浅谈变频器的日常维护与常见故障处理

摘 要：变频器是以电力电子器件为基础而构成的变换频率的设备。在正常工作过程中，由于使用环境的问题，会造成一系列设备老化、寿命减短等现象，必须进行常规检测及维护。

关键词：变频器；维护检查；故障处理

1 变频器的常规保养维护侧重点

1.1 检修时的注意事宜

普通工作人员不能对变频器进行拆卸和安装，只能由经过专业培训的人员才能对变频器进行维修和更换；对于长时间没有用过的变频器，应注意一点，再次使用时，要让其电压逐渐增大至额定值，不然会出现触电或爆炸的情况；不能在刚断开电源的时候就进行检修，因为电容上会有剩余电压，应该断电后过几分钟，最好用仪表测量一下电压值较低时才可以进行检修；切记不可在变频器内部落下金属物质，以免造成漏电事故，损坏设备。

1.2 变频器的常规巡查

注意变频器的显示面板是否有异常，还要检查变频器的运行参数是否正常；注意设备的风口有没有灰尘，有没有被粉尘给堵死的情况；要尤其注意变频器的工作环境，注意其温度是否符合要求、湿度是否符合要求等；注意变频器有没有出现温度过高以及颜色的变化；注意变频器发出的声音、产生的振动、出现的气味是否异常。

1.3 变频器的定期检测与维护

变频器的长期维护和保养要分成两块来做，一块是小功率变频器，一块是大功率变频器。我们先看小功率变频器的维护注意事项：所谓小功率变频器指的是工作电压为380V或220V的变频器。其中壁挂式的比较多，大多安装在控制柜中，其维护和保养主要包括以下内容：（1）定期检查、去除灰尘。清扫灰尘的时候应注意一定要先将电源断开，而且要等一段时间，电容放电一段时间之后，才能打开变频器的外盖，用毛刷进行灰尘的清扫。（2）定期检查变频器的主要参数。比如电压、电容等。（3）定期检查变频器的相关电路设备。变频器的相关设备主要包括制动电阻、电抗、继电器、接触器等，要注意它们的连接导线是否松垮。（4）根据维护信息判断功率管的寿命。然后我们看大功率设备的维护注意事项：大功率变频器指的是工作电压在6kV以上的，大功率变频器的维护方法除了和小功率变频器维护方法一致外，还有几点需要注意：（1）母线排的定期维护。要检查母线连接是否完整，有无松动现象。（2）对主电路中的整流电路、逆变电路部分进行定期检查。对整流、逆变电路部分所用的二极管、IGBT等大功率半导体器件进行检查。测定它们的正、反向电阻是否正常。检查同一型号的功率管一致性是否良好，如果出现个别器件偏离较大，应该及时换掉。（3）检查接线排。比如有无老化松动脱落现象；短路隐患故障；连接线是否牢固，导线绝缘有无破损，各电路板接线插头是否牢固等；进出主电源线连接是否可靠，连接处有没有发热、氧化等情况的出现。

2 变频器的常见故障及处理方法

2.1 过电流

过电流故障分加速中过电流、运行中过电流和减速中过电流，在以上运行过程中变频器电流超过了过电流保护动作设定值即保护动作。产生这一现象的原因有可能是：电动机所带负载过重；变频器输出电路发生相间短路或者发生对地短路；电机在运行过程中投入变频器，但是和启动模式不匹配；变频器本身的故障使加速时间过短；过电流保护值设置过低，与负载不相适应。当使用过程中产生过电流时，应该首先查看相关参数有没有问题，明确发生故障时的实际电流值是多少，然后根据装置及负载状况判断故障发生的原因是什么。

2.2 对地短路故障

发生对地短路故障的原因可能是因为电动机或电缆对地短路造成的，此时应该断开电缆与变频器的连接，用相应等级的绝缘表检查电动机和电缆的对地绝缘值。但切记不得直接测量变频器端子的对地绝缘电阻，因为变频器的输入、输出元件均具有一定耐压的电子元器件，如果测量不当会将其击穿。如果电动机及电缆的绝缘在允许的范围内，则应认为是变频器自身的质量问题。

2.3 过电压故障

变频器在使用过程中，出现的过电压情况大概分为三种，一种是加速中过电压，然后是运行中过电压，最后是减速中过电压。一般情况下，该故障的产生是由于电动机的再生制动电流回馈到了变频器的直流母线侧，才使直流母线电压升高到设定值，因而动作。所以过电压故障多发生于电动机减速过程中，或在正常运行过程中电动机转速急剧变化时。解决的方法是：根据负载惯性，适当延长变频器的减速时间。当对动态过程要求高时，必须要通过增设制动电阻来消耗电动机产生的再生能量。需要注意的是，如果输入的交流电源本身电压过高，变频器是没有保护功能的。在试运行时必须确认所用交流电压在变频器的允许范围内。

2.4 欠电压

欠电压故障的发生，是由于外部电源降低，或者是变频器内部发生故障，从而使母线电压降至保护值以下，致使欠电压保护动作的一种故障。欠电压保护动作的电压值是可以设定其范围的，也可以通过参数设定动作方式。很多时候需要根据现场情况设定该保护模式。比如：在具有电炉炼钢的钢铁企业，电炉炼钢时电流波动极大。如果电源容量不是非常大，可能会引起交流电压的大幅度波动，这对变频器的稳定运行是一个很大的问题。在这种条件下，需要通过参数改变保护模式，防止变频器经常处于保护状态。变频器的工作电流取自母线，当直流母线电压下降到一定值时，变频器即停止工作。

2.5 电源缺相

当从电网获取的三相交流电源中的任一相断相时，该保护立即动作。由于电源缺相，可能会造成主滤波电容的损坏，当变频器的短路保护采用的是快速熔断器时，可能比较容易过热。而且由于熔断器本身质量问题也可能会造成一相熔断，从而产生电源缺相故障。从保护主回路元件的目的出发，快速熔断器是一个好的选择，但该状况的产生是不希望看到的。因为许多品牌的变频器均建议对变频器的保护采用无熔丝保护器，通常也多用自动空气开关作为主回路的短路保护。

2.6 散热片的热量过高

产生这一故障的原因可能是冷却用的风扇出了问题，导致散热不良及散热片脏、堵等原因，进而导致散热片温度太高。除此之外，也有可能是变频器本身的模拟输入电流太大或者模拟辅助电源的电流过大所引起的。详细的判断方法是：检查维护信息里的散热片温度，该温度正常界限是：小于等于22kW的产品是20摄氏度，大容量产品是50摄氏度。如果其显示正常，则可能并非实际温度过高。另外，通过目视也可以清楚的看到变频器散热板的脏污情况。

2.7 变频器内部热量过高

如果变频器因为没有通风散热设备而造成内部温度上升，那就可能会引发该警报。此外，如果模拟电流超限的话也会产生该警报，还有就是控制回路的冷却出故障的话也可能会产生该警报。有些变频器的控制回路冷却风扇内置了一个检测元件，在风扇检测不正常时会产生该警报，通过检查维护信息的实际温度也可以判断故障原因。需要注意的是，如果是控制风扇故障，必须更换同型号风扇，否则该警报不能解除。

参考文献

[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，1994.

[2]黄俊，王兆安.电力电子变流技术（第3版）[M].北京：机械工业出版社，1994.

[3]陈治明.电力电子器件基础[M].北京：机械工业出版社，1996.

[4]赵良炳.现代电力电子技术基础[M].北京：清华大学出版社，1995.