变频器的常见故障类型及日常维护

冯胜利 河南煤业化工集团中原大化公司电气公司 457004

变频器的常见故障类型及日常维护

冯胜利 河南煤业化工集团中原大化公司电气公司 457004

本文介绍了变频器的四种常见故障类型,即过压故障、过流故障、过载故障和过热故障，最后阐述了变频器在日常使用中的维护保养方法。希望为广大的变频器用户和维修人员提供一些技术参考。

变频器;故障;日常维护

1、前言

随着现代科学技术的不断进步，特别是电力电子技术、微电子技术、现代控制理论及大规模集成电路的飞速发展，交流变频调速技术已经逐渐完善，变频调速越来越多的被应用到不同的工业场所和日常生活的许多领域。

一般情况下变频器在投入使用几年后,就进入故障的高发期。因此如何在使用中迅速查清并尽快排除出现的故障，是专业技术人员共同追求的目标。

2、变频器故障类型

要想做到及时处理变频器在使用中出现的各种故障，必须先了解变频器的基本原理、结构和控制方式等知识、掌握经常出现的故障类型。这样才可以延长变频器的使用寿命,同时也有利于维持生产的正常进行和提高产品质量。

本文将阐述变频的常见的四种故障类型：过压故障、过流故障、过载故障和过热故障。

2.1 过压故障

变频器过压故障保护是变频器中间直流电压达到危险程度之后采取的保护措施,这是电压型交-直-交变频器设计上的一大缺陷,在变频器实际使用中引起此故障的原因较多,因此在处理此类故障时要分析清楚故障原因,有针对性的采取相应的措施去处理。

对过压故障的处理有两个关键之处，一是处理掉中间直流回路的多余能量；二是避免或减少多余能量向中间直流回路馈送。这样才能限制过压的程度在一定范围之内。

2.2 过流故障

变频器中过流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了过流检测值，变频器则显示OC表示过流，由于逆变器件的过载能力比较差，故变频器的过流保护是非常重要的一个环节。

过流故障可分为加速、减速、恒速过流等方面,其中引起过流的原因可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均、输出短路等原因引起的。

2.3 过载故障

电动机能够旋转,但运行电流超过了额定值,称为过载。过载的基本特征是:电流虽然超过了额定值,但超过的幅度不是很大,一般也不形成较大的冲击电流(否则就变成过流故障),而且过载故障是有一个时间的积累过程,当积累值达到时变频器才报过载故障。

2.4 过热故障

变频器在运行过程中会产生一定的功耗,并通过三种散热方式：自然散热、对流散热、液冷散热将运行温度保持在40℃。

变频器作为一种变流器在运行过程中要产生一定的功耗。不同品牌和不同规格的变频器所产生的功耗也不尽相同。资料表明变频器的功耗一般为其容量的4%～5%。其中逆变部分约占50%,整流及直流回路约占40%,控制及保护电路为5%～15%。

过热保护一般有散热片过热保护、制动电阻过热保护和外部热继电器动作。

3、变频器日常维护

为了使变频器能够长期以正常状态运转使用，有必要进行良好的保养及定期的检查。

保养和检查时首先应该注意以下两个方面：1）.除受过专业训练的工作人员，严禁他人触摸内部。2）.切断电源后的短时间内，电容器上仍积存有高电压，在运行检查时，必须在基板的充电灯CHARGE熄灭后，用万用表确认X和P端子的电压降到直流30V以下再进行。

变频器的日常维护可以从以下三个方面进行：日常检查、定期检查和变频器大修。

3.1 日常检查

定期从外部对变频器进行日常检查，检查变频器运行是否正常。通常应作如下检查：

(1) 环境温度、湿度是否正常，温度要求在-10℃～+40℃范围内，相对湿度为90%以下。

(2) 显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否清楚并正常。

(3) 用测温仪器检测变频器是否过热，是否有异味等情况。

(4)风扇运转是否正常，有无异常声音，散热的风道是否通畅。

(5) 变频器运行中是否有故障报警信号显示。

3.2 定期检查

利用每年一次的大修时间，将检查重点放在变频器日常运行时无法巡视到的部位，定期检查主要包括以下八个方面：

(1)用毛刷、吸尘器等工具清扫变频器内部线路板及IGBT模块、输入输出电抗器等部位。

(2) 检查变频器内部导线绝缘情况，看内部导线绝缘是否有腐蚀的痕迹及变色或破损。

(3)将变频器上所有螺丝全部紧固一遍。

(4) 检查输入输出电抗器、变压器等是否过热，变色烧焦或有异味。

(5) 检查中间直流回路滤波电解电容器是否胀出，外表面是否有裂纹、漏液、膨胀等情况。

(6) 检查冷却风扇运行是否完好，如有问题则应进行更换。

(7) 检查变频器绝缘电阻是否在正常范围内。

(8) 将变频器的输入电源端子和电源端电缆断开，输出端子和电机端电缆断开，用兆欧表测量电缆每相导线之间以及每相导线与保护接地之间的绝缘电阻是否符合要求，正常时应大于1M Ω。

3.3 变频器大修

变频器的大修项目主要包括：风扇、主滤波电容、大功率电阻、接触器或继电器、结构件、印刷线路板和操作显示单元七个部分。

(1)风扇是变频器的常用备件，电气损坏风扇会不运转，当发现风扇损坏后要立即更换。

(2)主滤波电解电容是变频器的常用备件。当电容发生漏液或膨胀或防暴孔破裂的现象时，要立即更换。

(3)观察大功率电阻的表面颜色，如果电阻有老化现象，则要求更换。

(4)接触器或继电器一般有累计动作次数寿命，超过次数寿命的话就要更换。

(5) 变频器的塑料外壳有损坏并影响使用时则更换。变频器内部安装螺丝如有打滑或生锈的情况，应当马上更换。

(6)印刷线路板原则上不更换，但是在日常检查中有严重发热烧黑的现象时，则可以考虑予以更换。

(7) 变频器的操作显示单元如果有显示缺失或按键无效的现象，则要予以更换。

变频器具体大修项目主要依据变频器使用年限和日常检查的结果来决定。

4、结束语

本文主要阐述了变频器的四种常见的故障类型，同时也分析了变频器在运行中日常检查、定期检查和大修时期应该关注的重点。希望对从事变频器工作的专门技术人员和维修人员有一定的帮助。

[1]王俊坤. 西门子变频器常见故障维修案例与日常维护 [J].变频器世界. 2009, (07)

[2]张浩,郝培军,常书江.变频器常见故障原因分析及处理 [J].华电技术. 2009, (02).

[3]宋振雷,李洪凯. 变频器常见故障的分析与维护 [J]. 装备制造技术. 2009, (03)

冯胜利，河南煤业化工集团中原大化公司电气公司运行四班班长，技师。