變頻器的組成、故障分析與日常維護

1、技師論文變頻器的組成、故障分析與日常維護姓 名：王以強工 種： 電工單 位：江蘇錫沂水務有限公司培訓單位： 江蘇省徐州技師學院日 期：二零一三年十月變頻器的組成、故障分析與日常維護江蘇錫沂水務有限公司王以強摘要：變頻器的結(jié)構(gòu)組成、常見故障原因分析、日常保養(yǎng)維護關(guān)鍵詞：CPU 驅(qū)動電路 保護回路 參數(shù)設(shè)置 冷卻風扇、電解電容 一?變頻器結(jié)構(gòu)1、變頻器結(jié)構(gòu)大多采用模塊化設(shè)計，整體結(jié)構(gòu)由主電路，控制 回路，保護回路，驅(qū)動回路等組成。各部分又有更多的的組成，如下 圖為主電路KMnR3不 D4 木 D5 7D6 I C2大D1大D2大D3匚上I C1 |ri2、控制電路：變頻器的控制電路有主控電路，保護

2、電路和操作，顯示電路構(gòu) 成，控制電路的核心是CPU。從維修角度講，修主板的難度較大。 判定主板的好壞，最常用的方法就是代換法。板上明顯故障可修理， 隱藏故障的修理比較復雜，利用示波器，加上經(jīng)驗，再分析判斷 3、驅(qū)動回路：驅(qū)動電路作為逆變電路的一部分，對變頻器的三相輸出有著巨大的影響。驅(qū)動電路的設(shè)計一般有這樣幾種方式 TOC o 1-5 h z （1）分立插腳式元件組成的驅(qū)動電路;（2） 光耦驅(qū)動電路;（3）厚膜驅(qū)動電路;（4）專用集成塊驅(qū)動電路等幾種。4、保護電路（ 1）過流：保護變頻器，主要依據(jù)是變頻器的電流額定值。（ 2）過載：過載保護功能是保護電動機過載的，同樣也保護變頻器。從根本上說，

3、 對電動機和變頻器進行過載保護的目的，是使電動機和變頻器不因過熱而燒壞。 因此， 進行保護的主要依據(jù)便是電動機和變頻器的溫升不應超過其額定值。（ 3）過壓和欠壓：電網(wǎng)供電質(zhì)量不好，電壓不穩(wěn)，容易造成過壓和欠壓保護（ 4） 過熱： 一般使用溫度繼電器和熱敏電阻進行保護和連續(xù)測溫顯示。（ 5）接地：一般使用零序電流互感器和在直流側(cè)安裝霍爾器件二、變頻器故障分析（一）變頻器的生產(chǎn)流程電路板的檢測：成品板進行X 射線分層法?二維圖像 ?三位激光厚度測量或三位激光成像測量等工藝檢測。 還需檢查所有的焊點和接頭等。 元器件的布局和上焊料的位置是由二維圖像檢查， 也有通過電 視攝像機 ?掃描儀進行圖像自動跟

4、蹤分析檢測。焊點的測量也采用激光厚度測量獲三位激光成像完成。(三)變頻器故障的主要類型大致分為參數(shù)設(shè)置故障？過電流和過載類故障？過電壓和欠電壓類 過障？綜合故障等。1、參數(shù)設(shè)置故障:(1)電機參數(shù)矢量控制變頻器需設(shè)置電機參數(shù)：電機功率？電流？電壓？轉(zhuǎn)速？功 率因數(shù)。這些參數(shù)應與電機銘牌參數(shù)一致，否則就會使控制精度降低或變頻器工作不正常。(2)控制參數(shù)2TitleSizeN u mberRevisi o nA4D ate:28 -F eb-2 007Sh eet ofFile:D:D es ign E xplo rer 99 ExamplesP LC 網(wǎng)繕 2aWnbBy:34控制方式有頻率(速

5、度)控制？轉(zhuǎn)矩控制？PID控制方式。每一種控制方式都對應一組參數(shù)設(shè)定，如果設(shè)定不正確，變頻器工作不正常。(3)變頻器的頻率給定方式和起動方式面板給定 ？端子給定或計算機 通信給定2、過電流和過載類故障：過電流和過載故障是變頻器的常見故障，其原因是各種各樣的。故障類型可分為加速過電流？減速過電流？恒速過電流，過載包括變頻器過載和電機過載。( 1)外部原因a、由于電機的負載突變引起大的沖擊電流使過電流動作，一般變 頻器的過電流定額為 2IN(3.75IN);b、變頻器輸出缺相；c、電機和電纜絕緣損壞，造成相間、匝間短路或接地；d、受電磁干擾的影響，過電流保護誤動作；e、電機線圈和外殼之間，電機電纜

6、和大地之間存在較大的寄生 電容，通過寄生電容會有高頻漏電流流向大地；f、變頻器輸出側(cè)接有功率因數(shù)校正電容；g、變頻器容量選擇不當與負載不匹配等。h、產(chǎn)生轉(zhuǎn)子軸電流和轉(zhuǎn)子軸電壓等( 2)變頻器內(nèi)部原因：a、參數(shù)設(shè)置不當：力口、減速時間過短、轉(zhuǎn)矩提升過大；b、變頻器內(nèi)部故障：二極管、IGBT或其它元件損壞；c、電流檢測霍爾器件故障；3?過電壓和欠電壓類過障：欠電 壓 (323VAC)436VDC 、過電壓 (418VAC)564VDC ，加速過電壓 690V720VDC(511VAC533VAV) 。4?綜合性故障:涉及多方面的因素的故障，主要涉及控制板上的問題，其原因比較復雜。實際上主回路在高電

7、壓?大電流工作，溫度也比較高，故據(jù)統(tǒng)計變頻器主回路的故障， 占整個故障的 70%以上。對于控制板上的故障，一般用換件的方式解決。5?其他故障：（ 1）過熱保護（ 2）漏電斷路器：電機和機械設(shè)備已經(jīng)可靠接地，漏電斷路器的設(shè)定值是按工頻漏電流的標準設(shè)定的。 在變頻調(diào)速系統(tǒng)中， 會產(chǎn)生高頻漏電流和工頻漏電流兩部分， 造成不平衡分量加大， 在變頻器電源側(cè)安裝的漏電斷路器會產(chǎn)生誤動作。變頻器回路中應選用中靈敏度（ 301000mA） ， 延時型 （動作時間在0.12s之間）的漏電斷路器。必要時，加裝隔離變壓器？輸入電抗器抑制諧波干擾， 或降低變頻器的載波頻率， 減小分布電容造成的干擾。（ 3）變頻器的載

8、波頻率：變頻器的載波頻率是可調(diào)的， 實際調(diào)整時， 若載波頻率設(shè)定不當造成變頻器異常，損壞變頻器。載波頻率越高，變頻器損耗越大，如果環(huán)境溫度也高，變頻器可能過熱保護，嚴重時損壞變頻器。載波頻率較高時，變頻器的輸出波形好，但輸出電壓的變化率增大， 當變頻器和電機之間的電纜較長時， 對地寄生電容以相應增大，對電機絕緣造成威脅。載波頻率過低時，電機損耗增大，溫度增高。不論載波頻率過高或過低， 都會有利有弊， 在實際應用終于以綜合考慮。三、變頻器的日常維護變頻器在長期運行中，由于溫度、濕度、灰塵、振動等使用環(huán)境的影響內(nèi)部元件會發(fā)生變化或老化。1、使用環(huán)境對變頻器的影響：溫度 -10 度 40度，濕度90

9、%無結(jié)露，影響爬電距離電源電壓 323418V 電壓低（ 436VDC ）電流增大， IGBT 易過流；電壓高（564VDC）脈沖尖峰高，IGBT易擊穿?；覊m沉積在變頻器內(nèi)空氣潮濕時可能短路。震動對一些重量比較大而重心又比較高的元件使其松動脫焊，特別是均壓電阻脫焊后，會產(chǎn)生嚴重后果。2、元件的老化對變頻器的影響影響有好、有壞，對半導體器件，老化后參數(shù)更穩(wěn)定；但也可能使一些元件的參數(shù)劣化，如有缺陷的元件，將失效；電容容量降低，噪聲增大、風機散熱變差等。3、變頻器日常維護的內(nèi)容（ 1）運行參數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)，電源電壓是否正常？（ 2）變頻器操作面板顯示是否正常，儀表指示是否正確，是否有振動、震蕩

10、現(xiàn)象？（ 3）冷卻風扇是否運轉(zhuǎn)正常，有無異常聲響？（ 4）變頻器和電動機是否有異常噪聲，異常震動及過熱現(xiàn)象？（ 5）變頻器及引出電纜是否過熱、變色、變形、異味、噪聲等？6） 變頻器的周圍環(huán)境是否符合標準規(guī)范， 溫度和濕度是否正常？4、定期檢查用戶根據(jù)環(huán)境情況，每36 個月對變頻器進行一次定期檢查，操作注意安全。檢查和處理內(nèi)容：（ 1） 輸入、 輸出端子和銅排是否過熱變色、 變形、 螺釘是否松動？2）控制回路端子螺釘是否松動？3）主回路的絕緣是否滿足要求？用 500V 搖表對 R、 S、 T 、 P、N、DB、U、V、W和PE之間的絕緣檢測，在5MQ以上，控制電 路不測試。4）電解電容是否膨脹、漏液？5）用干燥的壓縮空氣吹去電路板、散熱