我公司变频器常见故障处理和分析

王　浩

中图分类号：TM4文献标识码：A文章编号：1671—7597(2009)0620036-01

一、引言

随着变频器在工矿企业等及应用，故障维修问题也日渐突出。我公司所使用的变频器主要应用在风机、水泵和卸料阀类负载，共计36台，全部为380V电源，主要是西门子、富士、台达等产品。在调试和使用过程中，变频器常见故障主要有参数设置不当，过电流，过电压，变频器超温或电机超温。接地故障，电源断相，输出故障等。

二、变频调速的工作原理及控制优点

变频器是把工频电源(50Hz式60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，通用型一般采用Ac—DC-AC变换方式，整个过程就是整流和逆变，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。使用变频器其控制优点是能够有效的节能降耗，其节电率很高。几乎能将因设计用康余和用量变化浪费的电能全部节省下来。变频器调速精度高，功率因数高，使用它可以提高产品的质量，产量，并降低物料和设备损耗。调速控制方便、维护简单，可网络化集中，远程控制；可与PLC组成自动控制系统，使生产自动化；使用变频器变频后也能够减少机械磨损和噪音。

三、故障排除实例及原因分析

安徽雪纳非金属材料有限公司，在使用变频器时，由于生产的产品均为超细粉料(325目一6000目)，粉尘大、运行环境差，相当一部分变频器均为24小时运行，操作工文化程度平均偏低，这样势必造成变频器出现不同程度的故障。引起故障的现象各不相同，原因也是千差万别，因此对现场维修经验是十分宝贵的。下面介绍几例常见故障，并结合实例分析总结故障原因。

(一)直流过电压报警故障

PA3变频器经常出现在运行时直流过电压F002故障报警，变频器跳闸。在增大斜波下降时间t后，仍然不能解决。由于西门子M<430系列变频器没有内置的制动单元，不能将再生的制动产生的能量消耗掉，而MM440系列变频器有内置的制动单元，所以将PA3变频器改为西门子MM440系列，并将变频器容量由30KW改为37KW。这样改造后，PA3变频器没有再出现故障。

(二)电动机过温

有时变频器会出现F0011故障代码一般可分为变频器原因和其他原因，变频器一般应检查以下几个方面，电动机铭牌参数和变频器参数是否一致避免超负荷运行，标称的电动机温度超限值(p0626-p0628)必须正确。例如：我公司重钙车间分级机卸料电机Y180L－6，15KW变频器就出现电动机过温故障代码，检查变频器参数发现电动机额定功率设定偏小，原六级电机980转改为四级电机1480转，调整参数后故障排除。外部原因首先检查电动机的重量(P0344)是否合理，必要时加以修改。如果使用的电动机不是西门子的标准电动机，应修改P0626，P0627，P0628。过温保护的数据。其次检修电机是否有故障，例如：我公司粉磨车间超细研磨机给料变频器西门子MM430，4KW电机变频器面板显示电动机过温故障，检查变频器参数无误后用手触摸电机表面散热槽发现温度偏高，用手盘动连接传动部位，发现负荷较大，检修电机发现前端盖轴承损坏，轴承更换后故障排除。一般电机过热的原因可以总结为电机本身内部原因和外部原因两种情况。

电机内部原因：电机定子转子扫堂，轴承损坏，或装配不当：电机绕组绝缘不好，匝间，相间，对地短路，或接线错误：电机定子铁心硅钢片绝缘损坏，定子铁芯短路，引起定子涡流增大，导致电机过热；电机转子断条导致电流增大，温度上升。

(三)干扰问题

变频器输出的0～20mA电流信号由带屏蔽的双绞线引至DCS室，波形经常无规律波动，使操作产生误判断。判断为变频器干扰引起，变频器采用独立短粗线重新接地，将0～20mA电流信号屏蔽双绞线的屏蔽层可靠接地，并将变频器主回路动力线与信号线分开一定距离，故障现象消除。

(四)电机过流故障

一台富士7.5千瓦／FP,N7，5P11s一4CX变频器，带粉磨车间超细磨隔膜泵电机，在运行时，面板显示OC1，恢复上电后重启仍然显示加速时过电流，按PRG键进入菜单并选择F07和F08变频器加／减速时间。时间分别设定为60秒和i00秒。参说设定正确。将变频器和电机间的动力电缆拆下，分别并试验电机和变频器，给电机临时供电，启动正常并未发现异常声音。变频器带另一台隔膜泵也运行正常。拆除隔膜泵进浆口，启动隔膜泵发现出浆料较少，查供浆管路发现浆料管路被堵，清理管路后变频器运行正常。过流故障是通用变频器最常见也是最复杂的故障之一，因此排除这类故障时，首先应区别跳闸是由负载原因还是由变频器的原因引起的。是在加减速过程中还是在恒转速过程中出现的过流跳闸。区别后就能缩小故障查找范围，以便于快速准确的排除故障。在外观看不出明显的故障痕迹的前提下，可以先将变频器连接到电机的电缆拆下，分别试验变频器和电机。一般过电流故障原因可分为变频器内部和外部两方面的原因：

1变频器内部原因

(1)加速时过电流。当负载的惯性较大，而升速的时间又设定太短，在升速的过程中，变频器的工作效率上升太快，点击的同步转速迅速上升。而转子的转速因负载惯性较大而跟不上去，结果使升速电流太大造成变频器发生故障停机。

(2)降速时过电流。当负载的惯性较大，而降速的时间又设定太短时，同步转速迅速下降，而转子因负载的惯性大，仍然维持较高的转速，这时由于转子绕组切割磁力线的速度太大而产生大电流造成过电流停机。

2变频器外部原因

(1)点击负载突变，引起大的电流冲击而使过电流保护动作。这类故障一般重新启动后自动恢复运行。

(2)变频器容量选择不当，与负载性能不匹配，引起功能失常、经常过负荷停机甚至损坏。

(3)电机和电缆有接地或短路现象，引起大电流停机故障。

(4)变频器电源侧缺相，输出侧断相，电机内部故障或接地故障引起过电流。

四、结束语

变频器是由微处理器控制，它们具有很高的运行可靠性和功能多样性，完善的保护功能为电动机提供了良好的保护。所以在使用中故障率很低，质量在中等以上的变频器，本身内部不会出现缺陷故障，故障往往是由外部因素引起的。所以在日常使用过程中除了对变频器进行定期维护保养以外，还要加强对变频器所控电机的日常检查维护，和定期维修工作。经常检查就地控制柜内控制回路和电缆接线等，以确保变频器更稳定的工作。