低压交流变频器的故障与解决方法分析

低压交流变频器的故障与解决方法分析

班永柱

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摘要：随着低压交流变频技术的完善，低压交流变频装置的应用范畴逐渐扩大，且在技术属性的支撑下，可令电力设备实现变频节能、补偿节能、软启动节能等，进一步强化系统应用性能。为此，在低压交流变频器日常应用过程中，必须对其进行运维处理，以确保设备在工作状态下可发挥出更大的使用价值。

关键词：低压交流变频器；故障；解决方法

前言

在我国节能环保战略的调控下，低压交流变频式设备的应用，在一定程度上改变原有电机传送结构，进一步强化信息指令的对接能力，这样便可有效保证设备运行过程中各项指令信息的传输，可精准应用到设备结构中，以此来实现能源的有效节约。本文则是对低压交流变频器在使用过程中存在的故障以及相关解决策略进行探讨。

1变频器构造及基本原理

1.1变频器基本构造主要有整流单元、滤波单元、逆变单元、制动单元、驱动单元、检测单元、控制单元组成。变频器没有诞生以前利用直流电动机来调节电动机转速，而变频器通过以上组成简化了变频机制并且缩小了设备体积，这样使得整体具有集成效果，减少了维修几率。

1.2变频器基本原理

简单来说，其就是通过各组件发挥作用，将工频电流转变为各种频率的交流电，这样作用于电机使得其速度发生改变。基本过程是：第一，主电路被控制电路控制；第二，整流电路将交流电转化为直流电，并将其输入中间电路；第三，中间电路对直流电进行平滑滤波处理并将其输入逆变电路；第三，在逆变电路作用下直流电再次转化为交流电。一些更为复杂的变频器还需要匹配专业CPU来计算具体的转矩。

2低压交流变频器的故障

由工作环境所造成的故障。低压交流变频器的应用环境是以设备载体为基准，不同环境，将对低压交流变频器设备产生不同的影响。一方面，低压交流变频器外部工作环境质量不高所引起的故障问题。例如高粉尘、高温度、高湿度的应用环境下，设备在运行过程中，外部环境中的粉尘介质在温度湿度的作用下，将附着在低压交流变频器的元件上，当粉尘介质凝结成固体时，极有可能导致元件本身无法散热，当设备长时间持续工作时，其产生的热量未能得到及时散发，进而令内部电子元件面临着烧损的问题。与此同时，当外界空气环境湿度较大时，不同电子元件之间，在大电流的作用下将产生间接放电的现象，进而令整个设备面临这短路问题。另一方面是由于低压交流变频器的电力输送环境所造成的故障，例如承接电力能源供应的企业存在电压不稳的问题，将加大低压交流变频装置的负荷能力，特别是在电力谐波敏感的区域内，一旦低压交流变频器内部电力网络受到信号辐射影响，则必然降低设备的实际操控精度，长此以往，必然使设备元件的使用寿命骤减，无法在应有的全寿命周期内实现价值最大化应用。

因自身设计不合理所造成的故障。低压交流变频器在同等使用环境中，其所呈现出的质量性能以及生命周期呈现出一定的差异性，其主要是由于不同类型变频器所具备的物理结构不同。部分交流变频器的生命周期与设备参数上的使用期限相符，当然也有部分交流变频器在使用一年或两年时间便产生严重的故障问题，甚至无法使用。此过程产生的原因主要是由于内部设计不合理所造成的，令变频器在执行某一项指定使用内部结构，无法承担更多的压力负荷，进而产生误传动的现象。例如变频器设备一次线路、二次控制机构之间存在隔离特性，当变频器内部电阻受到电磁感应的干扰时，极有可能造成一次线路的短路问题，进而产生故障问题。

因安装维护不规范所造成的故障。低压交流变频器具有一定的复杂特点，其在安装过程中必须充分对外界环境进行审视，结合自身设备参数以及使用注意事项，制定出更为完善的安装流程。然而从目前大部分变频装置，在使用过程中呈现出的故障表现来看，其中因为安装工序不规范以及调试运维不合理等所造成的故障问题，占大多数比例。例如，变频装置电缆之间的应用呈现出差异问题时，在电缆输出端与控制端无法在变频专用屏蔽装置内实现电能的规范传输，这就造成电能在传输过程中存在一定的荷载问题；变频装置的外部接地线，在安装过程中只是采用固定螺丝进行接地处理；变频装置设置参数与组装参数不匹配等。上述问题所产生的故障表现特征，令变频装置在使用过程中降低其生命周期、工作性能等。

3变频器的保养与维护

在具体应用当中需要对变频器进行动态的良好维护，这样才能降低其故障发生几率延长使用寿命。反过来说，若是保养维护工作跟不上就会导致其故障频发，最终导致变频器过早退役。正因为如此需要我们对变频器的保养维护给予足够的重视。

3.1日常使用维护和检查

在日常检查当中主要有以下步骤：（1)对进出线进行检查，主要是确认其是否发热，螺栓是否松动，若是松动需要禁锢；（2）对变频器的风扇展开排查，要确认其功能正常；（3）在变频器工作过程里要注意其是否有异味出现，主要是辨别其是否会因为局部过热或者磨损，又或者绝缘体老化；（4）对控制面板展开检查，或者确认仪表显示的电压、电流是否在标准值之内。（5）要认真观察或者倾听变频器是否发出警报声或者出现故障。

3.2定期检查

定期检查主要包括了定期检修、大型检修以及年度检修，三者都是相对来说周期较长的检修工作，主要目的是检查组件是否老化磨损。三者可以对日常检查当中不能详细检查的一些元器件进行认真检查，排除潜在故障。具体操作上主要有：（1）首先拆除变频器控制面板、通讯板的连线，主板拆下以后需要进行清洁，一般都是用毛刷或者吹风机来将灰尘清除。另外还需要对电子板灰尘一并清理。（2）需要对电子板背面连线展开检查排除虚接、焊接不良可能性，观察连线是否出现变色情况，是否存在绝缘破损，若是出现了情况需要及时更换。（3）要对输入输出电抗器展开检查，集中观察其连线是否变色松动，要通过嗅以及看的方式来确认单个电抗器中间绝缘介质性质，若是老化需要处理。（4）检查逆变模块。IGBT管是好是坏，在判断上需要融入万用表，使用上用该表的二极管对PN结正向压降展开检测。需要注意的是，检测开始前需要给IGBT管放电，这样才能确保检测结果正确。正常情况时IGBT管CC极间正向压降基本上为0.5伏。若是该管的3个引脚之间电阻非常小，证明该管已经击穿；若是检测发现3个引脚电阻很大，意味着该管开路已经毁坏。（5）检查功率模块。该模块属于三相桥式输出电路，具体组成包括两部分：第一部分是二极管形成的单相或者三相桥式整流电流；第二部分则是6个IGBT管和6个阻尼二极管形成的三相桥式电路。对该模块展开检测一般都是利用指针万能表的R极管和输极来进行判断。其中将万用表调整到R×1k位置，对6个IGBT管栅极、发射极电阻展开检测，正常情况下电阻值是相等的，若是不相等的话说明驱动电路或者IGBT管已经坏掉。不过这个方法只是对IGBT击穿性损坏有效，开路性损坏这个方法检测不出。将将电路板上的功率模块拆下来，用万用表对6个IGBR管逐个测量，若是其不能导通或者截止，证明该管已经毁掉。

结束语

变频器应用和维护属于理论、实践要求都比较严格的工作，需要在具体工作里积极学习相关知识总结经验，这样才能保证自己的技能不断提升，能够为设备持续安全运转提供保障。

参考文献：

[1]田海燕.变频器应用及检测维护[J].通信电源技术,2019,36(04):235-236.

[2]户颉.变频器的使用及维护[J].电子技术与软件工程,2019(13):217-21