朱呈林 李家治

【摘 要】变频器的工作原理的关键是将电压及频率从不变化转化为可变化，符合国家相关标准要求，工作环境较为严苛，对设备质量要求较高，对于变频器的质量控制和管理，及时处理故障，对于确保设备平稳运行具有关键意义变频器在正常使用过程中出现故障的原因除了本身功能故障、误操作、设备老化外，外部因素的干扰入侵也极易导致损坏和事故的发生，故障防范中既要注重设备制造水平的提升，也应加强干扰源的防范与及时处理，确保变频器运行安全。

【关键词】变频器；使用问题；故障；防范

中图分类号：TN773文献标识码：A

引言

变频器应用过程中却存在故障，影响冶金企业节能环保生产经营综合成效。基于此，为使企业得以有效实现节能环保生产目标，分析变频器故障及故障处理方略显得尤为重要。

1、变频器的功能和特点

逆变器是将一个频率的交流电转换成另一个频率的交流电的一种电子或机电装置，该装置还可以改变电压，传统上这些装置是被称为发电机的机电装置。还使用带有汞弧整流器或真空管的装置，随着固态电子器件的出现可以建立全电子变频器，这些装置通常由整流级（产生直流电）组成，然后将整流级反向以产生所需的频率AC。逆变器可以使用晶闸管、IGCT或IGBT。如果需要电压转换，则变压器通常包括在AC输入或输出电路中，并且变压器还可以在输入和输出AC电路之间提供电流隔离。还可以在直流电路中添加电池，以改善转换器在输入功率中的瞬时停电，转换器的功率处理能力从几瓦到几兆瓦不等，当两个相邻的电网在不同的频率下工作时，转换器用于将大量的交流从一个频率转换到另一个频率，变频器驱动器是用于泵、风机等交流电动机调速的一种变频器。交流电机的速度取决于交流电源的频率，所以改变频率可以改变电机的速度，这允许改变风扇或泵的输出以匹配工艺条件，从而可以提供节能。飞机通常使用400Hz的功率，因此地面功率设备需要50Hz或60Hz到400Hz的频率转换器，用于为地面上的飞机提供功率。在可再生能源系统中，变频器是现代多兆瓦级风力发电机双馈感应发电机的重要组成部分。高压直流输电系统可以作为大型负载变换器。

2、变频器常见故障

比较常见的故障有：1）过载故障。过载故障主要分为电机过载和变频器过载。电机过载主要是由于变频器功率低，不能驱动电机。此外，这可能是由于电机所携带的设备的机械润滑性能，变频器过载主要是由加速时间短、电压低或直流自动化程度高引起的。通常可以通过增加加速时间、系统时间和升压来解决。2）过压和欠压故障。这种故障的主要原因是接收外部电源故障，或可能由检测电路的损坏引起，但后者是少数情况。3）过流故障。过电流故障可能由变频器本身或外部电气设备引起，如果是由变频器引起的往往是由于参数设置不合理以及硬件缺陷导致过电流故障，一旦发生此故障必须首先使用钳形功率计测量变频器的输出电流，并观察电流是否平衡。如果不平衡则表示变频器的内部装置有故障，如果是由外部电气设备引起的往往是因为电机的负载在短时间内变化很大，造成巨大的冲击和过电流情况。电缆线路或每个相对接地处的绝缘损坏可能导致电流切断引起的过电流；如果变频器装有测速编码器，并且速度反馈信号异常或丢失也可能导致过电流情况。4）外围电路损坏。有时，转换器的失效不是由其自身问题引起的，而是由外围电路的故障引起的，这可能导致转换器的失效。通常，外围电路故障主要是交流接触器和继电器故障，因此在变频器修复时，需要检查外围电路，需要仔細检查励磁电机。

3、动态测试

经过静态测试，没有异常结果，可以进行动态测试，即上电测试机。在实际测试过程中，需要注意以下几个方面：首先，在通电前，需要确保输入电压正确，如电源380V至220V的变换器将导致爆炸的情况。第二，确保转换器的所有接口都连接牢固、正确。如果连接不正确，很容易知道变换器将发生故障，严重的情况也会导致爆炸情况。第三，接通电源后，检测故障显示内容，确定故障原因。第四，如果没有显示故障，首先检查相关参数，恢复参数后，不连接电机启动变频器，分别测试U、V和W的输出电压值。如果结果不平衡，则表明驱动板或模板存在故障。

4、变频器常见故障维修对策

4.1过压故障

变频器过压故障是指变频器中间电路直流电压超过电压极限值。通常而言，引发该种故障可能与雷雨天气有关，在雷电的影响下，使得变频器电压过高而停止运行，此时维修人员仅需短暂时间后再接通变频器电源即可。由于雷电是一瞬间的，因而雷雨天气对变频器的影响同样是短暂的。除去受雷雨天气影响外，变频器在驱动大惯性负载过程中，同样会引发过压故障，此时维修人员需要对变频器减速时间参数予以延长处理，继而便可实现对过压故障的有效排除。

4.2过电流故障

变频器过电流故障是指输入变频器难以承受的电流，进而使得变频器难以运行，通常而言，倘若电流在变频器承受电流1/5以上时，便会引发停机问题。引发过电流故障时，维修人员第一步要对变频器予以拆解处理，检测传感器损坏与否，倘若没有损坏，对变频器进行重新启动即可；倘若变频器损伤，则应当进行更换。

4.3快熔断故障

受变频器输出端短路或主控板误触发等因素影响，使得变频器IGBT损坏、快速熔断器损坏，进而引发快熔断故障。这种这一故障，维修人员可运用万用表检测变频器输入输出及P+/N，倘若检测结果显示IGBT损坏而整流模块正常，则可能是快速熔断损坏，通过更换快速熔断器仅可排除变频器故障。

4.4短路故障

变频器短路故障指的是因为变频器内部器件短路而引发的故障。针对该种故障，第一步要对变频器内部电路进行检测，倘若存在短路问题，可能是功率模块引发故障，从而对变频器驱动电路造成不利影响，针对该种情况，维修人员仅需对功率模块修复驱动电路予以更换，便可实现对故障的有效排除，使变频器恢复正常运行。

4.5过载故障

变频器过载故障指的是变频器运行电流超过额定值而引发的故障。在电网电压不足、加速时间短等原因影响下，极易引发变频器过载或者电机设备过载。通常而言，倘若加速时间不足，维修人员可一定程度延长加速时间；倘若负载过重，维修人员可更换更大功率的变频器及电机；另外，还应当防止在电网电压不足时运用变频器，适时对负载变频器开展检修，开展润滑维护，保证变频器的有序运行。

结束语

总而言之，伴随电力行业的不断发展，变频设备在诸多行业领域得到广泛应用。因而，对变频器的维修维护提出了越来越严苛的要求，维修人员应当不断提高自身的变频器维修技能水平。日常维修工作是提高变频器使用寿命的一大保障，务必要提高对变频器维修工作的有效重视。维修人员要不断加强自我学习，娴熟掌握变频器维修相关的专业知识，切实加强对变频器维修管理，保证变频器的有序运行，使变频器充分发挥节能降耗的优势。

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（作者单位：河南心连心化肥有限公司）