变频器的正确使用及常见故障分析

王建明

摘 要

随着自动化时代的到来，越来越多的生产商开始在自己的工厂推广自动化技术，而变频器技术做为自动化技术里的关键环节，也得到了广泛的应用。所以，变频器的正确使用，变频器的正常运行受到工厂生产者的高度重视。本文从变频器的正确使用方法，变频器在运行中常见的几种故障，及对故障的分析这几个方面进行阐述，希望对广大的使用者有些许作用，在以后的工作当中可以保障变频器的安全可靠运行。

【关键词】变频器 过流 欠压 SC故障

要安全使用变频器首先就要了解，变频器的内部构造。变频器的最主要的结构有，主回路、驱动电路、开关电源电路、保护检测电路、通讯借口电路、控制电路等组成。由于内部结构的复杂和整个机器的使用注意事项较多，所以在安装和调试以及日常使用时要更加的注意小心，任何一个环节出现问题，处理不当，都可能对生产造成很大的影响。

1 变频器的正确使用方法

1.1 选择和安装时的注意事项

1.1.1 如何正确的选择变频器

变频器有不同的种类，要根据变频器的额定功率的大小，额定电流，额定电压，变频器的过载能力及各项参数的使用要求，正确的选择变频器。一般情况下，普通的变频器的基本功能都能满足常规的使用要求，但是要视情况而定，比如说：变频器运行的最大功率要根据负载和使用环境相应的加大变频器的容量。而且，有些特殊的行业还需要选择相对专业的变频器。

1.1.2 如何正确的安转变频器

要认真的把使用说明书仔细的看看，并且按照说明书的要求接线。为了防止变频器内部的漏电引起电击，要把变频器装置稳定的接地，从而避免射频干扰引起漏电。

1.2 运行中的正确使用

（1）电机的转速在靠变频器控制时，电机的噪音和温升都比用工频的时候要高。在电机低速运转时，由于电机风叶转速低，电机的温升变高，这种情况要注意适当的减低负载并且注意通风冷却，防止电机温升超过最限值。

（2）供电线路的阻抗要适当的调大一些，在变频器接入低压电网的情况下，如果变频器和离配电变压器距离很近，或者配电变压器的容量大于变频器的容量的10倍左右时，回路阻抗如果太小的话，在投入的瞬间会对变频器产生很大的涌流，直接损毁变频器的整流元件。所以如果抗阻较小的话，就要在变压器和变频器之间加装交流电抗器。

1.3 运行中的正确维护

（1）在用变频器进行启动和停止从而控制速度时，不能用断路器和接触器直接操作，不然会让变频器失去控制，从而造成严重的后果。所以，在这种情况下能用断路器和接触器而是要用变频器的控制端子来操作。

（2）在变频器驱动普通电机座恒转矩运行时，要控制低速运行的时间，因为长时间的低速运行会让电机的散热效果变差，电机的温升变高。因此，在长时间的低速恒转矩的情况下，就要选择用变频电机。

（3）在日常的维护时，要查看变频器的外接制动电阻的阻值是否大于变频器的容许所带制动电阻的数值。如果将应接制动电阻的端子插错入口，就会使开关在制动时发生短路。所以，在满足制动的要求的情况下，要让制动电阻适当大一些。

2 变频器的常见故障分析

2.1 过流现象是变频器使用时发生报警的现象

以一台LG-IS3-43.7kW变频器为例子，如果发生了一启动就跳“OC”的状况就是发生了过流现象。一般分为两种状况，一种是，在机器重新启动的时候，由于机器中的负载短路，机械部位被卡住或者逆变模块遭到损坏和电动机的转矩过小等原因造成一升速就跳闸。这是过电流很严重的一种现象。另外一种是，上电就跳的现象，引起这种现象的原因是，模块坏损、驱动电路不正常、电流检测电路故障。设置的加速时间过短、设置的电流上限太小、设定的转矩补偿（V/F）较高。在重新启动时并不会引起立即跳闸，而是在加速时发生这种现象，而且这种现象一般不能复位。对这个故障进行维修的话，首先，要打开机盖，检查有没有烧坏的痕迹，然后在线测量IGBT（7MBR25NF-120）基本判断有没有问题。有烧毁的部件，更换即可。如果一切正常，为了进一步的判断问题，就需要把IGBT拆下，然后后测量7个单元的大功率晶体管的开通与关闭的状况，若异常更正即可。

2.2 欠压也是变频器在使用过程中经常碰见的一个问题

欠压现象的发生是因为：

（1）可控硅三路中有部件工作异常或者在整流桥的某一路中发生就会造成欠压。

（2）由于主回路上的接触器发生损坏，直流母线电压损耗在充电电阻的上面也可能导致欠压。

（3）如果在电压检测电路时发生故障也会出现欠压的问题。

这三种情况下会造成主回路电压太低（220V系列低于200V，380V系列低于400V），从而引起欠压的现象。以一台为例子，如果变频器上上电跳“Uu”则发生了欠压的现象。解决这个问题要先检查这台变频器上的的整流桥充电电阻是否完好，若无异常，而且上电后没有听到接触器的声音，就可以确定故障是发生在出在电源或控制回路以及接触器的部分，之所以可以确定是因为CT18.5kW变频器的充电回路的充电过程是靠接触器的吸合来完成的而不是利用可控硅进行的。确定问题之后拆掉接触器，检查直流电源，查看损毁部件，重新换新即可。

2.3 安川变频器经常会发生SC故障

引起SC故障报警的原因之一是，造成IGBT模块损坏的原因有以下几种：

（1）由于变频器的外部负载发生故障，比如外部负载发生短路，堵转等。

（2）由于电机不抖动，电压及三相电流的不平衡，变频器有有频率显示却无电压输出，就会导致IGBT模块的损坏。

（3）安川变频器中驱动电路的上桥运使用的是驱动光耦 PC923，这是一款带有放大电路的光耦，它是专用于驱动IGBT模块的。

而安川变频器的下桥驱动电路则是采用的一款内部带有放大电路，及检测电路的光耦PC929。所以如果驱动电路发生老化也有可能导致驱动波形失真，驱动电压波动太大进而造成IGBT损坏，从而导致SC故障报警。

3 总结

变频器在我国的广泛应用，促进着时代的发展和科技的进步。变频器在企业、工厂的使用大大的节约了资源，不仅让生产的过程变得更加快捷，更加方便，而且代替了以往的污染环境的传统作业，为我国的绿色GDP的增长，作出巨大的贡献。变频器是一个运动的物体，在变频器的控制系统中，任何一个小的问题都有可能造成大的问题。所以，我们在日常对变频器进行控制和维护时一定要认真仔细，做到安全无误，保障好变频器的正常运转。

参考文献

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[3]马林，李玉华.SB60G变频器PLC控制系统在刨削过程中的应用[J].电气传动自动化，2013，14（04）：36-37.

作者单位

神华宁夏煤业集团、煤制油、电气管理中心 宁夏回族自治区银川市 751400