工業(yè)變頻器維修維護(hù)及故障診斷方法

1概述

隨著自動(dòng)化領(lǐng)域的不斷發(fā)展，變頻器的應(yīng)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(lái)越大，可靠性也相應(yīng)地提高。但是如果使用不當(dāng)，操作有誤，維護(hù)不及時(shí)，仍會(huì)發(fā)生故障或運(yùn)行狀況改變縮短設(shè)備的使用壽命。因此，日常的維護(hù)與檢修工作顯得尤為重要。

2注意事項(xiàng)

操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn)，具有電工操作基本知識(shí)。在對(duì)變頻器檢查及保養(yǎng)之前，必須在設(shè)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(jìn)行。

3日常檢查事項(xiàng)

變頻器上電之前應(yīng)先檢測(cè)周圍環(huán)境的溫度及濕度，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致變頻器過(guò)熱報(bào)警，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致變頻器功率器件損壞、電路短路；空氣過(guò)于潮濕會(huì)導(dǎo)致變頻器內(nèi)部直接短路。在變頻器運(yùn)行時(shí)要注意其冷卻系統(tǒng)是否正產(chǎn)，如：風(fēng)道排風(fēng)是否流暢，風(fēng)機(jī)是否有異常聲音。一般防護(hù)等級(jí)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(yīng)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(yùn)行，變頻器的排風(fēng)系統(tǒng)如風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)是否流暢，進(jìn)風(fēng)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(dòng)機(jī)電抗器、變壓器等是否過(guò)熱，有異味；變頻器及馬達(dá)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(guò)濾器冷卻風(fēng)道及內(nèi)部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動(dòng)，輸入輸出電抗器的對(duì)地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象，正常應(yīng)大于幾十兆歐。導(dǎo)體及絕緣體是否有腐蝕現(xiàn)象，如有要及時(shí)用酒精擦拭干凈。在條件允許的情況下，要用示波器測(cè)量開關(guān)電源輸出各電路電壓的平穩(wěn)性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。測(cè)量驅(qū)動(dòng)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(diǎn)是否有打火痕跡，嚴(yán)重的要更換同型號(hào)或大于原容量的新品；確認(rèn)控制電壓的正確性，進(jìn)行順序保護(hù)動(dòng)作試驗(yàn)；確認(rèn)保護(hù)顯示回路無(wú)異常；確認(rèn)變頻器在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)輸出電壓的平衡度。

建議定期檢查，應(yīng)一年進(jìn)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(zhǎng)期工作后其性能會(huì)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(shè)備長(zhǎng)期的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，下列器件應(yīng)定期更換：

（1）冷卻風(fēng)扇

變頻器的功率模塊是是發(fā)熱比較嚴(yán)重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為10kh~40kh。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為2~3年就要更換一次風(fēng)扇，直接冷卻風(fēng)扇有二線和三線之分，二線風(fēng)扇其中一線為正極，另一線為負(fù)線，更換時(shí)不要接錯(cuò)；三線風(fēng)扇除了正、負(fù)極外還有一根檢測(cè)線，更換時(shí)千萬(wàn)注意，否則會(huì)引起變頻器過(guò)熱報(bào)警。交流風(fēng)扇一般為220V、380V之分，更換時(shí)電壓等級(jí)不要搞錯(cuò)。

（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(huì)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(yīng)更換。

6 測(cè)試

6.1 靜態(tài)測(cè)試

（1）測(cè)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(wàn)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(yīng)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(gè)接近于無(wú)窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復(fù)以上步驟，都應(yīng)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(shuō)明整流橋故障。B.紅表棒接P端時(shí)，電阻無(wú)窮大，可以斷定整流橋故障或起動(dòng)電阻出現(xiàn)故障。

（2）測(cè)試逆變電路

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

6.2 動(dòng)態(tài)測(cè)試

在靜態(tài)測(cè)試結(jié)果正常以后，才可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，即上電試機(jī)。在上電前后必須注意以下幾點(diǎn):

（1）上電之前，須確認(rèn)輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級(jí)變頻器之中會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)（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(dòng),連接異常有時(shí)可能導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)炸機(jī)等情況。

（3）上電后檢測(cè)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(fù)歸后,進(jìn)行空載(不接電機(jī))情況下啟動(dòng)變頻器,并測(cè)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(dòng)板等有故障。

（5）在輸出電壓正常（無(wú)缺相、三相平衡）的情況下，帶載測(cè)試。測(cè)試時(shí)，比較好是滿負(fù)載測(cè)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(chǎng)處理故障時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無(wú)電焊機(jī)等對(duì)電網(wǎng)有污染的設(shè)備等。

（2）逆變模塊損壞

一般是由于電機(jī)或電纜損壞及驅(qū)動(dòng)電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動(dòng)電路之后，測(cè)驅(qū)動(dòng)波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中更換驅(qū)動(dòng)板之后，還必須注意檢查馬達(dá)及連接電纜。在確定無(wú)任何故障下，運(yùn)行變頻器。

（3）上電無(wú)顯示

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

（4）上電后顯示過(guò)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(cè)電路及檢測(cè)點(diǎn)，更換損壞的器件。

（5）上電后顯示過(guò)電流或接地短路

一般是由于電流檢測(cè)電路損壞。如霍爾元件、運(yùn)放等。

（6）啟動(dòng)顯示過(guò)電流

一般是由于驅(qū)動(dòng)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(guò)載或過(guò)電流

該種情況一般是由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或驅(qū)動(dòng)電路老化,模塊損傷引起。