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变频器维护与故障处理

发布于：2015-06-05 20:44:05 来自：电气工程/输变电工程 [复制转发]

1、变频器长期不用应该注意那些问题？

答：⑴ 电容器，可能发生电解液溢出，甚至使印制电路板受到腐蚀。

⑵ 却风机，如长期不用，轴承的润滑油可能干涸，将影响其使用寿命。

⑶ 对于长期不用的变频器，每隔半年或者一年应该空载运行一天。

2、限流电阻烧坏如何配置？

答：⑴ 限流电阻的阻值，通常根据变频器额定电流来选择。RL=537/IN IN –变频器额定电流

⑵ 限流电阻的容量，限流电阻中的充电电流衰减得很快，很快被开关器件所短路，通电的时间很短，其容量不必太大；PR≥20~250W原则：电阻值大，取小值；电阻值小，取大值

3、变频器各部分电流之间的关系？

答：

⑴ 各部分的功率：变频器的输入功率：Ps=UsIsCOSQs直流电路功率：PD=UDID

变频器的输出功率：Pm1=UmImCOSQm电动机轴上的输出功率：Pm=Tmnm/9550

⑵ 频率下降后各部分的功率:

电动机的输出功率电动机的转矩必须与负载转矩相平衡Tm≈TLà 负载阻转矩当TL=恒定时，Pm2= Tmnm/9550↓其他各部分的功率：根据能量守恒的原理PS≈PD≈Pm≈Pm2当频率下降时，所有功率：PS，PD，Pm，Pm2 都下降频率下降后各部分电流① 电动机的电流：在负载转矩TL不变情况下，?m=? 磁+? 矩Im=恒定值，变频器输出电压Um 随频率下降而下降Pm1= Um(↓)ImCOSQm↓

② 直流电流：

在直流回路里，电压UD 是不变的，但功率PD 减小随频率下降，电流ID也将减小。ID=PD(↓)/UD

③ 输入电流，电源电压US 不变，输入功率PS↓IS=PS(↓)/ ( U3COSQS)↓

⑶ 总结

变频器的输出电流（电动机电流）Im 决定于负载转矩，在负载转矩不变的前提下，Im大小与频率无关。直流回路的电流将随频率的下降而减小

4、变频器三相输出电流不平衡正常吗?

答: ⑴ 变频器在轻载时，三相输出电流不平衡，这是正常时。

⑵ 轻载时，由于滤波电容器的放电电流较小，故电容上的电压波形比较平缓。

⑶ 负载较重时，放电电流较大，电压波形起伏也较大。

5、输入侧交流电抗器的作用是什么？

答：⑴ 在变频器的输入侧，功率因数低并不是因为电流滞后形成，而是高次谐波电流形成的。所以要改善功率因数，必须削弱高次谐波的电流。

⑵ 接入交流电抗器后，电流波形变为正弦波形，功率因数可提高到0.85 以上。如果在变频器的整流桥和滤波电容之间接入直流电抗器，其输入电流波形变为形，功率因数可提高到0.95 以上，直流电抗器除了提高功率因数外，还可削弱在电源刚接通瞬间的冲击电流。

⑶ 交流电抗器还具有削弱冲击电流，对电源侧尖峰电压起到缓冲作用，削弱三相电源电压不平衡的影响

6、热继电器在变频器输出电路内容易误动作的原因是什么？

答：虽然变频器的输出电流已经十分接近正弦波形，但是还是有与载波频率相同的高次谐波成分，在电动机的输出功率相同的情况下，其每相电流的有效值大于工频运行时的电流。这就是当电动机在额定状态下运行时，热继电器容易误动作的原因，其解决方法有：

① 加大热继电器，通常热继电器的动作电流提高10%左右；

② 加入旁路电容，在热继电器的发热元件旁并联一个旁路电容，使高次谐波电流不流经热继电器的发热元件。

7、滤波电容器并联电阻起什么作用？

答：三相380V 全波整流后，直流电压峰值为537V，平均513V；电解电容耐压只有450V，使用标称400V；滤波电容器由两个或两组电解电容串联组成：

（1）其电容量离散性较大，两组电容值差异较大；

（2）两组电容器的电压分配不均衡。

电阻易做得比较精确，并联两个电阻起到均压作用。

8、整流桥和滤波电容器之间为什么要接一个电阻和接触器？

答：滤波电容量很大，接通电源瞬间有以下两个方面的影响：

（1）产生很大冲击电流，可能损坏整流二极管；

（2）使电源电压瞬间下降为0V，干扰电网。

因此，接入限流电阻RL，限制充电电流在允许范围内；电容充电完毕，接触器短接限流电阻。

9、为什么在（IGBT）逆变管旁接反并联二极管？

答：异步电动机的定子绕组是感性电路：

（1）再生制动状态；

（2）绕组自感电动势磁场作功。电流及能量通过反并联二极管反馈到直流电路。

10、为什么三相电源不能错接在变频器的输出端？

答：当IGBT元件V3 瞬间导通，形成短路，烧坏功率元件。

11、空气断路器的作用及如何选择？

答：空气断路器的作用有以下两个方面：

（1）隔离作用，变频器长期不用或维修时，切断电源；

（2）过流保护作用。选择断路器：额定电流IQN ≥（1.3 —1.4）IN

12、变频器前面一定要配接触器吗？

答：输入侧接触器的作用有以下几个方面：

（1）控制方便；

（2）发生故障时可自动切断变频器电源；选择接触器：额定电流IKN ≥ IN

13、变频器前端是否要配接快速熔断器？

答：有两种观点

一种是快速熔断器与断路器作用类似，可以不配接；另种观点，快熔的保护动作快，应该配接；选择快熔IFN ≥（1.3 —1.4 ）IN

14、什么情况变频器的输出线需要加粗？

答：主要有以下几个原因：

⑴ 输出频率很低，输出电压也很低。

⑵ 低频运行时，线路电压降所占比例增大。

⑶ 电动机和变频器之间距离较远。

⑷ 加粗变频器的输出线：保证 △U ≤ 2％ — 3％ UPHN（变频器额定相电压）

15。电动机和变频器之间的距离较远应采取什么措施？

答：距离较远，导线分布电感和线间寄生电容易损坏电机；距离达到30m，应接输出电抗器；小变频器带轻载大电机

16、闭环控制要达到什么目的？

答：有以下几个目的：

⑴ 设定一个目标值（给定值），如目标压力PT。

⑵ 测出一个实际值（反馈值），如实际压力PF。

⑶ 实际值PF ＜目标值PT ，变频器加速。

⑷ 实际值PF ＞目标值PT ，变频器减速。

⑸ 实际值PF ＝目标值PT ，变频器恒速运行。

17。变频器的PID功能有效时，有那些功能发生变化？

答：主要有以下三个方面：

⑴ 模拟量输入端，只接收目标信号和反馈信号。

⑵ 变频器预置的加、减速时间不起作用，电机实际加、减速时间，由P 、I 、D运算结果决定；

⑶ 开关量输入端，只有正转（FWD）或反转（REV）有效，其它操作信号无效。

18、反馈信号的滤波时间（采样时间）起什么作用？

答：⑴ 反馈信号线取至现场，通常很长，易受干扰。

⑵ 为防止和削弱干扰信号，对反馈信号进行滤波。

⑶ 滤波时间越长，效果越好；但控制系统灵敏度下降。

⑷ 滤波时间越短，控制系统响应快，滤波效果差。总之，根据现场实际情况调整滤波时间。

19、如何处理反馈信号的断线故障？

答：反馈信号线较长，一旦发生断线故障，应对功能如下：

（0）停机；

（1）按数字设定频率运行；

（3）按上限频率运行；

（4）按上限频率的一半运行。

20、闭环控制系统在启动过程中为什么容易跳闸？

答：⑴ PID功能有效时，变频器的加、减速时间都无效。

⑵ 电动机加、减速的快慢，取决PID 调节量。

⑶ 在启动过程中，可能因加速过快导致过流跳闸。

21、外接PID控制器与变频器如何配合使用？

答：⑴外接PID 控制器的积分时间与变频器加、减速时间叠加一起，对电机升、降速的快慢起作用；

①加、减速时间将影响拖动系统响应能力；

②加、减速时间设置太短，启动又易过流跳闸；

⑵预置两种加、减速时间：

①启动过程采用较长的第一种加、减速时间；

②运行过程采用很短的第二种加、减速时间，此时，仅取决于PID 的积分时间。

22、多台变频器同时控制，为什么采用外接PID控制为宜？

答：主要有以下几个原因：

⑴多台变频器各自采用PID控制，其步调不可能一致。

⑵ 易造成多台变频器输出频率，不断交替变化的振荡现象。

⑶外接一台PID控制器，电流信号给定频率，其电路串联。

⑷多台水泵同时加、减速，避免此起彼伏的振荡。

23、怎样分析供水管路工作状态？

答：从以下几个方面来分析：

⑴ 扬程特性：

① 管路中阀门开度不变，泵在一定转速下，扬程H 与流量Q 间关系曲线，称为扬程特性曲线；

② 水泵转速下降，扬程特性曲线下移。

⑵ 管阻特性：

① 泵转速不变，阀门在一定开度下，扬程H 与流量Q 间关系曲线，称为管阻特性曲线；

② 阀门关小，管阻增大，管阻特性曲线上扬。

③ 管阻特性的起点是静扬程，即供水系统“空载扬程”。

⑶ 供水系统工作点：即两特性曲线的交点。

24、怎样分析供水功率的节能效果？

答：分析方法如下所示：

⑴ 阀门控制法：控制阀门开度，调节流量，泵的转速不变；

⑵ 转速控制法：改变水泵的转速，调节流量，阀门的开度最大；两种方法比较，变频调速节能显著。

25.、供水功率，是否流量越小节能越大？

答：⑴ 从两种控制流量方式看，并不是流量越小节能越大；

⑵实际流量QX = 58 % QN 额定流量，节能最大；

26、 plc、PC 机与变频器通讯技术说明？

答：通信给定方式是指PLC 或PC 上位机通过通信接口按照特定的通信协议，特定的通信介质把数据传输到变频器以改变变频器设定频率的方式。RS232/RS485 通信异步通信方式，每个字符前有一个起始位，表示读字符已经开始，当数据传输完毕后，设置一个奇偶校验位，进行奇偶校验位进行奇偶校验，最后设置一个停止位，表示读字符已经结束，异步通信的优点是灵活性好，便于处理实时性较强的串行数据，缺点是传输速率较低。半双工数据传递方式：每台设备只能做一件事情，或接收或发送，而不能同时发送或接收。在目前实际应用中，变频器与控制器之间更趋于通过现场实时总线通信的方式以实现数据的交互，而上位机可以通过RS232/RS485接口或现场总线与变频器的通信。如果要实现数据的双向访问，就必须自己编写通信应用程序，而且这种程序多数都不能符合OSI/ISO的规范，只能实现单一的功能，适用于单一设备类型，程序不具备通用性，如果设备数量超过两台，就须使用RS485 通信介质。RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主”设备中转才能实现。通常为PC、PLC为主设备，这种设备网中只有一个主设备，其余全部为“从”设备。而现场总线技术是以ISO/OSI 为模型，具有完整的软件支持系统，能够解决总电控制冲突检测，链路维护等问题。组网方式：PC、PLC、 dcs 为主机，从机为变频器通信接口：

接口方式：RS485,异步半双工

数据格式：无检验，奇校验，偶校验

数据传输速率

功能定义

监视从机运行状态

当前运行频率，输出电压，输出电流，运行线速度，模拟闭环反

馈，速度闭环反馈，压力反馈。

从机运行设定参数：当前设定频率，转速，电速度，模拟闭环设

定、速度闭环设定。

控制从机运行：开机，停机，点动，故障复位，自由停车。

通信方式

通信方式遵循以下原则：

变频器为从机，采用主机“轮询”和从机“应答”的点对点通信方式，如

果主机使用广播地址发送命令时，从机不允许应答。从机在最近一次

对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。

通信协议格式

现场总线通信------MODBUS 总线

MODBUS是MODCOM公司为谈公司生产的PLC设计的一种通

信协议，从它的功能看，是一种现场总线，它通过24 种总线命令实

现PLC 与外界的信息交换，具有MODBUS 接上的PLC可以很方便

地进行组态。

现场总线的技术特点：

– 系统的开放性

– 互可操作性与互用性

– 现场设备的智能化与功能自治性

– 系统结构的高度分散性

– 对现场环境的适应性

27、如何能把变频器的V/F 曲线调到变频器的最佳状态.？

答：有以下两个方面：

⑴ 要根据电动机带动的实际负载进行调整。

⑵ 如果所带负载经常变动，就需要以较长时间运行状态为变频器的v/f 曲线调整基准。

28、驱动器在低速、重载运行时的注意事项？

答：在低速、重载情况下，首先注意的是启动力矩要大，正常运行的时候不需要多大力矩，这就需要在低速重载情况下运行时，设置v/f 比值大于7.6，满足启动力矩和低速运行力矩。

29、变频器输出端接接触器合适吗？

答：通常情况下，变频器输出端不允许接接触器，这是因为当变频器输出端的接触器在没有吸合的请况下，变频器启动时并达到一定的频率后，接触器才吸合，就会出现很大的过载电流，使变频器过流跳闸或损坏变频器。如果在使用中必须在变频器的输出端接接触器，控制回路一定要确保在变频器启动时输出接触器是吸合的。不允许将变频器输出接触器作为停止或者启动元件使用。

30、存储器故障出现原因是硬件问题还是程序问题？

答：如果停电之后再给电，变频器正常，说明是软件问题，变频器受到干扰，程序“飞”了，如果重新给电以后还是不正常，一般是硬件问题。

31、重载与轻载的区别，为什么驱动器轻载时的额定电流要大于重载时的额定电流？

答：这是由于设置的启动转矩过大，在轻载的时候电机出现磁饱和，电流畸变，在重载的时候，电机的磁饱和度减少，电流随之减小。

32、变频器如果和其他的设备共用同一变压器有什么利弊？

答：变频器本身是一个干扰源，例如在同一台变压器下接有变频器和仪器仪表的情况下，仪表可能会受到变频器的谐波干扰，情况严重时，仪器仪表不能正常工作，需要采取一定隔离措施或者抗干扰措施才能使仪器仪表正常工作。

33、变频器对大电网有什么危害？

答：变频器安装使用比较集中的地方，会使电网受到污染，这是因为变频器的输入电流是不连续的，含有很多高次谐波。

34、变频器上电后无反应，显示面板模糊是什么原因？

答：如果上电后无反应，显示面板模糊，首先检查输入电压是否正常，再检测变频器直流电压是否正常（输入三相电压380v，其直流电压在513v-537v），如果电源正常，有可能是电源板出现问题或者显示面板接触不良。

35、在高频段情况下（大于250Hz），如何选用适当的变频器？

答：通常情况下，大多数的普通变频器最高输出频率可以达到400-500HZ，对于变频器的输出频率的大小，在电气方面是没有问题的，主要考虑电动机所带的机械设备是否震动，和电动机或者机械设备可以达到高速度下稳定正常运行的要求。