浅论变频器常见故障分析与维护

摘要：变频器作为高效节能的电机调速装置，符合了现代“低碳”和“节约型”社会发展的需要，本文主要对变频器在使用过程中常见的故障进行了分类分析，指出了正确的使用和维护方法。

关键词：变频器 故障处理 维护

1.引言

变频器是一种向电动机提供变频电源的设备，其具有智能化、数字化、网络化等优点。基于变频器的交流电机变频调速技术具有节电、调速方便、保护功能完善、组态灵活、可靠性强等特点，自20世纪80年代以来变频调速技术在多个领域也得到了非常广泛的应用。随着通用变频器应用范围的扩大，遇到的问题也越来越多。以下就对这些常见故障进行分析并提出一些预防办法，与同行交流。

2.变频器常见故障原因

2.1安装环境

变频器属于电子设备，对安装使用环境有一定的要求。若无法满足这些要求，则须采取相应的措施。温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，应根据装置要求的环境条件安装散热装置且避免日光直射；振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，应尽量避免安装在振动冲击较大的部位；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等会造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路,应对控制柜进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构。

2.2参数设置故障

变频器在使用中，参数设置非常重要，如参数设置不当，轻则不能满足传动系统的控制要求，导致起动、制动的失败或工作时常跳闸，严重时会烧毁功率模块IGBT或整流桥等器件。用户在正式使用变频器之前，要对变频器参数进行设置，主要是对电机参数、变频器的控制方式、变频器的启动方式以及给定频率方式进行设置，正常设置以上参数后，变频器基本上能正常工作。如想获得更理想的控制效果，则需要根据实际情况并参考变频器使用说明书修改有关参数。

2.3过电压故障

这种情况出现的概率较高，主要是电动机的实际转速比同步转速还高，而使电动机处于发电状态或者是中频炉工作于向电网回馈能量时，而变频器又没有安装制动单元引起的，以下情况可引起这一故障。

（1）当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设置较小，在减速过程中，变频器输出频率减小的速度快，而负载靠本身阻力减速较慢，使得负载拖动电动机的转速比变频器输出频率所对应的同步转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量回馈功能，因而变频器直流回路电压升高，超过其保护值，出现故障。

（2）多个电动机拖动同一负载时，也可能出现这一故障.主要是由于没有负荷分配所引起的，即多台电动机速度不同步.以两台电动机拖动同一负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速较高的电动机相当于原动机，转速低的电动机则处于发电状态，易引起故障，处理此类故障可加负荷分配器，也可修改变频器参数。

2.4变频器辅助控制电路故障

变频器驱动电路、保护信号检测及处理电路、脉冲发生及信号处理电路等控制电路称为辅助电路。辅助电路发生故障后，其故障原因较为复杂，除固化程序丢失或集成块损坏外，其它故障较易判断和处理。

（1）驱动电路故障

驱动电路拥有驱动逆变器IGTR，也易发生故障。一般有明显的损坏痕迹，诸如器件（电容、电阻、三极管等）爆裂、变色、、断线等异常现象，但不会出现驱动电路全部损坏情况。处理方法一般是按照原理图，每组驱动电路逐级逆向检查、测量、替代、比较等方法；或与另一块新的驱动板对照检查、逐级寻找故障点。

（2）开关电源损坏

开关电源损坏的一个比较明显的特征就是变频器通电后无显示。开关电源的损坏常见的有开关管击穿，脉冲变压器烧坏及次级输出整流二极管损坏，滤波电容使用时间过长，导致电容特性变化（容量降低或漏电电流较大），稳压能力下降，也容易引起开关电源的损坏。

（3）反馈、检测电路故障

在使用变频器过程中，经常会碰到变频器无输出现象。驱动电路损坏、逆变模块损坏都可能引起变频器无输出，此外输出反馈电路出现故障也能引起此类故障现象。有时在实际中遇到变频器有输出频率，无输出电压（实际输出电压很小，可认为无输出），这时应考虑是否是反馈电路出现了故障所致。在反馈电路中用于降压的反馈电阻是较容易出现故障的元件之一；检测电路的损坏也是导致变频器出现保护功能动作报警的原因，检测电流的霍尔传感器由于受温度、湿度等环境因素影响，工作点容易发生漂移，导致变频器报警。

3.变频器的正确使用及维护

（1）变频器极易受到工作温度的影响，因内部是大功率电子元件，为了安全可靠，产品温度要求在0~55℃，最好控制在40℃以下。另外，温度太高变化较大时，变频器内部易结露，其绝缘性能会降低，甚至引发短路事故，必须在箱中增加干燥剂和加热器；根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。

（2）防止电磁波的干扰，高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。应选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰，各电气元件之间的连线选用屏蔽控制电缆且接地。

（3）装有变频器的控制柜，应尽量远离大容量变压器和电动机。控制电缆线路应避开这些漏磁通大的设备和极易产生电弧的电器件。

（4）为防止变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，引起电气接触不良。须远离振动源，提高控制柜的机械强度，使用抗震橡皮垫固定控制柜内产生振动的元器件。

（5）变频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段，变频器接地端子E（G）接地电阻越小越好。变频器接地必须与动力设备接地点分开，不能共地。

（6）变频器电源输入端有过电压保护，如输入端高电压作用时间长，会使变频器输入端损坏。为防止输入端过电压，要核实变频器的输入电压和变频器的额定电压，否则会造成严重后果。变频器运行过程中，应进行定期巡检和维护，可以从设备外部目视检查运行状况有无异常，专职人员可以通过键盘面板转换键查阅变频器的运行参数，如输出电压、输出电流、电机转速等，掌握变频器日常运行值范围，以便及时发现变频器及电机问题。（7）加强日常维护。减少故障的发生，最有效的方法是日常的维护，通过日常的变频器检查，记录相关数据，并进行对比分析，出现异常立即给予处理对策；测量日常工作温度和散热器温度，以便对温度进行调控；加强变频器日常清灰保养，定期对变频器进行灰尘清除，保持清洁，在清扫时注意观察变频器内发热情况，有无异常，并将每次检查结果记录备案，便于下一次的对比。

4.结束语

在变频器的实际应用中，只有满足变频器运行工作的需求，才能长期稳定运行，加强日常点检维护工作，改善变频器运作环境，减少负载波动大因素，才能确保变频器发挥其应有的性能，提高设备利用率，达到节约用电，降低设备维护费用。

参考文献：

[1]刘爱芝.变频器的主要故障原因及预防措施[J].职业，2008，（14）.

[2]陈莹.变频器常见故障及处理[J].内蒙古电大学刊，2008，（01）.

[3]蒋勇，工业变频器常见故障分析与处理[J].机电信息，2011，（33）.

[4]王秉跃.变频器常见故障分析及处理[J]. 企业家天地（理论版）， 2011，（03）

[5]张卡.变频器常见故障处理及日常维护内容[J]. 经营管理者， 2009，（24）