工業(yè)變頻器維修維護及故障診斷方法

1概述

隨著自動化領域的不斷發(fā)展，變頻器的應用也深入到各行各業(yè)，變頻器的發(fā)展也在不斷地推陳出新，功能越來越大，可靠性也相應地提高。但是如果使用不當，操作有誤，維護不及時，仍會發(fā)生故障或運行狀況改變縮短設備的使用壽命。因此，日常的維護與檢修工作顯得尤為重要。

2注意事項

操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點，具有電工操作基本知識。在對變頻器檢查及保養(yǎng)之前，必須在設備總電源全部切斷；并且等變頻器Chang燈完quan熄滅的情況下進行。

3日常檢查事項

變頻器上電之前應先檢測周圍環(huán)境的溫度及濕度，溫度過高會導致變頻器過熱報警，嚴重時會直接導致變頻器功率器件損壞、電路短路；空氣過于潮濕會導致變頻器內(nèi)部直接短路。在變頻器運行時要注意其冷卻系統(tǒng)是否正產(chǎn)，如：風道排風是否流暢，風機是否有異常聲音。一般防護等級比較高的變頻器如：IP20以上的變頻器可直接敞開安裝，IP20以下的變頻器一般應是柜式安裝，所以變頻柜散熱效果如何將直接影響變頻器的正常運行，變頻器的排風系統(tǒng)如風扇旋轉(zhuǎn)是否流暢，進風口是否有灰塵及阻塞物都是我們?nèi)粘z查不可忽略的地方。電動機電抗器、變壓器等是否過熱，有異味；變頻器及馬達是否有異常響聲；變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大，輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。

4定期保養(yǎng)

清掃空氣過濾器冷卻風道及內(nèi)部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動，輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象，正常應大于幾十兆歐。導體及絕緣體是否有腐蝕現(xiàn)象，如有要及時用酒精擦拭干凈。在條件允許的情況下，要用示波器測量開關電源輸出各電路電壓的平穩(wěn)性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。測量驅(qū)動器電路各路波形的方法是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。接觸器的觸點是否有打火痕跡，嚴重的要更換同型號或大于原容量的新品；確認控制電壓的正確性，進行順序保護動作試驗；確認保護顯示回路無異常；確認變頻器在單獨運行時輸出電壓的平衡度。

建議定期檢查，應一年進行一次。

5備件的更換

變頻器由多種部件組成，其中一些部件經(jīng)長期工作后其性能會逐漸降低、老化，這也是變頻器發(fā)生故障的主要原因，為了保證設備長期的正常運轉(zhuǎn)，下列器件應定期更換：

（1）冷卻風扇

變頻器的功率模塊是是發(fā)熱比較嚴重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時排出，一般風扇的壽命大約為10kh~40kh。按變頻器連續(xù)運行折算為2~3年就要更換一次風扇，直接冷卻風扇有二線和三線之分，二線風扇其中一線為正極，另一線為負線，更換時不要接錯；三線風扇除了正、負極外還有一根檢測線，更換時千萬注意，否則會引起變頻器過熱報警。交流風扇一般為220V、380V之分，更換時電壓等級不要搞錯。

（2）濾波電容

中間直流回路濾波電容：又稱電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它的連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會加快其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應更換。

6 測試

6.1 靜態(tài)測試

（1）測試整流電路

找到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端，將萬用表調(diào)到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑 表棒分別依到R、S、T，應該有大約幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依次接到R、S、T，有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復以上步驟，都應得到相同結(jié)果。如果有以下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常，A.阻值三相不平衡，可以說明整流橋故障。B.紅表棒接P端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或起動電阻出現(xiàn)故障。

（2）測試逆變電路

將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上，應該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應該為無窮大。將黑表棒接到N端，重復以上步驟應得到相同結(jié)果，否則可確定逆變模塊故障。

6.2 動態(tài)測試

在靜態(tài)測試結(jié)果正常以后，才可進行動態(tài)測試，即上電試機。在上電前后必須注意以下幾點:

（1）上電之前，須確認輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會出現(xiàn)炸機（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。

（2）檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動,連接異常有時可能導致變頻器出現(xiàn)故障,嚴重時會出現(xiàn)炸機等情況。

（3）上電后檢測故障顯示內(nèi)容,并初步斷定故障及原因。

（4）如未顯示故障,首先檢查參數(shù)是否有異常,并將參數(shù)復歸后,進行空載(不接電機)情況下啟動變頻器,并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅(qū)動板等有故障。

（5）在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，帶載測試。測試時，比較好是滿負載測試。

7 故障判斷

（1）整流模塊損壞

一般是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下，更換整流橋。在現(xiàn)場處理故障時，應重點檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無電焊機等對電網(wǎng)有污染的設備等。

（2）逆變模塊損壞

一般是由于電機或電纜損壞及驅(qū)動電路故障引起。在修復驅(qū)動電路之后，測驅(qū)動波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場服務中更換驅(qū)動板之后，還必須注意檢查馬達及連接電纜。在確定無任何故障下，運行變頻器。

（3）上電無顯示

一般是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動電阻損壞，也有可能是面板損壞。

（4）上電后顯示過電壓或欠電壓

一般由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點，更換損壞的器件。

（5）上電后顯示過電流或接地短路

一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放等。

（6）啟動顯示過電流

一般是由于驅(qū)動電路或逆變模塊損壞引起。

（7）空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流

該種情況一般是由于參數(shù)設置不當或驅(qū)動電路老化,模塊損傷引起。