变频器维修与维护

【摘 要 】变频器作为近些年迅速崛起的节能设备,受到各行各业更加广泛的关注和应用.变频器主要用于对交流电动机转速的调节,除了具有显著的节能作用之外,变频器还有卓越的调速性能.可以避免直接启动给机械设备造成的冲击引起的机械故障,是理想的调速和控制装置.在各企业中,应用变频器的控制各种机械设备使性能在要求的范围内波动,而达到符合要求,从而达到实际的生产需要.

【关 键 词 】变频器；调速；节能

一、变频器的主要结构

变频器本身属电气设备,需要维修和日常的维护.文中第一部分谈的是变频器的主要结构,从结构中我们可以分析出那些是容易损坏的.然后的三个部分是我们在维修中总结的对变频器维修和维护的认识：变频器常见的故障；变频器的维修.

1.变频器的基本结构（如图1）

变频器的基本的结构有：整流器件部分（图2）、直流部分和逆变器件（IGBT）部分.

整流器件通过二极管搭成全桥整流电路实现对三相交流电的整流,把三相交流电变成直流电.

2.直流部分

整流器件把交流电变成直流电后,得到所需的直流电压,带动驱动电路、检测电路和CPU控制器.驱动电路用来实现逆变器件的驱动,检测电路用来实现对温度、电流和电压的检测,CPU控制器实现判断和控制功能.

3.逆变器件部分

逆变器是能把直流电变成频率可调的交流电的器件.通过逆变器的驱动电路实现对逆变器的驱动,从变频器输出的电就变成了电压为380V（660,1140V等）,频率可调的交流电,驱动电机完成预想的控制工作.

实际的维修中我们注意到,如果电网发生波动,首先受到冲击的是变频器中的整流器件；如果直流控制板有故障,也可以影响到整流器件,所以在维修中整流器件的故障率相对高一些.其次故障来自于逆变器件,由于逆变器件长时间处于频率变化的环境,对于组成逆变器件的元器件来说是一个冲击,容易导致期间老化,甚至直接损坏,而导致变频器无法使用.

二、变频器常见的故障

在维修变频器的同时我们不断分析和总结,现将常见故障列举如下：

1.过载故障

过载故障包括变频过载和电机过载.

1）变频器过载：常常由于加速时间太短、直流制动量过大或电网电压太低等原因引起的.一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等解决故障.

2）电机过载：由于变频器功率过小、电机负载过重、电机所带设备润滑不好或管线管径过小压力过大等引起的.变频器功率过小不能带动电机,则需要更换变频器适应电机；电机负载过重可能是因为电机所带设备机械润滑不好引起的,润滑设备使其能够正常运行；管径过小可能是由于有异物进入管线或粘稠液体使管径变小,结果压力过大,变频器无法带动电机.

实际中,我们中平能化乳化液站遇到乳化泵润滑不好,导致变频器不能带动电机,报过载故障.处理乳化泵后,变频器能够正常启动.

2.欠压、过压故障

当电压过低或过高时,变频器的检测器件会自动保护变频器,变频器会停止工作.欠压、过压故障主要是因为外部电源的故障引起的,也有少数故障是检测电路损坏引起的.

遇到欠压、过压故障时,先检查检测电路是否完好,然后再对外部电源进行检查.

3.过流故障

当电流过大时变频器启动过流保护,变频器停止工作.一般可从外部电器和变频器本身分析过流故障.

外部电器：1）电机负载突变,引起的冲击过大造成过流.2）电机和电机电缆相间或每相对地的绝缘破坏,造成匝间或相间对地短路,因而导致过流.3）当装有测速编码器时,速度反馈信号丢失或非正常时,也会引起过流,这时需要检查编码器和其电缆.

变频器本身的原因：1）参数设定问题：例如加速时间太短,PID调节器的比例P、积分时间I参数不合理,超调过大,造成变频器输出电流振荡.2）变频器硬件问题：A、电流互感器损坏,其现象表现为：变频器主回路送电,当变频器未起动时,有电流显示且电流在变化,这样可判断互感器已损坏.B、主电路接口板电流、电压检测通道被损坏,也会出现过流.可能原因有：电路板上有导电颗粒造成电路板静电损坏、腐蚀性物质使电路板受到腐蚀、接地不良使得电路板零伏受干扰、连接插件不牢等.

维修中,遇到过流故障,我们先用钳型电流表测量变频器输出的电流.看输出电流是否平衡,如果输出不平衡,说明变频器内部器件有问题.

4.电路损坏

在维修中发现,一些问题并不是变频器本身的问题,往往由于电路故障引起变频器不能正常使用.经过总结发现,继电器和交流接触器的故障占电路故障的大部分.在对变频器本身进行维修时,还要对其电路进行检查,同时也要对现场电机、机械部分等进行实地观察.

三、变频器的维修

根据变频器出现的故障,我们可以初步判断变频器那里出现损坏.在维修中,我们把维修分成：器件维修和变频器本身维修.

1.外部器件维修

外部器件维修时,先检查与变频器相连的交流接触器、开关、按钮和电能表等,看这些器件能不能正常工作；测量与变频器相关的触点是否接触良好；接入变频器的三相电有无短路或虚接的情况.外部器件维修时要特别注意线路的虚焊问题.如果线路虚接,启动变频器时可能不能启动,情况严重的可能损坏变频器本身.

2.变频器本身维修

遇到损坏的变频器时,先使用万用表初步检查整流模块和逆变模块是否完好.如果整流模块损坏,在以后的维修中就要注意各种板卡是否有损坏；如果逆变模块损坏,就要检查驱动板卡是否完好.

（1）逆变模块（IGBT）的检测

在进一步的检查中,检测逆变模块的检测是重点之一.下面是检测逆变模块好坏的方法.

将万用表拨到R 1K或R 10K档,黑表笔接IGBT的集电极,红表笔接IGBT的发射极,此时万用表的指针在高阻值位.用手指同时触及一下栅极和集电极,这时IBGT被触发导通,万用表的指针摆向阻值较小的方向,并能站住指示在某一位置.然后再用手指同时触及一下栅极和发射极,这时IGBT被阻断,万用表指针回高阻值位.这样可认定IGBT是好的.

（2）驱动板的检测

首先,通过观察看有没有明显的损坏,尤其是电容和模块.如果没有明显损坏,则要给驱动板供电进行测量.在驱动板上,六路驱动电路与六路逆变桥臂对应.在给驱动板送电后,可以在相应的地方量到对应电压值.

如果驱动板上有问题,通过测量电压可以判断哪些器件损坏,则予以更换.

（3）检测器件的检查

确定驱动板没有问题后,把驱动板装到机器上,带电机试一下.如果检测器件损坏,则会有报警出现,这样就可以更换检测器件.

四、总结

变频器的维修应遵循――问：了解使用情况；看：检查各器件状态；测：检测可疑器件是否损坏.