浅谈变频器常见故障及处理方法

浅谈变频器常见故障及处理方法

俞昕

江苏省盐城技师学院 224002

摘要：现如今，交流变频调速技术的发展趋势日趋完善，变频器将逐渐被应用到社会各行各业之中，其功能性与可靠性也将日益增强，甚至逐渐取代了以前的直流、变极等调速系统。不过，因为原变频器由于受使用环境、使用期限、人力操纵方式等多方面的限制，所以常常会在现实使用流程中产生各类的损坏故障情况，也因此大大减少了原本变频器的使用寿命。基于此，非常有必要对变频器中的常见故障及其处理方法进行分析和阐述，只有这样才能更好地促进变频器的推广与应用。

关键词：变频器；常见故障；处理方法

所谓的变频器其实就是人们常说的向电动机提供变频电源的智能设备，有着网络化、数字化的应用优势，而以变频器为基础的交流电机变频调速技术则具备了方便调速、保护功能完善、节电、灵活等优势特点，目前已经在社会多个领域中得到了广泛运用。然而，由于变频器的使用数量和范围在不断扩大，其所暴露的故障问题也就越来越多，而产生这些故障的原因也有很多。对此，本文就简要阐述了变频器的常见故障及其处理方法，旨在更好地减少变频器使用故障频率的出现。

一、变频器的结构特色分析

电机变频转换器的基本组成构造，一般主要是包括调节集成电路、整流环节集成电路、直流输出中心电路、逆变电路，在必要时还要求CPU加上一个其他相关的集成电路，而其基本工作机理便是把原来的单工频运行电源，转换成多个不同频段的交流供电系统，以便于真正完成电动机的变速工作。由此可见，组成变频器的每个部分都包含了很多电子线路，也正是因为如此，人们在实际应用变频器的过程中经常会遇到各种故障问题。因此，如果人们可以对变频器的常见故障进行判断并做及时地维护处理，就能大大提升变频器的工作效率，同时还能减少不必要的损失。

二、变频器的常见故障及处理方法

1.参数设置故障

通常情况下，制造商在生产出厂变频器时都会对各种技术参数做出一个默认值的选择，被人称为工厂值，以这种数据为基准的生产变频器工作一般都能够完成，但是为了更好地满足用户的个性化需求，用户通常会重新设置这些参数。通常包含了电动机系统基本参数、变频器设计中所规定的发电机输入输出工作功率、电流、压力、速度等参数，同时还包含了变频器的控制方法设定、起动方法设置、对给定信号的选择方法设定等。^[3]当用户正确设定了这些参数数值以后，变频器通常就可以正常运行和使用了，而想要收获更好的应用效果还需要结合实际对相关参数进行修改。所以，如果在用户所设定的数值参数出现问题之后，变频器也就不能正常运转，在这种时候就必须按照说明书对之前的参数作出相应调整。若在调整之后仍然没有问题，不妨再将所有参数进行调整恢复出厂的设定，并重新按照需求设置变频器的各项参数，以保证变频器的正常工作和运行，从而有效解决参数设置故障问题。

2.过载故障

如果已经投入使用的变频器出现过载故障时，就需要对其负载情况进行检查，而如果是新安装的变频器出现了过载故障，就可能是相关的曲线设置不准确或者是电机的相关参数设置存在问题。因此，在使用新的变频器之前，必须对相应的参数进行设置，避免出现磁饱和的情况，降低电机实际转速。另外，如果变频器长期处于一种低频段的工作状态，就会导致电机过载发热，再加上电机本身的散热效果就比较差，所以在面对这种情况时就需要适当添加一些散热装置。

3.过电流故障

通常情况下，变频器在正常工作时如果发生了过输入电压故障的问题，其起因主要可能和下面一些情况相关:一是发电机遭遇了冲击负载或者是将传动机构"卡住"，从而造成输出电压突发式的增大，此时就需要认真检查工作机械是否出现"卡住"的情况。二是发电机的输出侧接口出现短路，又或者是电动机的内部本身也出现的短路，此时就需要检修人员用兆欧表来对负载侧的短路点进行检查。三是由于变频器自身的不正常工作，譬如逆变电路中二个元件互相"直通"，而造成直流电压短路，在这种时候就必须仔细检测变频器功率模块有无损坏。四是由于负荷惯性过大，且所规定的升速持续时间太短，而造成发电机的速度跟不上，也因此产生过大额定电流的状况，此时就必须检测电机的起动转矩是不是过小，以及升速持续时间是不是太短，导致系统转不起来。最后便是由于负载惯性过大，因而设定的减速时间也太短，导致电动机的转速仍然保持较高的状态，从而产生过电流，此时就需要检修人员检查转矩补偿数据是否设置的太大，或者是电子热继电器的电流设定是否太小等。

如果过电压故障的产生原因并不是由于这些问题而造成的，那就可尝试切除变频器输出侧的电流互感器以及直流侧的电流传感器，并进行恢复或再试操作，检查是否还存在过电流的故障问题。因为检测电流传感器常会受气温、相对湿度等各种因素的变动影响，而使得工作时间点改变，从而引发过电流。如进行了以上检测后仍存在过输入或电压故障，则也很有可能是一PM模块中发生了某些故障，但毕竟在这一模块中还具有着过流、超载、短路等各种问题的防护功能，此时也可尝试替换同型号的模块，从而将问题有效解决。

4.过电压故障

变频器的过电压故障情况大多体现为在直流配电母线的支流压力上，而由于各种智能变频器都有一个正常的电流工作范围，因此假如电流超出了这个范围，就很有可能发生过电压故障情况从而造成智能变频器的损失。这里，最常见的过电压主要分为来自电源输入侧的过电压、以及来自负荷一侧的过电压二种情况:当面对输入电流超出正常范围的情况时，主要是由于电源供给一侧遭受了诸如雷电等产生的过电压冲击。又或者是由于补偿电容器合闸、断裂等所产生的过电压故障，此时一般可选择在电源输入侧并联一个浪涌吸收设备或者并联一个电抗器，从而将问题解决。

而来自高负荷一侧的过电压故障出现频次也相对来说较高，主要由于电动机自身的实际速度要超过其同步速度，而变频器并不能配备适当的制动单元，从而导致发电类过电压故障的产生。深入分析，这一发生问题的原因可看出主要有以下二个情况:一个是由于电机驱动惯性负荷大，所设的减速时间较小，在减速时电机的电压频率下降速度要比负载自身所需要的阻力减速速度大，从而使得电机始终保持在一个正常发电的状况下，而由于电机变频器并没有相应的能量制动单元去加以处理并进行控制，由此使得电机变频器的直流电路工作时电压突然增加，甚至超过了正常电压运行范围的最大值，从而产生了电流跳闸的发生现象。这种情况下，可进行对变频器的各技术参数进行调整，使原来变频器减速时间比设定的相对延长了一点，还可以添加变频器减速时所需要的过电压自处理功能，或者是加大泄放电阻、增加逆变电路、适当增加电容等方法来进行故障处理。但另外便是在遇到多台电机需要拖动同一个负荷时，就可能会由于没有正确负荷分配而造成过电压故障的情况发生。例如，当用二个电机去拖动一台负荷时，由于其中一台电机的实际速度超过了另一台的同步速度，所以就会使转速较高的另一台电机编程为原动机，而转速最低的就会保持在一种发电的状态，因此形成了过电故障。^[4]这个时候，就需要对负荷进行分配控制，比如可以对变频器自身的输出特性曲线进行适当调节，使其更软一些。

三、结束语

总之，虽然变频器本身的保护功能还是比较完善的，正常的使用与维护可以有效避免故障问题的发生，但也要对变频器常见的故障现象及其原因进行了解和准确的判断，并做好及时处理工作，只有这样才能让变频器快速恢复正常高效的工作状态。

参考文献：

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[3]常小强，李磊.变频器的常见故障分析及解决措施[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40(18):33-34.

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