因變頻器和交流電機(jī)組成的交流調(diào)速系統(tǒng)具有的優(yōu)良的調(diào)速性能，在其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展的同時(shí)，也會使我們在工作中遇到各種原因造成的故障，借助于變頻器完善的保護(hù)功能，并通過積累經(jīng)驗(yàn)來提高處理變頻器故障的能力，會明顯地縮短設(shè)備的熱停工時(shí)間并對在舊系統(tǒng)的改造、新項(xiàng)目的應(yīng)用中應(yīng)注意的事項(xiàng)提供有益的參考。下面對數(shù)例變頻器故障原因的分析僅代表個(gè)人意見，供大家參考。

1變頻器調(diào)速的基本工作原理

根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速的公式

n=n1（1-s）（1）

N1=60f／p（2）

式中：n-電機(jī)轉(zhuǎn)速；n1-電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速；s-滑差；f-旋轉(zhuǎn)磁場頻率；P-電機(jī)極對數(shù)

可知改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法有改變滑差s、改變旋轉(zhuǎn)磁場頻率f、改變電機(jī)極對數(shù)p三種。

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調(diào)的交流電源。是由由主電路和控制帶電路組成的。主電路是給異步電動機(jī)提供可控電源的電力轉(zhuǎn)換部分，變頻器的主電路分為兩類，其中電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波部分是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波部分是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的整流部分，吸收在轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生的電壓脈動的平波回路部分，將直流功率變換為交流功率的逆變部分?？刂齐娐肥墙o主電路提供控制信號的回路，它有決定頻率和電壓的運(yùn)算電路，檢測主電路數(shù)值的電壓、電流檢測電路，檢測電動機(jī)速度的的速度檢測電路，將運(yùn)算電路的控制信號放大的驅(qū)動電路，以及對逆變器和電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)電路組成。

現(xiàn)在大多數(shù)的變頻器基本都采用交直交方式（VVVF變頻或矢量控制），將工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換為直流電源，再把直流電源轉(zhuǎn)換成近似于正弦波可控的交流電以供給電動機(jī)。以圖1為例簡單說明一下變頻器的工作原理。

三相交流電經(jīng)過VD1～VD6整流后，正極經(jīng)過RL，RL在這里是防止電流忽然變大。經(jīng)過RL電流趨于穩(wěn)定，晶閘管觸點(diǎn)會導(dǎo)通。之后直流電壓加在了濾波電容CF1、CF2上，這兩個(gè)電容的作用是讓直流電波形變得更加平滑。之所以是兩個(gè)電容是由于一個(gè)電容的耐壓有限，所以用兩個(gè)電容串聯(lián)起來使用。均壓電阻R1、R2是讓CF1和CF2上的電壓一樣，兩個(gè)電容的容量不同的話，分壓就會不同，所以各并聯(lián)了一個(gè)均壓電阻。而中間的放電回路作用則是釋放掉感性負(fù)載啟動或停止時(shí)的反電勢，用來保護(hù)逆變管V1～V6和整流管VD1～VD6。直流母線電壓加到V1～V6六個(gè)IGBT上，基極由控制電路控制?？刂齐娐房刂颇橙齻€(gè)管子的導(dǎo)通給電機(jī)繞組內(nèi)提供電流，產(chǎn)生磁場使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2變頻器故障實(shí)例的處理

(1)AEGMultiverter122/150-400變頻器在啟動時(shí)直流回路過壓跳閘

這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器在上電但沒有合閘信號時(shí)，直流回路電壓即達(dá)360V，該型變頻器直流回路的正極串接1臺接觸器，在有合閘信號時(shí)經(jīng)過預(yù)充電過程后吸合，故懷疑預(yù)充電回路IGBT性能不良，斷開預(yù)充電回路IGBT，情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時(shí)其對地阻值很小，查至現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線盒被水淋濕，干燥處理后，變頻器工作正常。

由于電機(jī)接線盒被水淋濕,直流回路負(fù)極的對地漏電流經(jīng)接線盒及變頻器逆變器中的續(xù)流二極管給直流回路的電容充電，這種情況合閘通常理解應(yīng)該為過流跳閘而實(shí)際為過壓跳閘。本人認(rèn)為，啟動時(shí)變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的，電機(jī)被水淋濕后，會造成輸出電流的變化率很高，從而引起直流回路過壓。

(2)控制輥道電機(jī)的AEGMaxiverter-170/380變頻器出現(xiàn)速度反饋值大于速度設(shè)定值經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn):

a)在軋鋼過程中不存在這種情況，當(dāng)鋼離開輥道后，才出現(xiàn)這種情況;

b)當(dāng)速度反饋值大于速度設(shè)定值時(shí)，直流回路電壓為額定電壓的125%，超過115%的極限設(shè)定值;

c)變頻器的進(jìn)線電壓已超過上限;

在軋鋼過程中，該變頻器控制的輥道電機(jī)將升速，當(dāng)鋼離開輥道后輥道電機(jī)速度降至原來的速度，因這臺變頻器未裝設(shè)制動裝置，減速時(shí)是通過電壓調(diào)節(jié)器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設(shè)定值(缺省值)，因進(jìn)線電壓過高，直流回路電壓超過了設(shè)定的極限值，在減速時(shí)電壓調(diào)節(jié)器起作用，造成制動電流很小，電機(jī)轉(zhuǎn)速降不下來，而在軋鋼時(shí)，電網(wǎng)的負(fù)載加重，直流回路電壓低于115%的極限設(shè)定值，制動功能恢復(fù)正常。在當(dāng)時(shí)無法降低電網(wǎng)電壓的情況下，將直流回路電壓極限設(shè)定值增至127%后，變頻器工作正常。在停產(chǎn)檢修時(shí)，我們根據(jù)電網(wǎng)的情況改變了變壓器的檔位，使變頻器的進(jìn)線電壓在允許的范圍內(nèi)，此后變頻器工作正常。

(3)AEGMultiverter22/27-400變頻器上電后，操作面板上的液晶顯示屏顯示正常，但ready指示燈不亮，變頻器不能合閘

查看變頻器菜單中的故障記錄時(shí)未發(fā)現(xiàn)有故障，而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內(nèi)A10主板、A22電源板上的LED指示燈均正常，用試電筆測變頻器的進(jìn)線電源，發(fā)現(xiàn)有一相顯示不正常，用萬用表測量三相結(jié)果為:Vab=390V，Vac=190V，Vbc=190V。經(jīng)檢查系進(jìn)線端子排處接觸不良。

ready指示燈是變頻器內(nèi)各種狀態(tài)信息的綜合反映，當(dāng)它不亮?xí)r可提示維護(hù)人員注意變頻器尚未就緒。此時(shí)在進(jìn)線電源不正常時(shí)變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因，可能與電路的設(shè)計(jì)有關(guān)。

(4)調(diào)試過程中西門子MIDIMASTERVector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘

變頻器供貨方與被控設(shè)備的供貨方因溝通上的原因，在容量上不匹配(電機(jī)功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制，在輸入電機(jī)參數(shù)時(shí)，變頻器自動將電機(jī)的額定電流60A限定在45A，電機(jī)銘牌上無功率因數(shù)的大小，按變頻器手冊的要求，將其設(shè)定為0，在作自動辨識(P088=1)后啟動電機(jī)時(shí)，變頻器過流跳閘。考慮到匹配上的原因，將控制模式改為V/F控制，情況依舊。后檢查電機(jī)參數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)為1.1，將其改為0.85后，變頻器工作正常。

因容量不匹配，變頻器依據(jù)輸入的電機(jī)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)會產(chǎn)生不正確的結(jié)果，在遇到這種情況而暫時(shí)無法解決匹配問題時(shí)，一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數(shù)。

(5)西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E”

出現(xiàn)這種情況時(shí)，變頻器不能工作，按P鍵及重新停送電均無效，查操作手冊又無相關(guān)的介紹，在檢查外接DC24V電源時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓較低，解決后，變頻器工作正常。

[$page]變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹的皆為較常見的故障，在出現(xiàn)未涉及的一些的代碼時(shí)應(yīng)對變頻器作全面檢查。

(6)西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數(shù)

變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數(shù)，但在用AOP面板作第二臺變頻器參數(shù)的備份時(shí)，顯“存儲容量不足”。解決辦法如下:

a)在菜單中選擇“語言”項(xiàng);

b)在“語言”項(xiàng)中選擇一種不使用的語言;

c)按Fn+Δ鍵選擇刪除，經(jīng)提示后按P鍵確認(rèn);

這樣，AOP面板就可存儲10組參數(shù)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是設(shè)計(jì)時(shí)AOP面板中的內(nèi)存不夠。

(7)ABBACS600變頻器在運(yùn)行時(shí)直流回路過壓跳閘

該變頻器配置有制動斬波器和制動電阻，但外方調(diào)試人員在調(diào)試時(shí)將電壓控制器選擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入，結(jié)果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點(diǎn):

a)進(jìn)線電壓過高;

b)減速時(shí)間太短;

因該變頻器已投入運(yùn)行2個(gè)月，且跳閘時(shí)進(jìn)線電壓在允許的范圍之內(nèi)，其它變頻器工作正常，結(jié)合以前處理變頻器故障時(shí)對直流回路過壓的認(rèn)識，認(rèn)為在使用電壓控制器調(diào)節(jié)回饋電流防止直流回路過壓的情況下，負(fù)載電流的變化率過大是引起過壓的一個(gè)重要原因，到現(xiàn)場查看被控設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一塊物料卡在傳送帶的間隙中，清除后，變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查，發(fā)現(xiàn)制動斬波器上設(shè)有三檔進(jìn)線電壓選擇裝置(400V、500V、690V)以適應(yīng)不同的進(jìn)線電壓，其中短接環(huán)插在690V檔上，這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進(jìn)線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用，將短接環(huán)移至400V檔，通過減少減速時(shí)間試驗(yàn)，制動斬波器和制動電阻工作正常。

3結(jié)束語

在變頻器的常見故障中，由其外圍電路引起的故障所占比例較大，在日常維護(hù)時(shí)，應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機(jī)及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，通過加強(qiáng)設(shè)備管理最大限度地降低變頻器的故障率。