常見變頻器故障診斷與處理

1、常見變頻器故障診斷與處理變頻器有交一交變頻器和交一直一交變頻器兩大類。由于電壓型交一直交變頻器主電路所用功率開關(guān)元件較少，電網(wǎng)側(cè)一般為二極管整流，功率因數(shù)高，線路簡單，控制多樣化，故應(yīng)用最為廣泛。其基本構(gòu)成如圖1變頻器的基本構(gòu)成其中整流電路模塊的作用是把三相交流電整流成直流電；逆變電路模塊的作用是有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)器件的通與斷，得到任意頻率的三相交流電；中間直流環(huán)節(jié)模塊用來緩沖無功能量?？刂齐娐纺K是變頻器的指揮中心，主要由運算電路、檢測電路、控制信號的輸入、輸出電路和驅(qū)動電路等構(gòu)成，主要完成對逆變器的開關(guān)控制、對整流器的電壓控制及完成各種保護功能，也是經(jīng)常出故障的環(huán)節(jié)。1、故障類型當

2、變頻器不能正常工作時就可能發(fā)生故障。按所在部位不同有以下幾種：電源故障指變頻器所接電網(wǎng)存在的故障，如電網(wǎng)本身過電壓、欠電壓、三相不平衡、主開關(guān)接觸不良或損壞及熔斷器熔斷造成的缺相等。內(nèi)部故障指變頻器本身的故障，可能發(fā)生在直流環(huán)節(jié)，如短路、直流過壓、欠壓等。逆變環(huán)節(jié)，如輸出過電壓、欠電壓、不平衡和過電流等?？刂骗h(huán)節(jié)，發(fā)生的故障較多。負載故障指電動機故障，如斷相、過載、短路等。當出現(xiàn)故障時，變頻器將拒絕某些操作，主要是它的保護環(huán)節(jié)起作用。變頻器在使用過程中，會出現(xiàn)各種故障現(xiàn)象。產(chǎn)生故障的原因也很多，概括起來有兩種原因：外部原因由變頻器外部因素引起，如操作錯誤、參數(shù)設(shè)定不正確、負載過重、外部冷卻風扇

3、損壞、溫度過高、外界干擾、電網(wǎng)本身有問題等。內(nèi)部原因由變頻器內(nèi)部因素引起，如短路、接地元件損壞、絕緣破損、接插件接觸不良、模塊損壞等。在處理故障時，針對不同的原因采取對應(yīng)的解決辦法。故障診斷的任務(wù)是確定故障的性質(zhì)，查出產(chǎn)生故障的原因和部位，以便迅速處理排除故障，恢復其功能，及時投入運行。在診斷過程中應(yīng)借助一些儀器儀表和變頻器自診斷系統(tǒng)綜合分析。1、故障診斷的過程詢問用戶變頻器的故障現(xiàn)象和查看變頻器指示等情況，包括故障發(fā)生前后外部環(huán)境的變化。例如，電源的異常波動、負載的變化等。根據(jù)用戶的故障描述，分析可能造成此類故障的原因。打開被維修的設(shè)備，確認被損壞的部位，分析維修恢復的可行性。根據(jù)被損壞器件

4、的工作位置，通過閱讀電路，分析電路工作原理，從中找出損壞器件的原因，以及一些相關(guān)的電子電路。尋找相關(guān)的器件進行替換。在確定所有可能造成故障，所有原因都排除的情況下，通電進行實驗，在做這一步檢查的時候，一般要求所有的外部條件都具備，并且不會引起故障的進一步擴大。在檢修設(shè)備工作正常的情況下，就可以進入系統(tǒng)測試。2、診斷方法故障樹診斷法故障樹診斷法要求先列出系統(tǒng)或設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，再將引起每個故障發(fā)生的直接原因包括硬件、環(huán)境、人為因素等，用適當?shù)倪壿嫲阉麄兣c故障連接起來，構(gòu)成一棵故障診斷樹，如圖2所示。診斷時按樹由下而上逐級檢查，直到把故障找出為止。在故障較多時，此法診斷方便快捷。從每個枝的基部開

5、始檢查，直到找出故障的性質(zhì)、原因、部位為止。當找到的一個故障排除后，故障現(xiàn)象仍存在，說明還有另外故障存在，必需再檢查試驗，直到故障全部查清。人工與自診斷結(jié)合法變頻器自動診斷只能查出故障的性質(zhì)與部位，而原因不易找出，有時自診斷還有誤導之嫌，就得人工診斷。此時須根據(jù)自動診斷信息，把可能引起此信息的故障列舉出來，再逐個檢查疑點，縮小范圍，最終查出原因和部位。對比診斷法主要指現(xiàn)象的對比，如切斷某一部分電路，更換某一元件，比較切斷與不切斷、更換與不更換現(xiàn)象是否一樣，如果現(xiàn)象相同說明故障仍然存在，故障原因與原電路、元件無關(guān)。如果故障消失，則說明故障根源出于此電路或元件。此法常用在有同型號的變頻器中。11V

6、圖:.更頻器曲詩序斷憂竹!離電4l-XMk三、故障診斷舉例變頻器所接電網(wǎng)電壓超過額定范圍，因此整流后直流電壓高過允許值。電機減速時間設(shè)定太短，降速過快，反饋能量使濾波電容充電的電壓迅猛增加，形成高壓。并聯(lián)接在濾波器旁的制動電阻沒有接通。不能消耗反饋電能，對抑制泵升電壓不起作用，電容上的電壓高于允許值。列出疑點以后逐條檢查、試驗。在檢查時先檢查減速時間設(shè)定是否正常，正常的話進入下一疑點，用電壓表測量電源電壓，正常就檢查制動電阻是否接通。按照上述步驟檢查試驗，發(fā)現(xiàn)與制動電阻相接的開關(guān)不能閉合。2、變頻器的變頻功能失控故障舉例某廠一臺拖動潛污泵的安川616p5變頻器，在線停機4個多月恢復運行時發(fā)現(xiàn)，

7、自開機的整個運行過程中，屏顯50hz的頻率，表顯78a電流，不能更改。按照工藝要求泵機應(yīng)在50hz以下范圍內(nèi)運行。顯然，變頻器的變頻功能失控?，F(xiàn)對故障進行分析與檢測。變頻器能運行在50hz的工頻中且輸出380v的電壓，泵機運行。這些現(xiàn)象表明功率模塊輸出正常，控制電路失常。616p5是通用型變頻器，它的控制電路核心元件是一塊內(nèi)含cpu的產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號的專用大規(guī)模集成電路17300526a。該變頻器通常處在遠程傳輸控制中，從控制端子接受420ma的電流信號。根據(jù)通用型變頻器工作原理，“頻率設(shè)定不可調(diào)”故障現(xiàn)象，可能來自兩個單元電路：a/d轉(zhuǎn)換器。pwm的調(diào)制信號。本著先易后難的檢修思路，為排除a

8、/d轉(zhuǎn)換電路的隱患，采用排斥法檢測。首先卸掉控制端子相關(guān)電纜，改用鍵盤輸入頻率設(shè)定值,屏顯故障現(xiàn)象依舊。然后，采用比較法檢測。用model100信號發(fā)生器分別從控制端子fi-fc，fv-fc輸入42ma，010v模擬信號，結(jié)果屏顯故障現(xiàn)象依舊。從鍵盤輸入數(shù)碼信號，是通過編碼掃描程序進入cpu系統(tǒng)，控制端子輸入的模擬信號則是經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換后并經(jīng)邏輯電路處理進入cpu系統(tǒng)。通過排斥法和比較法的檢測，可以確認a/d轉(zhuǎn)換電路正常。硬件完好，那只能在軟件上存在問題。從芯片17300526a工作方式可知，該芯片采用數(shù)字雙邊沿調(diào)制載波方式產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號，驅(qū)動晶體管功率模塊構(gòu)成的三相逆變器。載波頻率等于輸出

9、頻率和載波倍數(shù)的乘積。對于載波倍數(shù)的每個值，芯片內(nèi)部的譯碼器都保存一組相應(yīng)的6值（6值是一個可調(diào)的時間間隔量，用于調(diào)制脈沖邊沿）。每個6值都是以數(shù)字形式存儲，與它相應(yīng)的脈沖調(diào)制寬度由對應(yīng)數(shù)值的計數(shù)速率所確定。譯碼器根據(jù)載波頻率和6調(diào)制，產(chǎn)生3個控制信號，每個輸出級分配1個，它們彼此相差120°相位角。616p5的載波參數(shù)n050設(shè)定的載波變化區(qū)間分別是1、2、46、8、79。根據(jù)616p5的載波參數(shù)n050的含義，重新核查載波設(shè)置值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)屏顯輸出的是一個非有效值“10”且不可調(diào)（616p5載波變化區(qū)間的有效值應(yīng)為1-9）。由此可見“屏顯輸出50hz不可變”的故障顯然與載波倍數(shù)的6有關(guān)