变频器运行故障分析与维修方法

【摘要】通过介绍变频器的故障实例，分析变频器几种故障产生的原因，对同类故障的处理提供一定的参考。
0 引言
由于变频器和交流电机组成的交流调速系统具有优良的调速性能，所以被成功地应用到各个领域。但是如果对变频器维护不周或者使用不当，往往导致变频器不能正常运行，甚至引发设备故障，造成生产中断。借助于变频器完善的保护功能，并通过经验的积累，提高处理变频器故障的能力，将明显地缩短设备的停工时间，提高设备运行的安全性，进而减少企业的经济损失。
1 故障实例的分析与维修
1.1 变频器带载起动不能加速升频
1366S—BR 040变频器所带负荷为37 kW 风机电机。试运行时发现变频器不能正常加速升频，HIM显示正在加速。而变频器只在1～4 Hz摆动，电机发出忽大忽小的嗡嗡声，但最终不能加速至设定频率。断开变频器至电机的连线，空载试运行时，变频器的加减速正常。分析认为是由于变频器的起动转矩不够引起，当变频器的u/厂比过小，低频时输出到电机的电压很低，为达到必要的起动转矩，必然加大电流，而电流的过分加大又使失速保护动作，从而限制了升频，故不能正常起动[1]。
改变起动曲线设置，选定具有起动初始电压值的起动曲线，并将“run boost”、“Start boost”分别设定为6V和10V，即在低频时给予转矩补偿。重新起动后一切正常。
1.2 变频器在起动时直流回路过压跳闸
AEG Multiverter 122/150—400变频器并非每次起动都会过压跳闸。检查时发现变频器在主回路送上电、但没有合闸信号时，直流回路电压即达360v。该型变频器直流回路的正极串接一台接触器，在有合闸信号时经过预充电过程后吸合，故怀疑预充电回路IGBT性能不良，断开预充电回路IGBT，情况依旧。用万用表检查变频器输出端时，其对地阻值很小，查至现场发现，电机接线盒被碱液弄湿，清理干燥处理后，变频器工作正常。
由于电机接线盒被碱液弄湿，直流回路负极的对地漏电流经接线盒及变频器逆变器中的续流二极管给直流回路的电容充电，这种情况下合闸通常理解应该为过流跳闸，而实际为过压跳闸。笔者认为，起动时变频器输出电压和频率是逐渐上升的，电机被碱液弄湿后，将造成输出电流的变化率很高，从而引起直流回路过压。
1.3 变频器在运行时直流回路过压跳闸
ABB ACS600变频器配置有制动斩波器和制动电阻，但调试人员在调试时将电压控制器选择为ON，而未使用制动斩波器和制动电阻。在直流回路过压跳闸后将制动斩波器和制动电阻投入，结果跳闸更加频繁。变频器操作手册上对直流回路过电压原因解释通常有两点：①进线电压过高;②减速时间太短。
因该变频器已投入运行几个月，且跳闸时进线电压在允许的范围之内，其它变频器工作正常，结合以前处理变频器故障时对直流回路过压的认识，认为在使用电压控制器调节回馈电流、防止直流回路过压的情况下，负载电流的变化率过大是引起过压的一个重要原因，通过现场察看被控设备，发现有一块物料卡在传送皮带与下料口之间。清除后，变频器工作正常。
拆开变频器外壳检查，发现制动斩波器上设有三档进线电压选择装置(400 V、500 V、690 V)，以适应不同的进线电压，其中短接环插在690 V档上，造成制动斩波器和制动电阻投入工作的门槛过高，在进线电压为400 V的ACS600变频器rf1未起作用，将短接环移至400 V档，通过减少减速时间试验，制动斩波器和制动电阻工作正常。
1.4 变频器运行中低电压报警跳闸
VLT一5000变频器进线电压正常，但按变频器面板上的STOP/RESET键，再按START键，故障依旧。对变频器进行断电，间隔一会儿后进行送电，变频器可恢复正常，但从微机界面上手动开启时，故障重又出现。测量变频器的电流信号输入端，发现有电流输入，说明检测控制回路无问题;然后又测量了变频器的外部DC24V电压以及主回路的低压元器件，均正常，确认是变频器本体故障。
停电后，拆开变频器，经过仔细检杳，发现控制电路的交流接触器内部固定铁心的橡胶已断裂，致使交流接触器不能正常吸合。由于直流回路充电电阻无良好旁路，导致变频器运转时，直流电压异常，从而使变频器不能正常工作。更换该接触器后，送电试车正常。
2 结束语
在变频器的常见故障中，由其外围电路引起的故障所占比例较大。在日常维护时，应注意检在电网电压，改善变频器、电机及线路的周边环境，定期清除变频器内部灰尘，另外要根据具体使用情况，合理设定变频器参数，通过加强设备管理，最大限度地降低变频器的故障率。