变频器各种故障分析

572013年第18期（总第261期）NO.18.2013（CumulativetyNO.261）变频器各种故障分析（汕头万丰热电厂，广东汕头515000）变频器在重工业、轻工业、公用事业和民用产品中得到了日益广泛的应用，文章针对变频器在日常运行中出现的各种变频故障加以分析。变频器；过流；过载；过压；故障TM921A1009-2374（2013）18-0057-02变频器调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术，既要处理巨大的电能转换，又要处理信息的收集、变换和传输，因此它的共性技术必定分成功率转换和弱电控制两大部分。通用变频器一般都采用交直交的方式，并由以下两部分组成：主回路：变频器主回路包括整流部分、直流环节、逆变部分、制动或回馈环节等部分。控制回路：控制回路包括变频器的核心软件算法电路、检测传感电路、控制信号的输入输出电路和保护电路。变频器故障可以分为变频器本机故障、变频器接口故障和电机故障三种，也可以分为有显示故障代码和没显示故障代码两种。变频器正常工作时，直流部电压为全波整流后的平均值，如果线电压为380V，平均直流电压为Ud=1.35U线后者；（5）在连续焊缝和续断焊缝中，优选后者；（6）结构复杂的焊件昀好先分部件焊接后再整体组装；（7）应用对接焊缝的组件，应为后续形变留有尽量大的反变形量。焊件预热时应采用火焰喷射的方法进行，预热范围要大，才能保证焊接处的温度在焊接过程中变化稳定，当预热温度到设定值后，开始焊接。注意焊接时保证层间温度的相对温度，低于135℃时，应重复加热，高于165℃时，应稍等降温。分层焊接时，每焊完一层都要对焊缝处进行清洁，确保无杂质后方可进行下一层作业。焊完正面后，反面应当清根，使焊缝完全不留缝隙。Q690钢板在焊接后出现冷裂纹的趋势较其他板材明显，应及时消除残余应力，其方法包括热处理法和机械处理法。热处理法就是平时说的退火和回火法，因为焊件产生裂纹和形变的趋势在加热到重新结晶温度以后时会明显减少，其原理是通过加热过程中的塑形变性和高温时的应力消解两个过程。机械处理法包括过载、震动、锤击等方法，本文在此不做赘述。通过实际试验，我单位采用不完成回火的方法实现应力消除，实际生产中的温度保持在（520±20）℃。同时为避免焊件表面与内部成分的温度发生过大的差异，加热和冷却的速度都必须科学控制，缓慢降温。否则，此时的热应力很容易产生新的裂纹。因此，保温的时间应该有所延长，使应力在降温过程中平稳的、均匀的、充分的消解掉。一般昀短保温时间在90分钟以上，当然也不能过长。冷却速度根据不同的板材厚度一般在55~280℃/h之间。在用高强度钢（Q690）焊接液压支架的工艺中，注意预热条件，准确选择焊接热输入，把握准确的层间温度和焊接后热处理，掌握熟练的焊接工艺，可以得到符合要求的焊接金属构件。[1]张蕾，李亚江，蒋庆磊，等．液压支架用Q690高强度钢的焊丝匹配性研究[J]．现代焊接，2010，（1）．[2]王伟，孙昕辉，孙试怡，等．双八千大型起重机臂架用Q690D高强钢焊接工艺研究[A]．2012年海洋工程学术会议论文集[C]．2012．[3]张艳娥，张兴杰．焊接过程质量控制[J]．一重技术，2007，（1）．薛建树（1986-），男，山西阳泉人，阳泉煤业（集团）华越机械有限公司机电助理工程师，研究方向：机械制造与自动化。58=513V。当发生过电压时，直流母线上储能电容被冲电，在母线电压过高时，为了保护变频器，变频器会报过压故障，并封锁逆变器的脉冲输出。（1）来自电源输入侧的过压。一般电源电压不会使变频器因过压而跳闸，但雷电引、补偿电容在合闸式断开时，有可能形成过压故障。也就是说电源输入侧的过压主要是指电源侧冲击过压，这种冲击过压主要特点是电压变化率和幅值都很大。（2）来自负载侧的过压。在电机减速时，电机和负载的动能转化为电能，处于发电状态，发出来的电在直流母线上累积，造成母线电压越来越高。如果电机的机械系统惯性大，而制动时间短，那么制动功率很大。产生的电能在变频器内不断累积，来不及释放，很容易造成直流母线过电压。多个电机拖动同一个负载时，也可能出现过压故障。（3）硬件问题引起的过压。一是变频器内部硬件工作出问题，如电压检测、CPU处理出了问题。二是机械部分问题，如果安装偏心就可能造成过压故障。三是变频器在长时间运行后，中间直流回路电容对直流电压的调节程度减弱，变频器出现过压跳闸的概率也会增大。（1）生产机械在运行过程中负荷突然加重，甚至“卡住”，电动机的转速因带不动而大幅下降，一是电流急剧增加，过载保护来不及动作，导致过电流跳闸；二是变频器输出侧发生短路；三是变频器自身工作不正常。（2）变频器对于升、降速过程中的过电流，设置了防失速功能。当升或降电流超过预置的上限电流Iset时，将暂停升或降速，待电流降至设定值Iset以下时，再继续升或降速。但变频器的降速防失速功能只考虑直流电压，而无降速电流过大的自处理功能。（3）变频器上电或一运行就过流。这种保护一般是因变频器硬件故障引起的，若负载正常，变频器仍出现过流保护，一般是检测电路所引起的。过载有一个时间的积累，当积累值达到时才报过载故障。主要原因有：（1）机械负荷过重，其主要特征是电动机发热。（2）三相电压不平衡，致使其中一相的运行电流过大，造成过载跳闸，主要现象是电动机发热不均。（3）变频器内部的电流检测部分出现误动，检测出的电流信号偏大，导致过载跳闸。变频器内部是由无数个电子元器件构成的，其通电运行有大量的热量产生，特别是IGBT在高频状态下工作，容易发热。还有，如果环境温度过高，散热过慢，同样导致变频器内部元器件温度过高，为保护变频器内部电路，变频器会发热报故障报警并停机。变频器长时间运行，导致灰尘聚集，堵塞风道时，影响变频器内部的散热，导致变频器过热报警。变频器风扇坏时，大量的热量积聚在变频器内部散不出去。当变频器所带负载过重时，电流大幅上升，产生大量的热量，变频器也会过热报警。输入缺相检测只存在三相产品中。如果进线电源缺相，变频器会报缺相故障，不能启动，如果是运行中出现电源缺相，变频器也会报故障停机，所以如果出现电源缺相，而且变频器坏了，先是变频器故障而后引起烧电源从而出现缺相。当变频器输入缺相后仍在运行时，电容被反复大范围充电，电容将会损坏，从而造成整台变频器的损坏。变频器提供RS232、RS485串行通讯或总线通讯，组成单主单从或单主多从的通讯控制系统，变频器的通讯故障主要集中在硬件接线错误、通讯卡失常、EMC干扰、通讯协议出错、总线软件配置出错等。（1）变频器运行中“出力不足”。由变频器的U/f控制方式可以知道，变频器控制电机气隙磁通的基本方法即控制输出昀高电压和基本运行频率的比值，当基本运行频率设置过高时，则电机的磁通量太小，没有充分发挥电机的能力，铁心利用不充分，导致变频器出力不足。（2）变频器定子检测故障。变频器输入滤波器采用的是LC结构电路，而变频器输出电压为高频脉冲方波，对电容来说相当于短路状态。（3）三线控制方式故障。变频器可以启动，无法停止。如果不注意三线控制方式与二线制近制方式的区别，就会造成变频器故障。（4）变频器换速时经常无法平层。多段速取指令不对引起电梯变频器平层误差大。（5）变频器PG接口问题。PG接口问题引起速度不匹配。（6）变频器转速跟踪模拟输入量。给定通道输入与设定频率的脉冲时间常数不匹配。（7）变频器上电报E018故障。由于接触器吸合良好信号在由驱动板传输到控制板的过程中，因变频电缆接触不良，导致反检信号无法到达控制板，使变频器无法正常工作。（8）上电显示POFF。制动单元损坏。（9）变频器的AOP面板仅能存储一组参数。设计时AOP面板中的内存不够。（10）变频器不能修改参数。在调试过程中修改了参数P927。（11）无法使用编码器作为速度给定。未作参数修改，故不法实现。（12）选择固定频率+ON方式变频器不能运行。参数设定好后随意更改相应端子的定义会使变频器无法启动。变频器的集成度高、功能强大、科技含量较高，是强电与弱电相结合，因此故障多种多样，我们只能从实践中不断地总结、探索出一套快速有效处理变频器故障的方法。[1]李方圆．变频器故障排除[M]．北京：化学工业出版社，2009．[2]黄威，黄禹．变频器的使用与节能改造[M]．北京：化学工业出版社，2011．[3]王廷才．变频器原理及应用[M]．北京：机械工业出版社，2009．林大维（1975-），男，广东汕头人，汕头万丰热电厂助理工程师，二级维修电工技师。