变频器故障诊断技术研究与分析

摘要：随着我国经济不断发展，人们对于物质的要求越来越高，我们的科学技术正处于一个飞速发展的时期，产品的生产工序也变得非常复杂，人们对于生产设备故障发生的次数以及频率，如何修复以及诊断有了更为严苛的要求，本篇文章主要研究的是变频器故障诊断技术。

关键词：变频器；故障诊断；技术研究

变频器之所以被广泛应用是因为它的质量较轻，装置体积是较小，最重要的是他的一次功率变换控制的效率非常高，变频器这种设备的结构非常特殊，而且又在我国的工业系统中发挥着非常重要的作用，一旦它发生故障问题并且不能及时找出原因并进行解决，会对整个工业系统产生非常严重的影响，继而对整个生产生活带来非常大的经济损失，因此变频器的安全保障问题十分重要。

一、变频器的发展现状以及概念

（一）变频器的发展现状

变频器这种设备的产生，给我国的工业带来了非常大的影响，它极大的简洁化了本来极其复杂的工作程序，变频器的体积与过去的笨重相比有了非常大的改观，它的体积相对来说比较小，除此之外产品的质量也在不断提升，主要体现在它的维修率大大降低，所以变频器这种设备应用得十分广泛，从小型家电到大型机器中，都有变频器这种设备的身影，随着人们生活水平不断的提高，节能型的电器愈加受到人们的青睐，变频器的作用也愈发的重要了，成为人们生活中无法缺少的设备，就比如说现在的人们都离不开电，所有的设施设备都需要电才能运转，不论是夏天还是冬天，人们都需要使用空调，而装在空调中的电动机，便使得家家户户成为耗电大户，变频器这种设备的使用，使这种情况得到了很大的改善，在很大程度上降低了设备的能耗。

和其他的发达国家相比，我国的变频器的发展是非常慢的，所以我们在产品技能上还不是很完善，需要进行提升和改进，我们国家自己研发生产的高压大功率变频器是非常少的，生产的比较多的便是低压段的中小型变频器，在这一方面，我们仍然需要努力。

（二）变频器的概念

变频器是可调速驱动系统的一种，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。

二、变频器最常出现的故障分类

故障简单来说，就是在系统在使用过程中内部一些特殊的性能偏离了正常运行的范围，使得系统内部出现异常，按照不同工作性能划分可以将其故障分成三类。

（一）按照故障发生的时间来进行划分

按照故障发生的时间划分，可以划分成三种故障。第一种故障适老化性故障，这种故障是最为常见的，这是因为不论什么样的机械设备都会有他自己的使用寿命，这种老化性故障常常出现在使用了多年的设备中；第二种故障是突发性故障，就是变频器在使用中过程中突然某种原因使得系统的某种功能得不到正常使用；第三种故障是间歇性故障，是因为某些因素从而导致某些系统功能出现不稳定的现象。

（二）按照故障发生的部位来进行划分

按照固执故障发生的部分来进行划分，可以划分成三种故障类型，第一种故障类型是负载故障，负荷过重导致电动机发热，并可从显示屏读取运行电流上发现。第二种故障类型是开关电源故障，是变频器的供电电源存在着很大的问题所造成的故障，第三种故障是内部故障，是变频器自身的问题所造成的故障，他又主要包含三种，分别是控制系统的故障、逆变器的故障以及直流环节故障。

（三）按照故障发生的性质来进行划分

按照故障的性质来进行划分，可以分成两种，第一种是偶发性的故障，这种故障和间歇性的故障有很大的相似之处，它所发生的时间是不确定并且时有时无的。第二种故障類型是永久性的故障，由于某种因素导致变频器不能进行正常的工作，这种状况一直持续存在。

三、对于变频器故障的诊断

（一）在神经网络的基础之上的变频器的故障诊断

神经网络控制器这种故障诊断有许多的好处，其中最重要的一条，便是它可以通过网络的变换和动力学行为得到一种并行分布式的信息处理功能。从此进行故障的诊断和预测工作，这是目前最为科学合理的处理方式，尤其是在遇到不知名故障信号和故障类型之间的逻辑关系时，此方式更为明显，由于变频装置系统具有非常强的随机性以及模糊性，并没有方法可以解决在此之前的故障检测方法，所以在这种情况下，我们发明了这种在神经网络基础之上的变频器的故障诊断技术，这种技术有非常多的优点，但是它也有一些不足之处，主要体现在三方面，一个方面是他对于专家的经验知识没有很好的重视；第二个方面是在样本获取环节是非常困难的。第三个方面是他无法理解网络全职形式的表达方式。

（二）在信号处理的基础之上的变频器故障诊断技术

起初，借助傅里叶分析法对三项全控制流电流的故障来进行一个诊断分析，第一，取一些关键点，把时域转化到频域信息再进行分析，第二，借助蝙蝠值得具体特征来进行故障诊断，最终得出故障的类型，第三，使用一些尚未启用的工具对这些变频器故障进行详细而深入的分析与探究，确定故障出现的部位并迅速的选择最正确的解决方式。然后基于沃尔什分析法对三项全控制电流的故障进行诊断，第一，同样是对故障中的关键点来进行一个分析，第二把关键点的波形借助沃尔什法进行变换，然后对时域转换频域进行一个周期的工作。第二，通过电动机屏幕中显示故障的具体特征进行分析，从而找到其问题，最终找到变频器故障所发生的部位。这种诊断技术是具有非常多的优点的，他的诊断速度非常快，而且灵敏度较高，操作相对简单，但是，这种方法不足之处就是对故障参数的设定是非常困难的，在目前还没有找到确切可行的方法。

四、总结

文章中首先分析了变频器的发展现状以及概念，其次变频器最常出现的故障分类，不断完善变频器在工业生产中的应用使其在工业化社会中不断发挥重要的作用。

参考文献：

[1]朱大奇，于盛林.基于知识的故障诊断方法综述[J].安徽工业大学学报，2002（09）.

[2]高明裕，徐德鸿，李承红.多台电力电子装置故障自诊断系统[J].电力电子技术，2006（03）.

作者简介：王笑（1987），男，汉族，陕西神木人，硕士，讲师，研究方向：电气控制。