變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現電機的變速運行的設備。其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉矩計算的CPU以及一些相應的電路。
 

　　1. 整流器 ，它與單相或三相交流電源相連接，產(chǎn)生脈動(dòng)的直流電壓。

　　2. 中間電路，有以下三種作用： 

　　a. 使脈動(dòng)的直流電壓變得穩定或平滑，供逆變器使用。

　　b. 通過(guò)開(kāi)關(guān)電源為各個(gè)控制線(xiàn)路供電。

　　c. 可以配置濾波或制動(dòng)裝置以提高變頻器性能。

　　3. 逆變器 ，將固定的直流電壓變換成可變電壓和頻率的交流電壓。

　　4. 控制電路 ，它將信號傳送給整流器、中間電路和逆變器，同時(shí)它也接收來(lái)自這些部分的信號。其主要組成部分是：輸出驅動(dòng)電路、操作控制電路。主要功能是： 

　　a. 利用信號來(lái)開(kāi)關(guān)逆變器的半導體器件。

　　b. 提供操作變頻器的各種控制信號。

　　c. 監視變頻器的工作狀態(tài)，提供保護功能。

　　在現場(chǎng)對變頻器以及周邊控制裝置的進(jìn)行操作的人員，如果對一些常見(jiàn)的故障情況能作出判斷和處理，就能大大提高工作效率，并且避免一些不必要的損失。為此，我們總結了一些變頻器的基本故障，供大家作參考。以下檢測過(guò)程無(wú)需打開(kāi)變頻器機殼，僅僅在外部對一些常見(jiàn)現象進(jìn)行檢測和判斷。

　　1， 上電跳閘或變頻器主電源接線(xiàn)端子部分出現火花。

　　檢測辦法和判斷 ：斷開(kāi)電源線(xiàn)，檢查變頻器輸入端子是否短路，檢查變頻器中間電路直流側端子P、N是否短路?？赡茉蚴钦髌鲹p壞或中間電路短路。

　　2， 上電無(wú)顯示

　　檢測辦法和判斷 ：斷開(kāi)電源線(xiàn)，檢查電源是否是否有缺相或斷路情況，如果電源正常則再次上電后則檢查檢查變頻器中間電路直流側端子P、N是否有電壓，如果上述檢查正常則判斷變頻器內部開(kāi)關(guān)電源損壞。

　　3， 開(kāi)機運行無(wú)輸出（電動(dòng)機不啟動(dòng)）

　　檢測辦法和判斷 ：斷開(kāi)輸出電機線(xiàn)，再次開(kāi)機后觀(guān)察變頻器面板顯示的輸入頻率，同時(shí)測量交流輸出端子?？赡茉蚴亲冾l器啟動(dòng)參數設置或運行端子接線(xiàn)錯誤、也可能是逆變部分損壞或電動(dòng)機沒(méi)有正確鏈接到變頻器。

　　4， 運行時(shí)“過(guò)電壓”保護，變頻器停止輸出

　　檢測辦法和判斷 ：檢查電網(wǎng)電壓是否過(guò)高，或者是電機負載慣性太大并且加減速時(shí)間太短導致的制動(dòng)問(wèn)題，請參考第8條。

　　5， 運行時(shí)“過(guò)電流”保護，變頻器停止輸出

　　檢測辦法和判斷 ：電機堵轉或負載過(guò)大?？梢詸z查負載情況或適當調整變頻器參數。如無(wú)法奏效則說(shuō)明逆變器部分出現老化或損壞。

　　6， 運行時(shí)“過(guò)熱”保護，變頻器停止輸出

　　檢測辦法和判斷 ：視各品牌型號的變頻器配置不同，可能是環(huán)境溫度過(guò)高超過(guò)了變頻器允許限額，檢查散熱風(fēng)機是否運轉或是電動(dòng)機過(guò)熱導致保護關(guān)閉。

　　7， 運行時(shí)“接地”保護，變頻器停止輸出

　　檢測辦法和判斷 ：參考操作手冊，檢查變頻器及電機是否可靠接地，或者測量電機的絕緣度是否正常。

　　8， 制動(dòng)問(wèn)題（過(guò)電壓保護）

　　檢測辦法和判斷 ：如果電機負載確實(shí)過(guò)大并需要在短時(shí)間內停車(chē)，則需購買(mǎi)帶有制動(dòng)單元的變頻器并配置相當功率的制動(dòng)電阻。如果已經(jīng)配置了制動(dòng)功能，則可能是制動(dòng)電阻損壞或制動(dòng)單元檢測失效。

　　9， 變頻器內部發(fā)出腐臭般的異味

　　檢測辦法和判斷 ：切勿開(kāi)機，很可能是變頻器內部主濾波電容有破損漏液現象。

　　10，如判斷出變頻器部件損壞，則聯(lián)系供應商或送交專(zhuān)業(yè)維修中心處理。

　　變頻器故障分析

　　目前人們所說(shuō)的交流調速系統，主要指電子式電力變換器對交流電動(dòng)機的變頻調速系統。變頻調速系統以其優(yōu)越于直流傳動(dòng)的特點(diǎn)，在很多場(chǎng)合中都被作為首選的傳動(dòng)方案，現代變頻調速基本都采用16位或32位單片機作為控制核心，從而實(shí)現全數字化控制，調速性能與直流調速基本相近，但使用變頻器時(shí)，其維護工作要比直流復雜，一旦發(fā)生故障，企業(yè)的普通電氣人員就很難處理，這里就變頻器常見(jiàn)的故障分析一下故障產(chǎn)生的原因及處理方法。

　　一、參數設置類(lèi)故障

　　常用變頻器在使用中，是否能滿(mǎn)足傳動(dòng)系統的要求，變頻器的參數設置非常重要，如果參數設置不正確，會(huì )導致變頻器不能正常工作。

　　1、參數設置

　　常用變頻器，一般出廠(chǎng)時(shí)，廠(chǎng)家對每一個(gè)參數都有一個(gè)默認值，這些參數叫工廠(chǎng)值。在這些參數值的情況下，用戶(hù)能以面板操作方式正常運行的，但以面板操作并不滿(mǎn)足大多數傳動(dòng)系統的要求。所以，用戶(hù)在正確使用變頻器之前，要對變頻器參數時(shí)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

　?。?）確認電機參數，變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。

　?。?）變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識。

　?。?）設定變頻器的啟動(dòng)方式，一般變頻器在出廠(chǎng)時(shí)設定從面板啟動(dòng)，用戶(hù)可以根據實(shí)際情況選擇啟動(dòng)方式，可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。

　?。?）給定信號的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式，面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定，當然對于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和。正確設置以上參數之后，變頻器基本上能正常工作，如要獲得更好的控制效果則只能根據實(shí)際情況修改相關(guān)參數。

　　2、參數設置類(lèi)故障的處理

　　一旦發(fā)生了參數設置類(lèi)故障后，變頻器都不能正常運行，一般可根據說(shuō)明書(shū)進(jìn)行修改參數。如果以上不行，最好是能夠把所有參數恢復出廠(chǎng)值，然后按上述步驟重新設置，對于每一個(gè)公司的變頻器其參數恢復方式也不相同。

　　二、過(guò)壓類(lèi)故障

　　變頻器的過(guò)電壓集中表現在直流母線(xiàn)的支流電壓上。正常情況下，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380V線(xiàn)電壓計算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線(xiàn)＝513V。在過(guò)電壓發(fā)生時(shí)，直流母線(xiàn)的儲能電容將被充電，當電壓上至760V左右時(shí)，變頻器過(guò)電壓保護動(dòng)作。因此，變頻器來(lái)說(shuō)，都有一個(gè)正常的工作電壓范圍，當電壓超過(guò)這個(gè)范圍時(shí)很可能損壞變頻器，常見(jiàn)的過(guò)電壓有兩類(lèi)。

　　1、輸入交流電源過(guò)壓

　　這種情況是指輸入電壓超過(guò)正常范圍，一般發(fā)生在節假日負載較輕，電壓升高或降低而線(xiàn)路出現故障，此時(shí)最好斷開(kāi)電源，檢查、處理。

　　2、發(fā)電類(lèi)過(guò)電壓

　　這種情況出現的概率較高，主要是電機的同步轉速比實(shí)際轉速還高，使電動(dòng)機處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器又沒(méi)有安裝制動(dòng)單元，有兩起情況可以引起這一故障。

　?。?）當變頻器拖動(dòng)大慣性負載時(shí)，其減速時(shí)間設的比較小，在減速過(guò)程中，變頻器輸出的速度比較快，而負載靠本身阻力減速比較慢，使負載拖動(dòng)電動(dòng)機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動(dòng)機處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器沒(méi)有能量回饋單元，因而變頻器支流直流回路電壓升高，超出保護值，出現故障，而紙機中經(jīng)常發(fā)生在干燥部分，處理這種故障可以增加再生制動(dòng)單元，或者修改變頻器參數，把變頻器減速時(shí)間設的長(cháng)一些。增加再生制動(dòng)單元功能包括能量消耗型，并聯(lián)直流母線(xiàn)吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯(lián)一個(gè)制動(dòng)電阻，通過(guò)檢測直流母線(xiàn)電壓來(lái)控制功率管的通斷。并聯(lián)直流母線(xiàn)吸收型使用在多電機傳動(dòng)系統，這種系統往往有一臺或幾臺電機經(jīng)常工作于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生再生能量，這些能量通過(guò)并聯(lián)母線(xiàn)被處于電動(dòng)狀態(tài)的電機吸收。能量回饋型的變頻器網(wǎng)側變流器是可逆的，當有再生能量產(chǎn)生時(shí)可逆變流器就將再生能量回饋給電網(wǎng)。

　?。?）多個(gè)電動(dòng)施動(dòng)同一個(gè)負載時(shí)，也可能出現這一故障，主要由于沒(méi)有負荷分配引起的。以?xún)膳_電動(dòng)機拖動(dòng)一個(gè)負載為例，當一臺電動(dòng)機的實(shí)際轉速大于另一臺電動(dòng)機的同步轉速時(shí)，則轉速高的電動(dòng)機相當于原動(dòng)機，轉速低的處于發(fā)電狀態(tài)，引起故障。在紙機經(jīng)常發(fā)生在榨部及網(wǎng)部，處理時(shí)需加負荷分配控制?？梢园烟幱诩垯C傳動(dòng)速度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。

　　三、過(guò)流故障

　　過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負載發(fā)生突變、負荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過(guò)延長(cháng)加減速時(shí)間、減少負荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負荷分配設計、對線(xiàn)路進(jìn)行檢查。如果斷開(kāi)負載變頻器還是過(guò)流故障，說(shuō)明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。

　　四、過(guò)載故障

　　過(guò)載故障包括變頻過(guò)載和電機器過(guò)載。其可能是加速時(shí)間太短，直流制動(dòng)量過(guò)大、電網(wǎng)電壓太低、負載過(guò)重等原因引起的。一般可通過(guò)延長(cháng)加速時(shí)間、延長(cháng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負載過(guò)重，所選的電機和變頻器不能拖動(dòng)該負載，也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器；如后者則要對生產(chǎn)機械進(jìn)行檢修。

　　五、其他故障

　　1、欠壓

　　說(shuō)明變頻器電源輸入部分有問(wèn)題，需檢查后才可以運行。

　　2、溫度過(guò)高

　　如電動(dòng)機有溫度檢測裝置，檢查電動(dòng)機的散熱情況；變頻器溫度過(guò)高，檢查變頻器的通風(fēng)情況。