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常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動系統的要求，變頻器的參數設置非常重要，如果參數設置不正確，會導致變頻器不能正常工作。
常用變頻器，一般出廠時，廠家對每一個參數都有一個默認值，這些參數叫工廠值。在這些參數值的情況下，用戶能以面板操作方式正常運行的，但以面板操作并不滿足大多數傳動系統的要求。所以，用戶在正確使用變頻器之前，要對變頻器參數時從以下幾個方面進行：
（1）確認電機參數，變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。
（2）變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據控制精度，需要進行靜態或動態辨識。
（3）設定變頻器的啟動方式，一般變頻器在出廠時設定從面板啟動，用戶可以根據實際情況選擇啟動方式，可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。
（4）給定信號的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式，面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定，當然對于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和。正確設置以上參數之后，變頻器基本上能正常工作，如要獲得更好的控制效果則只能根據實際情況修改相關參數。
2、參數設置類故障的處理
一旦發生了參數設置類故障后，變頻器都不能正常運行，一般可根據說明書進行修改參數。如果以上不行，******是能夠把所有參數恢復出廠值，然后按上述步驟重新設置，對于每一個公司的變頻器其參數恢復方式也不相同。
變頻器的過電壓集中表現在直流母線的支流電壓上。正常情況下，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線＝513V。在過電壓發生時，直流母線的儲能電容將被充電，當電壓上至760V左右時，變頻器過電壓保護動作。因此，變頻器來說，都有一個正常的工作電壓范圍，當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器，常見的過電壓有兩類。
1、輸入交流電源過壓
這種情況是指輸入電壓超過正常范圍，一般發生在節假日負載較輕，電壓升高或降低而線路出現故障，此時******斷開電源，檢查、處理。
2、發電類過電壓
這種情況出現的概率較高，主要是電機的同步轉速比實際轉速還高，使電動機處于發電狀態，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩起情況可以引起這一故障。
增加再生制動單元功能包括能量消耗型，并聯直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。并聯直流母線吸收型使用在多電機傳動系統，這種系統往往有一臺或幾臺電機經常工作于發電狀態，產生再生能量，這些能量通過并聯母線被處于電動狀態的電機吸收。能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的，當有再生能量產生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網。
（2）多個電動施動同一個負載時，也可能出現這一故障，主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例，當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時，則轉速高的電動機相當于原動機，轉速低的處于發電狀態，引起故障。在紙機經常發生在榨部及網部，處理時需加負荷分配控制。可以把處于紙機傳動速度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。
過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環，需要更換變頻器。
過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短，直流制動量過大、電網電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網電壓等。負載過重，所選的電機和變頻器不能拖動該負載，也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器；如后者則要對生產機械進行檢修。
1、欠壓
說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運行。
2、溫度過高
如電動機有溫度檢測裝置，檢查電動機的散熱情況；變頻器溫度過高，檢查變頻器的通風情況。
3、其他情況
1、變頻器上電之前
應先檢測周圍環境的溫度及濕度，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部直接短路。在變頻器運行時要注意其冷卻系統是否正產，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，變頻器的排風系統如風扇旋轉是否流暢，進風口是否有灰塵及阻塞物都是我們日常檢查不可忽略的地方。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。
2、定期保養
定期除塵檢查風扇進風口是否堵死，每月清掃空氣過濾器冷卻風道及內部灰塵。
定期檢查，應一年進行一次：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象，正常應大于幾十兆歐。導體及絕緣體是否有腐蝕現象，如有要及時用酒精擦拭干凈。測量開關電源輸出各電路電壓的平穩性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。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接觸器；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。
（1） 定期對變頻器進行除塵，重點是整流柜、逆變柜和控制柜，必要時可將整流模塊、逆變模塊和控制柜內的線路板拆出后進行除塵。變頻器下進風口、上出風口是否積塵或因積塵過多而堵塞。變頻器因本身散熱要求通風量大，故運行一定時間以后，表面積塵十分嚴重，須定期清潔除塵。
（2） 將變頻器前門打開， 后門拆開， 仔細檢查交、直流母排有無變形、腐蝕、氧化，母排連接處螺絲有無松脫，各安裝固定點處堅固螺絲有無松脫，固定用絕緣片或絕緣柱有無老化開裂或變形，如有應及時更換，重新緊固，對已發生變形的母排須校正后重新安裝。
（3） 對線路板、母排等除塵后，進行必要的防腐處理，涂刷絕緣漆，對已出現局部放電、拉弧的母排須去除其毛刺后，再進行處理。對已絕緣擊穿的絕緣板，須去除其損壞部分，在其損壞附近用相應絕緣等級的絕緣板對其進行隔絕處理，緊固并測試絕緣并認為合格后方可投入使用。
（4） 整流柜、逆變柜內風扇運行及轉動是否正常，停機時，用手轉動，觀察軸承有無卡死或雜音，必要時更換軸承或維修。
（5） 對輸入、整流及逆變、直流輸入快熔進行全面檢查，發現燒毀及時更換。
（6） 中間直流回路中的電容器有無漏液，外殼有無膨脹、鼓泡或變形，安全閥是否破裂，有條件的可對電容容量、漏電流、耐壓等進行測試，對不符合要求的電容進行更換，對新電容或長期閑置未使用的電容，更換前須對其進行鈍化處理。濾波電容的使用周期一般為5年，對使用時間在5年以上，電容容量、漏電流、耐壓等指標明顯偏離檢測標準的，應酌情部分或全部更換。
（7） 對整流、逆變部分的二極管、GTO用萬用表進行電氣檢測，測定其正向、反向電阻值，并在事先制定好的表格內認真做好記錄，看各極間阻值是否正常，同一型號的器件一致性是否良好，必要時進行更換。
（8） 對A1、A2進線柜內的主接觸器及其它輔助接觸器進行檢查，仔細觀察各接觸器動靜觸頭有無拉弧、毛刺或表面氧化、凹凸不平，發現此類問題應對其相應的動靜觸頭進行更換，確保其接觸安全可靠。
（9） 仔細檢查端子排有無老化、松脫，是否存在短路隱性故障，各連接線連接是否牢固，線皮有無破損，各電路板接插頭接插是否牢固。進出主電源線連接是否可靠，連接處有無發熱氧化等現象，接地是否良好。
（10） 電抗器有無異常鳴叫、振動或糊味。
變頻器有交—交變頻器和交—直—交變頻器兩大類。由于電壓型交—直—交變頻器主電路所用功率開關元件較少，電網側一般為二極管整流，功率因數高，線路簡單，控制多樣化，故應用最為廣泛。其基本構成如圖1所示。
圖1 變頻器的基本構成
其中整流電路模塊的作用是把三相交流電整流成直流電；逆變電路模塊的作用是有規律的控制逆變器中主開關器件的通與斷，得到任意頻率的三相交流電；中間直流環節模塊用來緩沖無功能量。控制電路模塊是變頻器的指揮中心，主要由運算電路、檢測電路、控制信號的輸入、輸出電路和驅動電路等構成，主要完成對逆變器的開關控制、對整流器的電壓控制及完成各種保護功能，也是經常出故障的環節。
1、故障類型
當變頻器不能正常工作時就可能發生故障。按所在部位不同有以下幾種：
?電源故障
指變頻器所接電網存在的故障，如電網本身過電壓、欠電壓、三相不平衡、主開關接觸不良或損壞及熔斷器熔斷造成的缺相等。
?內部故障
指變頻器本身的故障，可能發生在直流環節，如短路、直流過壓、欠壓等。逆變環節，如輸出過電壓、欠電壓、不平衡和過電流等。控制環節，發生的故障較多。
?負載故障
指電動機故障，如斷相、過載、短路等。
當出現故障時，變頻器將拒絕某些操作，主要是它的保護環節起作用。
2、故障原因
變頻器在使用過程中，會出現各種故障現象。產生故障的原因也很多，概括起來有兩種原因：
?外部原因
由變頻器外部因素引起，如操作錯誤、參數設定不正確、負載過重、外部冷卻風扇損壞、溫度過高、外界干擾、電網本身有問題等。
?內部原因
由變頻器內部因素引起，如短路、接地元件損壞、絕緣破損、接插件接觸不良、模塊損壞等。在處理故障時，針對不同的原因采取對應的解決辦法。
故障診斷的任務是確定故障的性質，查出產生故障的原因和部位，以便迅速處理排除故障，恢復其功能，及時投入運行。在診斷過程中應借助一些儀器儀表和變頻器自診斷系統綜合分析。
1、故障診斷的過程
?詢問用戶變頻器的故障現象和查看變頻器指示等情況，包括故障發生前后外部環境的變化。例如，電源的異常波動、負載的變化等。
?根據用戶的故障描述，分析可能造成此類故障的原因。
?打開被維修的設備，確認被損壞的部位，分析維修恢復的可行性。
?根據被損壞器件的工作位置，通過閱讀電路，分析電路工作原理，從中找出損壞器件的原因，以及一些相關的電子電路。
?尋找相關的器件進行替換。
?在確定所有可能造成故障，所有原因都排除的情況下，通電進行實驗，在做這一步檢查的時候，一般要求所有的外部條件都具備，并且不會引起故障的進一步擴大。
?在檢修設備工作正常的情況下，就可以進入系統測試。
2、診斷方法
?故障樹診斷法
故障樹診斷法要求先列出系統或設備可能出現的故障，再將引起每個故障發生的直接原因包括硬件、環境、人為因素等，用適當的邏輯把他們與故障連接起來，構成一棵故障診斷樹，如圖2所示。診斷時按樹由下而上逐級檢查，直到把故障找出為止。在故障較多時，此法診斷方便快捷。從每個枝的基部開始檢查，直到找出故障的性質、原因、部位為止。當找到的一個故障排除后，故障現象仍存在，說明還有另外故障存在，必需再檢查試驗，直到故障全部查清。
?人工與自診斷結合法
變頻器自動診斷只能查出故障的性質與部位，而原因不易找出，有時自診斷還有誤導之嫌，就得人工診斷。此時須根據自動診斷信息，把可能引起此信息的故障列舉出來，再逐個檢查疑點，縮小范圍，最終查出原因和部位。
?對比診斷法
主要指現象的對比，如切斷某一部分電路，更換某一元件，比較切斷與不切斷、更換與不更換現象是否一樣，如果現象相同說明故障仍然存在，故障原因與原電路、元件無關。如果故障消失，則說明故障根源出于此電路或元件。此法常用在有同型號的變頻器中。
1、直流過電壓故障舉例
?變頻器所接電網電壓超過額定范圍，因此整流后直流電壓高過允許值。
?電機減速時間設定太短，降速過快，反饋能量使濾波電容充電的電壓迅猛增加，形成高壓。
?并聯接在濾波器旁的制動電阻沒有接通。不能消耗反饋電能，對抑制泵升電壓不起作用，電容上的電壓高于允許值。 列出疑點以后逐條檢查、試驗。在檢查時先檢查減速時間設定是否正常，正常的話進入下一疑點，用電壓表測量電源電壓，正常就檢查制動電阻是否接通。按照上述步驟檢查試驗，發現與制動電阻相接的開關不能閉合。
2、變頻器的變頻功能失控故障舉例
某廠一臺拖動潛污泵的安川616p5變頻器，在線停機4個多月恢復運行時發現，自開機的整個運行過程中，屏顯50hz的頻率，表顯78a電流，不能更改。按照工藝要求泵機應在50hz以下范圍內運行。顯然，變頻器的變頻功能失控。 現對故障進行分析與檢測。變頻器能運行在50hz的工頻中且輸出380v的電壓，泵機運行。這些現象表明功率模塊輸出正常，控制電路失常。616p5是通用型變頻器，它的控制電路核心元件是一塊內含cpu的產生脈寬調制信號的專用大規模集成電路l7300526a。該變頻器通常處在遠程傳輸控制中，從控制端子接受4~20ma的電流信號。根據通用型變頻器工作原理，“頻率設定不可調”故障現象，可能來自兩個單元電路:
?a/d轉換器。
?pwm的調制信號。
本著先易后難的檢修思路，為排除a/d轉換電路的隱患，采用排斥法檢測。首先卸掉控制端子相關電纜，改用鍵盤輸入頻率設定值, 屏顯故障現象依舊。
然后，采用比較法檢測。用model100信號發生器分別從控制端子fi-fc，fv-fc輸入4~2ma，0~10v模擬信號，結果屏顯故障現象依舊。
從鍵盤輸入數碼信號，是通過編碼掃描程序進入cpu系統，控制端子輸入的模擬信號則是經過a/d轉換后并經邏輯電路處理進入cpu系統。通過排斥法和比較法的檢測，可以確認a/d轉換電路正常。
硬件完好，那只能在軟件上存在問題。從芯片l7300526a工作方式可知，該芯片采用數字雙邊沿調制載波方式產生脈寬調制信號，驅動晶體管功率模塊構成的三相逆變器。載波頻率等于輸出頻率和載波倍數的乘積。
對于載波倍數的每個值，芯片內部的譯碼器都保存一組相應的δ值(δ值是一個可調的時間間隔量，用于調制脈沖邊沿)。每個δ值都是以數字形式存儲，與它相應的脈沖調制寬度由對應數值的計數速率所確定。譯碼器根據載波頻率和δ調制，產生3個控制信號，每個輸出級分配1個，它們彼此相差120°相位角。616p5的載波參數n050設定的載波變化區間分別是[1、2、4～6]、[8]、[7～9]。根據616p5的載波參數n050的含義，重新核查載波設置值，結果發現屏顯輸出的是一個非有效值“10”且不可調(616p5載波變化區間的有效值應為1-9)。由此可見“屏顯輸出50hz不可變”的故障顯然與載波倍數的δ有關。載波調制功能的正常與否直接影響功率晶體管開關頻率的變化，從而影響輸出電壓(即頻率)的變化。修改該參數后故障消除。
四、綜述
變頻器的應用日趨廣泛，其日常維護管理，故障診斷處理會經常遇到。本文對通用變頻器的故障診斷方法作一介紹，以供檢修人員參考，對保障生產的順利進行提供幫助，并節約外出維修費用。
一、變頻器的常見故障診斷和處理
1.參數設置類故障
常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動系統的要求，變頻器的參數設置非常重要，如果參數設置不正確，會導致變頻器不能正常工作。
一旦發生了參數設置類故障后，變頻器都不能正常運行，一般可根據說明書進行修改參數。如果以上不行，******是能夠把所有參數恢復出廠值，然后按上述步驟重新設置，對于每一個公司的變頻器其參數恢復方式也不相同。
2.過壓類故障
變頻器的過電壓集中表現在直流母線的支流電壓上。正常情況下，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線=513V。在過電壓發生時，直流母線的儲能電容將被充電，當電壓上至760V左右時，變頻器過電壓保護動作。因此，變頻器來說，都有一個正常的工作電壓范圍，當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器，常見的過電壓有兩類：
2.1輸入交流電源過壓。這種情況是指輸入電壓超過正常范圍，一般發生在節假日負載較輕，電壓升高或降低而線路出現故障，此時******斷開電源，檢查、處理。
2.2發電類過電壓。這種情況出現的概率較高，主要是電機的同步轉速比實際轉速還高，使電動機處于發電狀態，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩起情況可以引起這一故障。
（1）當變頻器拖動大慣性負載時，其減速時間設的比較小，在減速過程中，變頻器輸出的速度比較快，而負載靠本身阻力減速比較慢，使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動機處于發電狀態，而變頻器沒有能量回饋單元，因而變頻器支流直流回路電壓升高，超出保護值，出現故障，處理這種故障可以增加再生制動單元，或者修改變頻器參數，把變頻器減速時間設的長一些。（2）多個電動施動同一個負載時，也可能出現這一故障，主要由于沒有負荷分配引起的（其主次分配問題）。以兩臺電動機拖動一個負載為例，當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時，則轉速高的電動機相當于原動機，轉速低的處于發電狀態，引起故障。在此機經常發生在榨部及網部，處理時需加負荷分配控制。可以把處于紙機傳動速度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。
3.過流故障
過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。加速減速過流是由于變頻器加減速時間設置太短、負載發生突變、負荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環，需要更換變頻器。
4.過載故障
變頻器過載包括其自身過載和電機過載。變頻器過載是由于加減速時間太短（形成短暫的過載）、直流制動量過大。維修：通過改變其內不參數、延長制動時間。電機過載電網電壓太低、負載過重等原因引起的。維修：檢查電網、電壓負載過重，所選的電機和變頻器不能拖動該負載，也可能是由于機械潤滑不好引起（阻力過大）。
5.其他故障
（1）欠壓。說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運行。
（2）溫度過高。如果電動機有溫度檢測裝置，檢查電動機的散熱情況；變頻器溫度過高，檢查變頻器的通風情況。
6.電動機運行不正常
（1）電動機不能啟動。
主回路檢查：電源電壓檢測，充電指示燈是否亮，LCD是否顯示報警畫面，電動機和變頻器的連接是否正確。
輸入信號檢查：是否輸入啟動信號和FWD、REV信號，是否已設定頻率或上限頻率過低。
功能設定檢查：各種功能代碼設定是否正確。
負荷檢查：負荷是否太大或者機械被堵轉。
（3）電動機加速過程中失速。可能由于加速設定時間過短或者負載過大轉矩提升量不夠而引起。
（4）電動機異常發熱。要檢查負載是否過大，是否連續低速運行，設定的轉矩提升是否合適。如不屬于這些原因就有可能是變頻器輸出電壓三相（UVW）不平衡。
加負載的接法要注意幾個問題：
1.要接在電容與模塊之間，不是接在整流與電容之間，因為電容放電就足以燒壞模塊。
2.加負載也要接在直流電壓檢測點后面，這樣當變頻器輸出不正常電燈亮時，變頻器就不會跳“低壓”，可檢查是哪一路輸出有故障。
3.在什么情況下整流模塊會炸：如果只壞整流的，通常是由于電源電壓波動大，有瞬間高壓輸入到變頻器，380V輸入的變頻器的整流模塊耐壓值一般是1600V，所以能把整流模塊擊穿的電壓是很高的；另外當整流模塊后面的負載（如濾波電容、輸出模塊）發生短路，由于電流太大也可燒壞整流模塊，所以在變頻器輸入端裝上空氣開關是很有必要的。
4.電容器出現問題會到導致哪些故障：是濾波電容，其容量變小會使變頻器主回路直流電壓不穩定，容易壞模塊，變頻器經常跳“低壓”故障。
5.制動器在什么情況下會損壞：可能是制動電流設置太大或控制失靈（電板灰塵多）。
變頻器應用廣闊，本章主要介紹變頻器的常見的維護和維修，讓我們了解其基本日常保養。