變頻器的常見(jiàn)故障

變頻器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。筆者針對(duì)變頻器的一些常見(jiàn)故障做一個(gè)小結(jié)，希望在今后的變頻器維護(hù)工作中能夠給大家提供一些幫助。常見(jiàn)的故障如下。

1 過(guò)電流跳閘

過(guò)電流是變頻器報(bào)警最為頻繁的現(xiàn)象。常常是通電就跳，這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位，主要原因有：模塊損壞、驅(qū)動(dòng)電路損壞、電流檢測(cè)電路損壞。

重新啟動(dòng)時(shí)，一升速就跳閘。主要原因有負(fù)載側(cè)短路；機(jī)械卡住、逆變管損壞、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小、拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來(lái)。

重新啟動(dòng)時(shí)并不立即跳閘，而是在運(yùn)行過(guò)程（包括升速和降速運(yùn)行）中跳閘，可能的原因：升速時(shí)間設(shè)定太短；降速時(shí)間設(shè)定太短；轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（U/F比）設(shè)定較大，引起低頻時(shí)空載電流過(guò)大；電子熱繼電器整定不當(dāng)，動(dòng)作電流設(shè)定得太小，引起誤動(dòng)作。如一臺(tái) LG-IS3-4 3.7 kW變頻器一啟動(dòng)就跳“OC”。打開(kāi)機(jī)蓋沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何燒壞的跡象，在線測(cè)量 IGBT(7MBR25NF-120)基本沒(méi)有問(wèn)題，為進(jìn)一步判斷問(wèn)題，把IGBT拆下后測(cè)量7個(gè)單元的大功率晶體管開(kāi)通與關(guān)閉都很好。在測(cè)量上半橋的驅(qū)動(dòng)電路時(shí)發(fā)現(xiàn)有一路與其他兩路有明顯區(qū)別，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)一只光耦A(yù)3120輸出腳與電源負(fù)極短路，更換后三路基本一樣，模塊裝上通電運(yùn)行一切良好。又如一臺(tái)BELTRO-VERT 2.2 kW變頻器通電就跳“OC”，且不能復(fù)位。首先檢查逆變模塊，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，其次檢查驅(qū)動(dòng)電路也沒(méi)有異常現(xiàn)象，估計(jì)問(wèn)題出在過(guò)電流信號(hào)處理這一部位，將其電路傳感器拆掉后通電，顯示一切正常，故認(rèn)為傳感器已壞，找一新品換上后，帶負(fù)載一切正常。

2 過(guò)電壓跳閘

引起過(guò)電壓跳閘的主要原因：電源電壓過(guò)高；降速時(shí)間設(shè)定太短；降速過(guò)程中再生制動(dòng)的放電單元工作不理想，包括來(lái)不及放電（應(yīng)增加外接制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元）和放電支路發(fā)生故障，實(shí)際并不放電。如一臺(tái)安N2系列3.7 kW變頻器在停機(jī)時(shí)跳“OU”。在修這臺(tái)機(jī)器之前，首先應(yīng)清楚“OU”報(bào)警的原因何在，這是因?yàn)樽冾l器在減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度加快，轉(zhuǎn)子的電動(dòng)勢(shì)和電流增大，使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，回饋的能量通過(guò)逆變環(huán)節(jié)中的二極管流向直流環(huán)節(jié)，使直流母線電壓升高所致，所以應(yīng)該著重檢查制動(dòng)回路，測(cè)量放電電阻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再測(cè)量制動(dòng)管（ET191）時(shí)發(fā)現(xiàn)已擊穿，更換后通電運(yùn)行，且快速停車都沒(méi)有問(wèn)題。

3 欠電壓跳閘

引起欠電壓跳閘的原因：電源電壓過(guò)低；電源缺相；整流橋故障。如一臺(tái)CT 18.5 kW變頻器通電跳“Uu”。經(jīng)檢查這臺(tái)變頻器的整流橋充電電阻都是好的，但是通電后沒(méi)有聽(tīng)到接觸器動(dòng)作，因?yàn)檫@臺(tái)變頻器的充電回路不是利用可控硅，而是靠接觸器的吸合來(lái)完成充電過(guò)程的，因此認(rèn)為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分。拆掉接觸器單獨(dú)加24 V直流電，接觸器工作正常。繼而檢查24 V直流電源，經(jīng)仔細(xì)檢查，該電壓是經(jīng)過(guò)LM7824穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出的，測(cè)量該穩(wěn)壓管已損壞，找一新品更換后通電工作正常。又如一臺(tái)DANFOSS VLT5004 變頻器，通電顯示正常，但是加負(fù)載后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路電壓低)。該變頻器同樣也是通過(guò)充電回路的接觸器來(lái)完成充電過(guò)程的，通電時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象，估計(jì)是加負(fù)載時(shí)直流回路的電壓下降所引起，而直流回路的電壓又是通過(guò)整流橋全波整流，然后由電容平波后提供的，所以應(yīng)著重檢查整流橋，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)該整流橋有一路橋臂開(kāi)路，更換新品后問(wèn)題得到解決。

4 過(guò)熱

過(guò)熱也是一種比較常見(jiàn)的故障，產(chǎn)生的主要原因有周圍溫度過(guò)高、風(fēng)機(jī)堵轉(zhuǎn)、溫度傳感器性能不良、電機(jī)過(guò)熱等。在夏季如果變頻器操作室的制冷、通風(fēng)效果不良，環(huán)境溫度升高，則經(jīng)常發(fā)生過(guò)熱保護(hù)跳停。這時(shí)應(yīng)檢查變頻器內(nèi)部的風(fēng)扇是否損壞，操作室溫度是否偏高，應(yīng)采取措施進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，保證變頻器安全度夏。

5 輸出不平衡

輸出不平衡一般表現(xiàn)為電機(jī)抖動(dòng)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，產(chǎn)生的主要原因有模塊損壞、驅(qū)動(dòng)電路損壞、電抗器損壞等。如一臺(tái)富士 G9S 11 kW變頻器，輸出電壓相差100 V左右。打開(kāi)機(jī)器初步在線檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)逆變模塊（6MBI50N-120）有問(wèn)題，測(cè)量六路驅(qū)動(dòng)電路也沒(méi)發(fā)現(xiàn)故障，將其模塊拆下測(cè)量，發(fā)現(xiàn)大功率晶體管不能正常導(dǎo)通和關(guān)閉，該模塊已經(jīng)損壞。

6 過(guò)載

過(guò)載也是變頻器跳動(dòng)比較頻繁的故障之一，平時(shí)看到過(guò)載現(xiàn)象，維修人員應(yīng)首先分析到底是電機(jī)過(guò)載還是變頻器自身過(guò)載，一般來(lái)講電機(jī)由于過(guò)載能力較強(qiáng)，只要變頻器參數(shù)表的電機(jī)參數(shù)設(shè)置得當(dāng)，一般不會(huì)出現(xiàn)電機(jī)過(guò)載。而變頻器本身由于過(guò)載能力較差很容易出現(xiàn)過(guò)載報(bào)警，可以檢測(cè)變頻器輸出電壓。

7 開(kāi)關(guān)電源損壞

這是變頻器最常見(jiàn)的故障，通常是由于開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的。丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844，來(lái)調(diào)整開(kāi)關(guān)電源的輸出，同時(shí)UC2844還帶有電流檢測(cè)、電壓反饋等功能，當(dāng)發(fā)生無(wú)顯示、控制端子無(wú)電壓、DC12V/24V風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時(shí)，維修人員首先應(yīng)該考慮是否開(kāi)關(guān)電源損壞了。

8 SC故障

SC故障是安川變頻器較常見(jiàn)的故障。IGBT模塊損壞，是引起SC故障報(bào)警的原因之一，而驅(qū)動(dòng)電路損壞也容易導(dǎo)致SC故障報(bào)警。此外，電機(jī)抖動(dòng)，三相電流、電壓不平衡，有頻率顯示卻無(wú)電壓輸出，這些現(xiàn)象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種，首先是外部負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞，如負(fù)載發(fā)生短路、堵轉(zhuǎn)等。其次，驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真，或驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致IGBT損壞，從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警。

9 限流運(yùn)行

在平時(shí)運(yùn)行中可能會(huì)碰到變頻器提示電流極限。對(duì)于一般的變頻器在限流報(bào)警出現(xiàn)時(shí)不能正常平滑的工作，電壓(頻率)首先要降下來(lái)，直到電流下降到允許的范圍，一旦電流低于允許值，電壓(頻率)會(huì)再次上升，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。變頻器采用內(nèi)部斜率控制，在不超過(guò)預(yù)定限流值的情況下尋找工作點(diǎn)，控制電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行在工作點(diǎn)，并將告警信號(hào)反饋給客戶，依據(jù)告警信息維修人員再去檢查負(fù)載和電機(jī)是否有問(wèn)題。