用，并盡量減少接地端子引接點(diǎn)的電阻，一般不大于 1003,1003,3 3 其他注意事項(xiàng)(1)(1)裝有變頻器的控制柜， 應(yīng)盡量遠(yuǎn)離大容量變壓器和電動機(jī)。 其控 制電纜線路也應(yīng)避開這些漏磁通大的設(shè)置。(2)(2)弱電壓電流控制電纜不要接近易產(chǎn)生電弧的斷路器和接觸器。 控制電纜建議采用 1.25mm1.25mmK2 2 或 2m2mM2 2 屏蔽絞合絕緣電纜。(4)(4) 屏蔽電纜的屏蔽要連續(xù)到電纜導(dǎo)體同樣長。 電纜在端子箱中連接 時，屏蔽端子要互相連接。變頻器常見故障分析1 1 變頻器充電啟動電路故障通用變頻器一般為電壓型變頻器， 采用

22、交一直一交工作方式， 即是輸 入為交流電源， 經(jīng)三相整流橋后變?yōu)橹绷麟妷海?然后再經(jīng)三相橋式逆 變電路變換為調(diào)壓調(diào)頻的三相交流電輸出到負(fù)載。 當(dāng)變頻器剛上電 時， 由于直流側(cè)的平波電容容量非常大，充電電流很大，通常采用一 個啟動電阻來限制充電電流， 常見的變頻啟動兩種電路 , ,如圖 1 1 所示。 充電完成后， 控制電路通過繼電器的觸點(diǎn)或晶閘管將電阻短路，啟動 電路故障一般表現(xiàn)為啟動電阻燒壞， 變頻報警顯示為直流母線電壓故 障，一般在設(shè)計變頻器時， 為了減少變頻器的體積，啟動電阻值選擇 在 10105050w，功率為 1010 5050w。當(dāng)變頻器的交流輸入電源頻繁通斷， 或者旁路接觸器的觸

23、點(diǎn)接觸不良 時，以及旁路晶閘管導(dǎo)通阻值變大時，都會導(dǎo)致啟動電阻燒壞。如遇 此情況，可購規(guī)格的電阻換屆之， 同時必須找出引出電阻燒壞的原因， 才能將變頻器投入使用。2 2 變頻器無故障顯示，但不能高速運(yùn)行某廠一臺變頻器狀態(tài)正常，但調(diào)不到高速運(yùn)行，經(jīng)檢查，變頻器并無故障，參數(shù)設(shè)置正確，調(diào)速輸入信號正常，上電運(yùn)行時測試出現(xiàn)變頻 器直流母線電壓只有 450V450V 左右，正常值為 580580600V,600V,再測輸入側(cè)， 發(fā)現(xiàn)缺了一相，原因是輸入側(cè)的一個空氣開關(guān)的一相接觸不良造成 的。實(shí)際上變頻器缺一相輸入時，是可以工作的， 因多數(shù)變頻器的母 線電壓下限為400V,400V,只有當(dāng)直流母線電壓降

24、至400400V V以下時，變頻器 才報告直流母線低電壓故障。當(dāng)兩相輸入時，直流母線壓為380380X1.2=4561.2=456 400V400V。當(dāng)變頻器不運(yùn)行時，由于平波電容的作用，直流電 壓也可達(dá)到正常值。新型的變頻器都是采用 PWMPWM 控制技術(shù)，調(diào)壓調(diào)頻 的工作在逆變橋完成， 雖然在低頻段輸缺相時仍可以正常工作， 但因 為輸入電壓低使輸出電壓低，造成異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩低，頻率上不去，所 以不能高速運(yùn)行。3 3 變頻器顯示過流故障出現(xiàn)這種故障顯示時， 首先檢查加速時間參數(shù)是否太短， 力矩提升參 數(shù)是否太大，然后檢查負(fù)載是否太重。如果無這些現(xiàn)象，可以斷開輸 出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電

25、流檢測點(diǎn)， 復(fù)位后運(yùn)行， 看是否 出現(xiàn)過流現(xiàn)象， 如果出現(xiàn)的話， 很可能是含有過壓過流、 欠壓、過載、 過熱、缺相、短路等保護(hù)功能的 IPMIPM 模塊出現(xiàn)故障，一般更換 IPMIPM 模 塊即可。4.4. 變頻器顯示過壓故障 這種故障一般是雷雨天氣出現(xiàn)， 由于雷電串入變頻器的電源中， 使變 頻器直流側(cè)的電壓檢測器動作而跳閘， 在這種情況下， 通常只須斷開 變頻器電源 1min1min 左右，再合上電源，即可復(fù)位；另一種情況是變頻 器驅(qū)動大慣性負(fù)載， 就出現(xiàn)過壓現(xiàn)象， 這時變頻器的減速停止屬于再 制動，在停止過程中，變頻器的輸出頻率按線性下降，而負(fù)載電機(jī)的 頻率高于變頻器的輸出頻率， 負(fù)載電機(jī)

26、處于發(fā)電狀態(tài)， 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 電能，并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收，這種能量足夠大時，就會 產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象” ，變頻器直流側(cè)的電壓會超過直流母線的最 大電壓而跳閘， 對于這種故障， 一是將減速時間參數(shù)設(shè)置長些或增大制動電阻或增加制動單元；二是將變頻器的停止方式設(shè)置為自由停 車。5.5. 電機(jī)發(fā)熱，變頻器顯示過載 對于已經(jīng)投入運(yùn)行的變頻器如果出現(xiàn)這種故障 , , 就必須檢查負(fù)載的狀 況. .新安裝的變頻器可能是 V/FV/F 曲線設(shè)置不當(dāng)或電氣參數(shù)設(shè)置有問題 如一臺新裝變頻器 , , 其驅(qū)動的是一臺變頻電機(jī) , , 電機(jī)額定參數(shù)為 220V/50HZ,220V/50HZ,而變頻器出廠時設(shè)置

27、為380V/50HZ,380V/50HZ,由于安裝人員沒有正確變頻器的 V/FV/F 參數(shù)，導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行一段時間后轉(zhuǎn)子出現(xiàn)磁飽和， 致使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低， 發(fā)熱而過載。 在使用變頻器的無速度傳感器矢量 控制方式時，沒有正確的設(shè)置負(fù)載電機(jī)的額定電壓、電流、容量等參 數(shù)及設(shè)置的變頻器載波率過高時，均會導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱過載， 另處設(shè)計 者設(shè)計變頻器常常在低頻段工作， 而沒有考慮到在低頻段工作的電機(jī) 散熱變差的問題， 致使電機(jī)工作一段時間后發(fā)熱過載， 對于是種情況， 需加裝散熱裝置。交流變頻速以其節(jié)能顯著、保護(hù)完善、控制性能好、過載能力強(qiáng)、使 用維護(hù)方便等特點(diǎn)，迅速發(fā)展起來，已成為電動機(jī)調(diào)速的主潮流。變 頻調(diào)

28、速在我國已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。 然而由于認(rèn)識上的局限， 人們在VVVFVVVF（變頻變壓）變頻器的實(shí)際應(yīng)用中還存在許多錯誤。怎樣結(jié)合生 產(chǎn)工藝要求正確使用變頻器并使其充分發(fā)揮效益， 已成人們關(guān)注的焦 點(diǎn)。現(xiàn)結(jié)合工程應(yīng)用中的故障實(shí)例， 對變頻器在應(yīng)用中普遍存在的問 題進(jìn)行分析。一、故障實(shí)例1 1、誤操作故障某水泥廠 7#7#水泥回轉(zhuǎn)窯篦式冷卻機(jī)設(shè)計選用兩臺Y250M-830kWY250M-830kW電動機(jī)分別傳動兩級篦床，變頻調(diào)速控制，其控制原理如圖 1 1 所示。 圖中 VVVFVVVF 是日產(chǎn)富士 FRNO37P7-4EX57kVFRNO37P7-4EX57kV 通用變頻頻器，裝于低壓 配電室

29、內(nèi)，其電源接觸器及運(yùn)轉(zhuǎn)命令上冷卻機(jī)現(xiàn)場和控制室兩地操 作， KAKA 是篦冷機(jī)與破碎機(jī)聯(lián)鎖觸點(diǎn)。變頻器系統(tǒng)試車時，因工藝需 要，操作人員在主控室操作 SB4SB4 斷開變頻器電源接觸器 K KM M使處于 集中控制的篦冷機(jī)停車。重新開車時，兩臺變頻器均進(jìn)入0H20H2（外部故障）閉鎖狀態(tài)，故障歷史查詢顯示 0H20H2 和 LULU （低電壓），檢查端子THRTHR 隨聯(lián)接良好， 電源電壓正常， 按 RESETRESET 鍵復(fù)位無效， 測量主電路 直流電壓為 518V518V。經(jīng)分析故障前篦冷機(jī)工作于集中控制狀態(tài)，參與 系統(tǒng)聯(lián)鎖， 操作員停變頻器電源實(shí)現(xiàn)停車時， 計算機(jī)進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)讀 操作并獲

30、取正轉(zhuǎn)指令，但此時主回路直流電壓尚未建立，CPUCPU 僉測后封鎖輸出，發(fā)出 0H20H2 故障信號，因此，導(dǎo)致故障的真正原因是錯誤操 作，而非現(xiàn)場技術(shù)人員認(rèn)為的由電源接觸器頻繁起動變頻器所致。 故 障原因明確以后， 針對現(xiàn)場情況規(guī)定了操作程序， 開停車使用控制室 內(nèi)的 S2S2（集中控制時）或 SB5SB5 SB6SB6 開停車按鈕，將集中控制室內(nèi)變 頻器電源接觸器控制按鈕 SB3SB3 SB4SB4 用膠帶貼封，僅當(dāng)停機(jī)檢修時啟 用，以避免誤操作現(xiàn)象出現(xiàn)，系統(tǒng)運(yùn)行正常。圖 1 12 2、 使用條件造成的故障 一家油田某采區(qū)所用的九臺變頻器在短期內(nèi)燒毀三臺，故障都是 變頻器控制的變壓器燒毀導(dǎo)

31、致主板等部件損壞。 據(jù)了解，該地區(qū)電網(wǎng) 電壓有時高達(dá) 480V,480V,遠(yuǎn)超過手冊規(guī)定的+10%+10%勺電壓上限，使絕緣裕 度較小的控制變壓器燒毀。 這是一個變頻器用于嚴(yán)重過壓條件下而損 壞的曲型事例。因此，使用變頻器時，應(yīng)對使用現(xiàn)場的電網(wǎng)質(zhì)量、環(huán) 境溫度、粉塵、 干擾等條件認(rèn)真調(diào)查，外部條件不能滿足要求時應(yīng)采 取有效措施加以解決。二、變頻器應(yīng)用中的常見問題及處理方法1 1 、變頻器電源開關(guān)的設(shè)置與控制變頻器用戶手冊規(guī)定， 在電源與主電路端子之間， 一定要接一個 開關(guān)，這是為了確保檢修安全。對這一點(diǎn)，一般用戶能夠按手冊要求 做。但容易忽視的是手冊還建議在開關(guān)后裝設(shè)電磁接觸器， 其目的是 在

32、變頻器進(jìn)入故障保護(hù)狀態(tài)時能及時切斷電源， 防止故障擴(kuò)散。 在實(shí) 際使用中，有的用戶沒有安裝，有的使用不合理；如圖 1 1 方案中電源 接觸器僅被用來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)地停送電及變頻器的過負(fù)荷保護(hù)；有些方案則 僅用于起、停電動機(jī)。這都是不恰當(dāng)?shù)?。由于變頻器價格較高，使用 時應(yīng)在電源接觸器控制回路中串接變頻器故障報警接觸器動斷觸點(diǎn) 控制回路中串接變頻器故障報警接鏈接觸器動斷觸點(diǎn)（如富士 P7/G7P7/G7 系列的 B30B30 C30C30 觸點(diǎn)），這對大容量變頻器尤為重要。變頻器電源進(jìn)線端一定要裝設(shè)開關(guān)， 使用中宜優(yōu)選刀熔開關(guān)， 該 開關(guān)有明顯的斷點(diǎn)，集電源開關(guān)、隔離開關(guān)、應(yīng)急開關(guān)和是路保護(hù)于 一體，性能

33、優(yōu)于目前采用較多的單一熔斷器、 刀開關(guān)或自動空氣開關(guān) 等方案。對大容量變頻器應(yīng)選配快速熔斷器以保護(hù)整流模塊。變頻器電源側(cè)設(shè)置接觸器應(yīng)選配快速熔斷器以保護(hù)整流模塊。 變頻器電源側(cè)設(shè)置接觸器并參與故障聯(lián)鎖時， 應(yīng)將控制電源輔助 輸入端子接于接觸器前， 以保證變頻器主電路斷電后， 故障顯示和集 中報警輸出信號得以保持，便于實(shí)現(xiàn)故障檢索及診斷。2 2 、不應(yīng)用電源側(cè)接觸器頻繁起、停電動機(jī) 實(shí)際應(yīng)用中，有許多控制方案設(shè)置外圍電路控制電源側(cè)接觸器實(shí) 現(xiàn)系統(tǒng)軟起動特性， 圖 2 2 是某雜志一篇文章推薦的日產(chǎn)三墾 （SANKESANKE）K K 變頻器的控制方案。由圖可知，該方案電動機(jī)起動時按 SB2SB2

34、 其觸點(diǎn) 閉合， KA1KA1 得電，其動合觸點(diǎn)分別發(fā)出變頻器運(yùn)行和時間繼電器 KTKT 的激勵命令，KTKT 延時斷開動合觸點(diǎn)提供繼電器 KA2KA2 激勵命令，KA2KA2 動 合觸點(diǎn)控制 KMKM 吸合，變頻器得電起動電動機(jī)。停車時按 SB1SB1 發(fā)出停 車命令，KA1KA1 斷電，其動合觸點(diǎn)復(fù)位，取消運(yùn)行命令并使 KTKT 斷電， KTKT 動合觸點(diǎn)延時 20s20s 復(fù)位，電源接觸器 KMKM 斷電，實(shí)現(xiàn)當(dāng) KMKM 起動時， 先閉合 KA1,KA1,停止時先斷開 KA1KA1 的辦法，可達(dá)到起動、停止軟特性， 從而避免電動機(jī)反饋電壓侵入變頻器。圖 2 2上述方案建議利用電源接觸器

35、直接起動變頻器來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)起 動、停止的軟特性是錯誤的。由圖 3 3 可知，當(dāng)電壓型交 - -直- -交變頻器 通電時，主電路將產(chǎn)生較大充電電流，頻繁重復(fù)通斷電，將產(chǎn)生熱積 累效應(yīng)，引起元件的熱疲勞，縮短設(shè)備壽命。 因此上述方案不適用于 頻繁起動的設(shè)備。 對不頻繁起動的設(shè)備也無優(yōu)越性 （某些大容量變頻 器根本無法起動，如例 1 1 所述），因?yàn)樽冾l器本身具有優(yōu)越的控制性 能，實(shí)現(xiàn)軟起動特性應(yīng)優(yōu)先考慮利用正、反轉(zhuǎn)命令和通過加、減速速 時間設(shè)定實(shí)現(xiàn)， 無謂地增加許多外圍電路器件， 不但浪費(fèi)資金而且降 低了系統(tǒng)的可靠性，大大降低了響應(yīng)速度，加大維護(hù)工作量，增加損 耗，是不足取的。圖 3 33 3、電

36、動機(jī)過載保護(hù)宜優(yōu)先選擇電子熱繼電器 一部分專業(yè)人員認(rèn)為， 變頻器內(nèi)部的過載保護(hù)只是為保護(hù)其自身 而設(shè)，對電動機(jī)過載保護(hù)不適用，為了保護(hù)電動機(jī)，必須另設(shè)熱繼電 器。在實(shí)際應(yīng)用中， 筆者所見各種變頻調(diào)速控制方案也絕大多數(shù)在電 路的不同位置設(shè)置了熱繼電器，以完成所控單臺電動機(jī)的過負(fù)荷保 護(hù)，這顯然又是一種誤解。對一臺變頻器控制一臺標(biāo)準(zhǔn)四極電動機(jī)的 控制方案而言，使用變頻器電子熱過載繼電器保護(hù)電動機(jī)過載， 無疑 要優(yōu)于外加熱繼電器， 對普通電動機(jī)可利用其矯正特性解決低速運(yùn)行 時冷卻條件惡化的問題， 使保護(hù)性能更可靠。 尤其是新型高機(jī)能變頻 器（如富士 9S9S 系列）現(xiàn)已在用戶手冊中給出設(shè)定曲線，用戶

37、可根據(jù) 工藝條件設(shè)定。通常，考慮到變頻器與電動機(jī)的匹配，電子熱過載繼 電器可在 50%105%50%105%額定電流范圍內(nèi)選擇設(shè)定。只有在下列情況時，才用常規(guī)熱繼電器代替電子熱繼電器： 所用電動機(jī)不是四極電動機(jī)。使用特殊電動機(jī)（非標(biāo)準(zhǔn)通用電動機(jī)） 一臺變頻器控制多臺電動機(jī)。電動機(jī)頻繁起動。但是，如果用戶有豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)時， 筆者仍建議通過電子熱繼 電器的合理設(shè)定 （引入校正系數(shù)） 來完成單臺電動機(jī)變頻調(diào)速的過載 保護(hù)。當(dāng)變步器選用外部熱繼電器進(jìn)行電動機(jī)過載保護(hù)時， 熱繼電器應(yīng) 裝設(shè)于變頻器輸出側(cè)， 常見的裝于輸入側(cè)的方案起不到保護(hù)作用 （變 頻器的變頻變壓特性使其低頻時輸入電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于輸出電流

38、） 。過載 保護(hù)應(yīng)根據(jù)設(shè)備工藝要求情況，采用變頻器停止命令（斷開CMCM 或空轉(zhuǎn)停車（斷開 BXBX 命令實(shí)現(xiàn)停車，不宜通過電源接觸器實(shí)現(xiàn)。4 4、變頻器與電動機(jī)間不宜裝設(shè)接觸器裝設(shè)于變頻器和電動機(jī)間的接觸器在電動機(jī)運(yùn)行時通斷，將產(chǎn)生 操作過電壓，對變頻器造成損害，因此，用戶手冊要求原則上不要在 變頻器與電動機(jī)之間裝設(shè)接觸器。但是，當(dāng)變頻器用于下列情況時， 仍有必要設(shè)置：當(dāng)用于節(jié)能控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)時常工作于額定轉(zhuǎn)速， 為實(shí)現(xiàn)經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行需切除變頻器時。參與重要工藝流程， 不能長時間停運(yùn)， 需切換備用控制系統(tǒng)以提 高系統(tǒng)可靠性時。一臺變頻器控制多臺電動機(jī)（包括互為備用的電動機(jī)）時。變頻 器輸出側(cè)設(shè)置電磁時， 設(shè)計外圍電路應(yīng)避免接