变频器的应用维护保养及故障处理

摘要： 变频器的维护保养以及故障处理不仅是延长变频器自身寿命的关键，同时也会对整个自动化控制系统产生较大的影响，因此如何合理的对变频器进行维护保养，以及出现问题后如何及时、有效的对故障进行处理是使变频器满足生产工艺多方面要求的核心。

关键词： 变频器；寿命；控制系统；核心

中图分类号：TE922文献标识码：A文章编号：1671－7597（2012）0110121－01

0 引言

变频器以其体积小、重量轻、精度高、通用性强、工艺先进、功能丰富、保护齐全、可靠性高、操作简便等优点，在维护上也比其他控制方式简单、方便等优点，使变频器能很好的适应生产工艺的多方面要求[1-2]。尤其是在工业自动化控制应用上，交流变频调速技术已经上升为工业自动化控制的主流[3]。多年来，我们在生产实际应用中不断学习，积累了一些变频器的维护保养和维修的经验。

1 维护保养

1.1 日常维护与检查。1）环境温度是否正常，要求在-10℃～+40℃范围内，以25℃左右为好；2）变频器在显示面板上显示的输出电流、电压、频率等各种数据是否正常；3）显示面板上显示的字符是否清楚，是否缺少字符；4）用测温仪器检测变频器是否过热，是否有异味；5）变频器风扇运转是否正常，有无异常，散热风道是否通畅；6）变频器运行中是否有故障报警显示；7）检查变频器交流输入电压是否超过最大值。极限是418v（380v×1.1），如果主电路外加输入电压超过极限，即使变频器没运行，也会对变频器线路板造成损坏。

1.2 定期检查。1）作定期检查时，操作前必须切断电源，变频器停电后待操作面板电源指示灯熄灭后，等待4min（变频器的容量越大，等待时间越长，最长为15min）使得主电路直流滤波电容器充分放电，用万用表确认电容器放电完后，再进行操作；2）将变频器控制板、主板拆下，用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部igbt模块、输入输出电抗器等部位。线路板脏污的地方，应用棉布沾上酒精或中性化学剂擦除；3）检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等，如发现应及时进行处理或更换；4）变频器由于振动、温度变化等影响，螺丝等紧固部件往往松动，应将所有螺丝全部紧固一遍；5）检查输入输出电抗器、变压器等是否过热，变色烧焦或有异味；6）检查中间直流回路滤波电解电容器小凸肩（安全阀）是否胀出，外表面是否有裂纹、漏液、膨胀等。一般情况下滤波电容器使用周期大约为5年，检查周期最长为一年，接近寿命时，检查周期最好为半年。电容器的容量可用数字电容表测量，当容量下降到额定容量的80%以下时，应予更换；7）检查冷却风扇运行是否完好，如有问题则应进行更换。冷却风扇的寿命受限于轴承，2-3年更换一次风扇或轴承。检查时如发现异常声音、异常振动，同样需要更换；8）检查变频器绝缘电阻是否在正常范围内（所有端子与接地端子），否则会损坏线路板的电子元器件；9）将变频器的r、s、t端子和电源端电缆断开，u、v、w端子和电机端电缆断开，用兆欧表测量电缆每相导线之间以及每相导线与保护接地之间的绝缘电阻是否符合要求，正常时应大于1MΩ；10）变频器在检修完毕投入运行前，应带电机空载试运行几分钟，并校对电机的旋转方向。

1.3 变频器的保护。变频器本身具有各种保护功能，如：负载侧接地保护、短路保护、电流限制、逆变器过热、过载等，其自诊断功能、报警警告功能也特别完善。了解这些功能对于正确使用变频器及故障查找是非常重要的。

2 故障判断及处理

2.1 故障判断。当变频器出现故障时，变频器立即跳闸，电机由运行状态到停止，报警指示红色发光二极管变亮，液晶显示部分提示报警信息代码或故障内容。这时可以根据信息代码来分析判断变频器的故障范围，如果是软性故障，可将变频器进行断电复位。如还不能恢复正常，只能采用手动或自动初始化，初始化正常后按照参数表重新将数据输入设定。这样，变频器就可以在故障较轻的情况下恢复正常使用。若经以上操作后变频器仍不正常，就要根据故障现象来检查变频器损坏的部位，更换元器件或电路板。故障查找时必须按变频器的提示顺序进行。

2.2 故障处理。故障处理顺序如下：1）故障代码36，提示为主电源故障，则三相整流桥模块可能击穿短路或开路；2）故障代码14，提示接地故障，可用兆欧表检查电机绕组、查看电缆绝缘是否损坏；3）故障代码37，提示逆变器故障，则igbt模块可能击穿短路。igbt模块短路，主回路熔断器也将熔断。当igbt模块某一相门极损坏时，变频器会出现过流保护现象，这时应对igbt模块进行检查。

2.3 元器件好坏的简易测试法。测量方法分为元器件测试和线路板在路测试两种方式。在路测试：断开变频器电源，在不拆动线路板元器件的条件下，测量线路板上的元器件。对于元器件击穿、短路、开路性故障，这种检测方法可以方便快捷的查找出损坏的元器件，但还应考虑线路板上所测元器件与其并联的元器件对测量结果所产生的影响，以免造成误判断错误。下面介绍元器件好坏的判断内容在简单介绍：普通二极管的检测；三极管检测；三相整流桥模块检测；逆变器igbt模块检测；电解电容器的检测；电感器和变压器简易测试

2.4 电感器的测试。用mf47型万用表电阻档测试电感器阻值的大小。若被测电感器的阻值为零，说明电感器内部绕组有短路故障。若被测电感器阻值为无穷大，说明电感器的绕组或引出脚与绕组接点处发生了断路故障。

2.5 变压器的简易测试。用万用表电阻档r×10k分别测量铁心与一次绕组、一次绕组与二次绕组、铁心与二次绕组之间的电阻值，应均为无穷大。否则说明变压器绝缘性能不良。测量绕组通断：用万用表r×1档，分别测量变压器一次、二次各个绕组间的电阻值，一般一次绕组阻值应为几十欧至几百欧，变压器功率越小电阻值越大；二次绕组电阻值一般为几欧至几百欧，如某一组的电阻值为无穷大，则该组有断路故障。

2.6 拆卸方法。如已判断出集成电路块损坏，用裁纸刀将引脚齐根切断，取下集成电路块。焊接方法：焊接前，先用酒精将拆掉集成电路块的线路板铜萡上的多余焊锡及脏东西清理干净，将集成电路块的引脚涂上酒精松香水，并将引脚搪上一层薄锡。然后，核对好集成电路引脚位置，将集成电路块放在待焊的线路板上，轻压集成电路块，用电烙铁先焊集成电路块四个角上的引脚，将集成电路块固定好，再逐一对其它各引脚进行焊接。

3 结论

变频器的维护保养不仅关系变频器自身的性能，同时也影响着整个操作系统的效率。因此合理的对变频器进行维护保养，对出现的故障及时合理的进行处理是至关重要的。

参考文献：

[1]吕以清，蓄热式燃烧技术在轧钢连续加热炉应用合理性与实用性，工业炉，2007（2）：17-20.

[2]温良英，蓄热式燃烧器阻力特性研究，工业加热，2001（4）.