浅谈变频器在使用中遇到的问题和故障防范

朱峰

摘要：变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。本文从五个方面阐述了变频器在使用过程中遇到的问题和故障防范。

关键词：变频器 问题 故障防范

20世纪50年代末开始，电气传动领域进行了一场重要的技术变革——将原来只用于恒速传动的交流电动机实现速度控制，以取代制造复杂、价格昂贵、维护不便的直流电动机。

近十多年来，随着电子技术的不断发展，微电子技术及控制理论逐渐渗透到交流电气传动领域，在交流电动机的速度控制方面变频器得到了广泛的运用。高效率的驱动性能及良好的控制特性是其最主要的特点。在风机、水泵、压缩机等流体机械上应用可以节约大量的电能，在纺织、化纤、塑料、化学等工业领域，在产品的生产过程中，通过采用变频器可以大大提高产品质量和数量；在机械行业，通过变频器对传统产业进行改造，是实现机电一体化的重要举措。在工厂自动化技术中，交流伺服系统正在取代直流伺服系统。从数百瓦的伺服系统到数万千瓦的特大功率高速传动系统，从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动，从单机传动到多机协调运转，都可以采用交流调速装置。几乎可以说，有电动机的地方就有变频器的使用。我公司6kV、0.38kV大、小容量的变频器就有六十多台。在使用变频器的过程中，如果方法不正确或环境设置不合理，就会导致变频器出现误动作，甚至发生故障，难以达到预期的运行效果。为了杜绝事故的发生，防患于未然，需要事先认真分析故障原因。

1 安装环境

变频器作为电子器件，其安装使用环境要求在说明书中有明确的规定。在某些特殊条件下，如果这些要求无法满足时，通过采取必要的措施对其进行相应的抑制。①造成电子器件机械损伤的主要原因是振动，通过采用橡胶等措施对于振动冲击较大的场合进行避振处理。②电子器件因潮湿、腐蚀性气体及尘埃等会出现生锈、接触不良、降低绝缘性进而造成短路，作为防范措施，需要对控制板进行封闭处理，同时做好防腐防尘工作。③对于电子器件，特别是半导体器件来说，温度是影响其寿命和可靠性的重要因素。因此，根据环境条件，需要安装空调，或者采取措施防止日光直射等。另外，对变频器的空气滤清器和冷却风扇等部件进行定期检查。对于处于高寒环境下的变频器，为了避免因温度过低，进而影响微处理器的正常工作，因此，需要设置空间加热器对变频器进行保温处理。

2 外部电磁感应的干扰

在变频器的周围，如果存在干扰源，这些干扰源会通过辐射或电源线侵入变频器的内部，导致变频器出现误动作，进而影响变频器的正常工作，甚至造成变频器停机以及损坏变频器等。通常情况下，为了确保变频器正常工作，提高变频器的抗干扰能力很重要。但是，受装置成本的制约和影响，在外部对噪声进行抑制，避免干扰更为合理和必要。①将防止冲击电压的吸收装置安装在变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上，如RC吸收器。②将控制回路的配线距离尽量缩短，并与主线路相互分离。③通过采用屏蔽线回路，按照规定进行，如果线路较长，可以采用中继方式。④根据规定进行变频器接地端子处理，注意不能与电焊、动力接地等混用。⑤噪声滤波器安装在变频器的输入端，防止电源进线引入干扰。

3 电源异常

通常情况下，电源异常主要表现为缺相、低电压、停电三种形式，有时也伴随着他们的混合形式。输电线路因风、雪、雷击等，以及同一供电系统内出现对地短路及相间短路等造成电源异常。造成电源异常的雷击因地域和季节不同会出现很大的差异。除电压波动外，也会出现频率波动，在短时间内这些现象有时重复出现。为了确保设备正常运行，相应地对变频器的供电电源也提出更高的要求。

在变频器的周围，如果有直接起动的电动机和电磁炉等，为了减小相互之间的影响，以及避免这些设备同时工作降低电压，所以，应和变频器供电系统进行分离；对于要求瞬时停电后仍能继续运行的设备，除选择合适价格的变频器外，还应预先考虑负载电机的降速比例。通过瞬停补偿方式对变频器和外部控制回路进行处理，恢复电压后，对加速中的过电流通过速度追踪和测速电机进行检测；对于要求必须连续运行的设备，需要加装自动切换的不停电电源装置对变频器进行处理。

4 雷击、感应雷击

变频器受到雷击或感应雷击后，也会受到不同程度的损坏。为了避免冲击电压造成过电压损坏，通常需要将压敏电阻等吸收器件安装在变频器的输入端，确保输入电压低于变频器主回路所允许的最大值。

5 电源高次谐波

为了避免电压波形发生畸变，进而影响电源系统，通常需要：①通过专用的变压器对变频器进行供电，同时与供电系统进行分离。②将滤波电抗器或多种整流桥回路加装在变频器输入侧，进而减少高次谐波分量。

总之，只有我们检修人员在工作中认真负责，不断提高检修质量，逐步摸索检修经验，努力学习新的知识，不断的提高自己，使所学的知识与现场实际结合起来，才能确保设备的正常运行。

参考文献：

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[3]周智刚.浅析变频调速控制系统设计问题[J].装备制造，2009.

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