變頻器的故障原因及預(yù)防措施

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯變頻器的故障原因及預(yù)防措施 變頻器由主回路、電源回路、IPM驅(qū)動及愛護回路、冷卻風(fēng)扇等幾部分組成。其結(jié)構(gòu)多為單元化或模塊化形式。由于使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理，將簡單造成變頻器誤動作及發(fā)生故障，或者無法滿意預(yù)期的運行效果。為防患于未然，事先對故障緣由進行仔細(xì)分析尤為重要。1. 主回路常見故障分析主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容器、濾波電容器、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元件組成。其中很多常見故障是由電解電容引起。電解電容的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所打算，在回路設(shè)計時已經(jīng)選定了電容器的型號，所以內(nèi)部的溫度對電解電容器的壽命起打算作

2、用。電解電容器會直接影響到變頻器的使用壽命，一般溫度每上升10 ，壽命減半。因此一方面在安裝時要考慮適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度，另一方面可以實行措施削減脈動電流。采納改善功率因數(shù)的溝通或直流電抗器可以削減脈動電流，從而延長電解電容器的壽命。在電容器維護時，通常以比較簡單測量的靜電容量來推斷電解電容器的劣化狀況，當(dāng)靜電容量低于額定值的80%，絕緣阻抗在5 M以下時，應(yīng)考慮更換電解電容器。2. 主回路典型故障分析故障現(xiàn)象：變頻器在加速、減速或正常運行時消失過電流跳閘。首先應(yīng)區(qū)分是由于負(fù)載緣由，還是變頻器的緣由引起的。假如是變頻器的故障，可通過歷史記錄查詢在跳閘時的電流，超過了變頻器的額定電流或電子熱繼電器的設(shè)

3、定值，而三相電壓和電流是平衡的，則應(yīng)考慮是否有過載或突變，如電機堵轉(zhuǎn)等。在負(fù)載慣性較大時，可適當(dāng)延長加速時間，此過程對變頻器本身并無損壞。若跳閘時的電流，在變頻器的額定電流或在電子熱繼電器的設(shè)定范圍內(nèi)，可推斷是IPM模塊或相關(guān)部分發(fā)生故障。首先可以通過測量變頻器的主回路輸出端子U、V、W，分別與直流側(cè)的P、N端子之間的正反向電阻，來推斷IPM模塊是否損壞。如模塊未損壞，則是驅(qū)動電路出了故障。假如減速時IPM模塊過流或變頻器對地短路跳閘，一般是逆變器的上半橋的模塊或其驅(qū)動電路故障；而加速時IPM模塊過流，則是下半橋的模塊或其驅(qū)動電路部分故障，發(fā)生這些故障的緣由，多是由于外部灰塵進入變頻器內(nèi)部或環(huán)

4、境潮濕引起。3. 掌握回路故障分析掌握回路影響變頻器壽命的是電源部分，是平滑電容器和IPM電路板中的緩沖電容器，其原理與前述相同，但這里的電容器中通過的脈動電流，是基本不受主回路負(fù)載影響的定值，故其壽命主要由溫度和通 電時間打算。由于電容器都焊接在電路板上，通過測量靜電容量來推斷劣化狀況比較困難，一般依據(jù)電容器環(huán)境溫度以及使用時間，來推算是否接近其使用壽命。電源電路板給掌握回路、IPM驅(qū)動電路和表面操作顯示板以及風(fēng)扇等供應(yīng)電源，這些電源一般都是從主電路輸出的直流電壓，通過開關(guān)電源再分別整流而得到的。因此，某一路電源短路，除了本路的整流電路受損外，還可能影響其他部分的電源，如由于誤操作而使掌握電

5、源與公共接地短接，致使電源電路板上開關(guān)電源部分損壞，風(fēng)扇電源的短路導(dǎo)致其他電源斷電等。一般通過觀看電源電路板就比較簡單發(fā)覺。規(guī)律掌握電路板是變頻器的核心，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大規(guī)模集成電路，具有很高的牢靠性，本身消失故障的概率很小，但有時會因開機而使全部掌握端子同時閉合，導(dǎo)致變頻器消失EEPROM故障，這只要對EEPROM重新復(fù)位就可以了。IPM電路板包含驅(qū)動和緩沖電路，以及過電壓、缺相等愛護電路。從規(guī)律掌握板來的PWM信號，通過光耦合將電壓驅(qū)動信號輸入IPM模塊，因而在檢測?？斓耐瑫r，還應(yīng)測量IPM模塊上的光耦。4. 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)主要包括散熱片和冷卻風(fēng)扇。其中冷

6、卻風(fēng)扇壽命較短，接近使用壽命時，風(fēng)扇產(chǎn)生震驚，噪聲增大最終停轉(zhuǎn)，變頻器消失IPM過熱跳閘。冷卻風(fēng)扇的壽命受陷于軸承，大約為1000035000 h。當(dāng)變頻器連續(xù)運轉(zhuǎn)時，需要23年更換一次風(fēng)扇或軸承。為了延長風(fēng)扇的壽命，一些產(chǎn)品的風(fēng)扇只在變頻器運轉(zhuǎn)時而不是電源開啟時運行。5. 外部的電磁感應(yīng)干擾假如變頻器四周存在干擾源，它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部，引起掌握回路誤動作，造成工作不正?；蛲C，嚴(yán)峻時甚至損壞變頻器。削減噪聲干擾的詳細(xì)方法有：變頻器四周全部繼電器、接觸器的掌握線圈上，加裝防止沖擊電壓的汲取裝置，如RC浪涌汲取器，其接線不能超過20 cm；盡量縮短掌握回路的配線距離，并使其與

7、主回路分別；變頻器掌握回路配線絞合節(jié)距離應(yīng)在15 mm以上，與主回路保持10 cm以上的間距；變頻器距離電動機很遠(yuǎn)時（超過100 m），這時一方面可加大導(dǎo)線截面面積，保證線路壓降在2%以內(nèi)，同時應(yīng)加裝變頻器輸出電抗器，用來補償因長距離導(dǎo)線產(chǎn)生的分布電容的充電電流。變頻器接地端子應(yīng)按規(guī)定進行接地，必需在專用接地點牢靠接地，不能同電焊、動力接地混用；變頻器輸入端安裝無線電噪聲濾波器，削減輸入高次諧波，從而可降低從電源線到電子設(shè)備的噪聲影響；同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器，以降低其輸出端的線路噪聲。6.安裝環(huán)境變頻器屬于電子器件裝置，在其說明書中有具體安裝使用環(huán)境的要求。在特別狀況下，若

8、的確無法滿意這些要求，必需盡量采納相應(yīng)抑制措施：振動是對電子器件造成機械損傷的主要緣由，對于振動沖擊較大的場合，應(yīng)采納橡膠等避振措施；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件銹蝕、接觸不良、絕緣降低而形成短路，作為防范措施，應(yīng)對掌握板進行防腐防塵處理，并采納封閉式結(jié)構(gòu)；溫度是影響電子器件壽命及牢靠性的重要因素，特殊是半導(dǎo)體器件，應(yīng)依據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避開日光直射。除上述幾點外，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風(fēng)扇也是特別必要的。對于特別的高寒場合，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作，應(yīng)實行設(shè)置空氣加熱器等必要措施。7. 電源特別電源特別大致分以下3種，即缺相、低電壓、停電，有時也消

9、失它們的混合形式。這些特別現(xiàn)象的主要緣由，多半是輸電線路因風(fēng)、雪、雷擊造成的，有時也由于同一供電系統(tǒng)內(nèi)消失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)電的單位，也會消失頻率波動，并且這些現(xiàn)象有時在短時間內(nèi)重復(fù)消失，為保證設(shè)備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應(yīng)要求。假如四周有直接啟動的電動機和電磁爐等設(shè)備，為防止這些設(shè)備投入時造成的電壓降低，其電源應(yīng)和變頻器的電源分別，減小相互影響。對于要求瞬時停電后仍能連續(xù)運行的設(shè)備，除選擇合適價格的變頻器外，還應(yīng)預(yù)先考慮電機負(fù)載的降速比例。當(dāng)變頻器和外部掌握回路都采納瞬間停電補償方式時，失壓回復(fù)后，通過測速電機測速來防止在加速中的過電流。對于要求必需連續(xù)運行的設(shè)備，應(yīng)對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。像帶有二極管輸入及使用單相掌握電源的變頻器，雖然在缺相狀態(tài)，但也能連續(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，若長期運行將對變頻器的壽命及牢靠性造成不良影響，應(yīng)及早檢查處理。8. 雷擊、感應(yīng)雷電雷擊或感應(yīng)雷擊形成的沖擊電壓，有時也會