變頻器維修的相關(guān)知識

時間：2020-04-09作者：廣州市運升機電科技有限公司瀏覽：188

01

靜態(tài)測試

1、測試整流電路

找下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常，A.到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端，將萬用表調(diào)到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑表棒分別依到R、S、T，正常時有幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依次接到R、S、T，有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復(fù)以上步驟，都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以阻值三相不平衡，說明整流橋有故障.B.紅表棒接P端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或啟動電阻出現(xiàn)故障。

2、測試逆變電路

將紅表棒接到P端，黑表棒分別接U、V、W上，應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應(yīng)該為無窮大。將黑表棒N端，重復(fù)以上步驟應(yīng)得到相同結(jié)果，否則可確定逆變模塊有故障。

02

動態(tài)測試

在靜態(tài)測試結(jié)果正常以后，才可進行動態(tài)測試，即上電試機。在上電前后必須注意以下幾點：

1、上電之前，須確認輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會出現(xiàn)炸機(炸電容、壓敏電阻、模塊等);

2、檢查變頻器各接插口是否已正確連接，連接是否有松動，連接異常有時可能會導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)故障，嚴重時會出炸機等情況;

3、上電后檢測故障顯示內(nèi)容，并初步斷定故障及原因;

4、如未顯示故障，首先檢查參數(shù)是否有異常，并將參數(shù)復(fù)歸后，在空載(不接電機)情況下啟動變頻器，并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現(xiàn)缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅(qū)動板等有故障;

5、在輸出電壓正常(無缺相、三相平衡)的情況下，負載測試，盡量是滿負載測試。

03

變頻器的故障判斷

1、整流模塊損壞

通常是由于電網(wǎng)電壓或內(nèi)部短路引起。在排除內(nèi)部短路情況下，更換整流橋。在現(xiàn)場處理故障時，應(yīng)重點檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓，有無電焊機等對電網(wǎng)有污染的設(shè)備等。

2、逆變模塊損壞

通常是由于電機或電纜損壞及驅(qū)動電路故障引起。在修復(fù)驅(qū)動電路之后，測驅(qū)動波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場服務(wù)中更換驅(qū)動板之后，須注意檢查馬達及連接電纜。在確定無任何故障下，才能運行變頻器。

3、上電無顯示

通常是由于開關(guān)電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動電阻損壞，操作面板損壞同樣會產(chǎn)生這種狀況。

4、顯示過電壓或欠電壓

通常由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。解決方法是找出其電壓檢測電路及檢測點，更換損壞的器件。

5、顯示過電流或接地短路

通常是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放電路等。

6、電源與驅(qū)動板啟動顯示過電流

通常是由于驅(qū)動電路或逆變模塊損壞引起。

7、空載輸出電壓正常，帶載后顯示過載或過電流

通常是由于參數(shù)設(shè)置不當或驅(qū)動電路老化，模塊損壞引起。

04

變頻器的過電流保護

在變頻器維修中,過電流保護的對象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值**過了變頻器的容許值的情形.由于逆變器的過載能力較差,所以變頻器的過電流保護是至關(guān)重要的一環(huán),迄今為止,已發(fā)展得十分完善.

一、過電流的原因

1、工作中過電流即拖動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)過電流.其原因大致來自以下幾方面:

① 電動機遇到?jīng)_擊負載,或傳動機構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動機電流的突然增加.

② 變頻器的輸出側(cè)短路,如輸出端到電動機之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動機內(nèi)部發(fā)生短路等.

③ 變頻器自身工作的不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。例如由于環(huán)境溫度過高，或逆變器件本身老化等原因，使逆變器件的參數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致在交替過程中，一個器件已經(jīng)導(dǎo)通、而另一個器件卻還未來得及關(guān)斷，引起同一個橋臂的上、下兩個器件的“直通”，使直流電壓的正、負極間處于短路狀態(tài)。

2、升速時過電流 當負載的慣性較大，而升速時間又設(shè)定得太短時，意味著在升速過程中，變頻器的工作效率上升太快，電動機的同步轉(zhuǎn)速迅速上升，而電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負載慣性較大而跟不上去，結(jié)果是升速電流太大。

3、降速中的過電流 當負載的慣性較大，而降速時間設(shè)定得太短時，也會引起過電流。因為，降速時間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降，而電動機轉(zhuǎn)子因負載的慣性大，仍維持較高的轉(zhuǎn)速，這時同樣可以是轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過電流。

二、處理方法

1、 起動時一升速就跳閘，這是過電流十分嚴重的現(xiàn)象，主要檢查

① 工作機械有沒有卡住

② 負載側(cè)有沒有短路，用兆歐表檢查對地有沒有短路

③ 變頻器功率模塊有沒有損壞

④ 電動機的起動轉(zhuǎn)矩過小，拖動系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來

2、 起動時不馬上跳閘，而在運行過程中跳閘，主要檢查

① 升速時間設(shè)定太短，加長加速時間

② 減速時間設(shè)定太短，加長減速時間

③ 轉(zhuǎn)矩補償(U/F比)設(shè)定太大，引起低頻時空載電流過大

④ 電子熱繼電器整定不當，動作電流設(shè)定得太小，引起變頻器誤動作

05

變頻器的電壓保護

1、 過電壓保護

產(chǎn)生過電壓的原因及處理方法：

① 電源電壓太高

② 降速時間太短

③ 降速過程中，再生制動的放電單元工作不理想，來不及放電，請增加外接制動電阻和制動單元

④ 請檢查放電回路有沒有發(fā)生故障，實際并不放電;對于小功率的變頻器很有放電電阻損壞

2、 欠電壓保護

產(chǎn)生欠電壓的原因及處理方法：

① 電源電壓太低

② 電源缺相;

③ 整流橋故障：如果六個整流二極管中有部分因損壞而短路，整流后的電壓將下降，對于整流器件和晶閘管的損壞，應(yīng)注意檢查，及時更換。

06

變頻器的過熱保護

⑴風(fēng)扇運轉(zhuǎn)保護 變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇是箱體內(nèi)部散熱的主要手段，它將保證控制電路的正常工作。所以，如果風(fēng)扇運轉(zhuǎn)不正常，應(yīng)立即進行保護;

⑵逆變模塊散熱板的過熱保護 逆變模塊是變頻器內(nèi)發(fā)生熱量的主要部件，也是變頻器中較重要而又較脆弱的部件。所以，各變頻器都在散熱板上配置了過熱保護器件;

⑶制動電阻過熱保護 制動電阻的標稱功率是按短時運行選定的。所以，一旦通電時間過長，就會過熱。這時，應(yīng)暫停使用，待冷卻后再用?；蜻x用較大一點功率電阻;

⑷冷卻風(fēng)道的入口和出口不得堵塞，環(huán)境溫度也可能**變頻器的允許值。

07

變頻器易出現(xiàn)的問題及對策

(1)噪聲問題及對策。用變頻器傳動電動機時，由于輸出電壓電流中含有高次諧波分量，氣隙的高次諧波磁通增加，故噪聲增大。電磁噪聲由以下特征：由于變頻器輸出中的低次諧波分量與轉(zhuǎn)子固**械頻率諧振，則轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大。變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機殼軸承架等諧振，在這些部件的各自固有頻率附近處的噪聲增大。變頻器傳動電動機產(chǎn)生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控制的開關(guān)頻率有關(guān)，尤其在低頻區(qū)較為顯著。

一般采用以下措施平抑和減小噪聲：在變頻器輸出側(cè)連接交流電抗器。如果電磁轉(zhuǎn)矩有余量，可將U / f定小些。采用特殊電動機在較低頻的噪聲音量較嚴重時，要檢查與軸系統(tǒng)(含負載)固有頻率的諧振。

(2) 振動問題及對策。變頻器工作時，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產(chǎn)生電磁策動力，策動力的頻率總能與這些機械部件的固有頻率相近或重合，造成電磁原因?qū)е碌恼駝?。對振動影響大的高次諧波主要是較低次的諧波分量，在PAM方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用正弦波PWM方式時，低次的諧波分量小，影響變小。

減弱或消除振動的方法，可以在變頻器輸出側(cè)接入交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。使用PAM方式或方波PWM方式變頻器時，可改用正弦波PWM方式變頻器，以減小脈動轉(zhuǎn)矩。從電動機與負載相連而成的機械系統(tǒng)，為防止振動，必須使整個系統(tǒng)不與電動機產(chǎn)生的電磁力諧波?！∝撦d匹配及對策　生產(chǎn)機械的種類繁多，性能和工藝要求各異，其轉(zhuǎn)矩特性不同，因此應(yīng)用變頻器前首先要搞清電動機所帶負載的性質(zhì)，即負載特性，然后再選擇變頻器和電動機。負載有三種類型：恒轉(zhuǎn)矩負載、風(fēng)機泵類負載和恒功率負載。不同的負載類型，應(yīng)選不同類型的變頻器。

(3) 恒轉(zhuǎn)矩負載　恒轉(zhuǎn)矩負載又分為摩擦類負載和位能式負載?！∧Σ令愗撦d的起動轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的150%左右，制動轉(zhuǎn)矩一般要求額定轉(zhuǎn)矩的**左右，所以變頻器應(yīng)選擇具有恒定轉(zhuǎn)矩特性，而且起動和制動轉(zhuǎn)矩都比較大，過載時間和過載能力大的變頻器，如FR-A540系列?！∥荒茇撦d一般要求大的起動轉(zhuǎn)矩和能量回饋功能，能夠快速實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，變頻器應(yīng)選擇具有四象限運行能力的變頻器，如FR-A241系列。

(4) 風(fēng)機泵類負載　風(fēng)機泵類負載是典型的平方轉(zhuǎn)矩負載，低速下負載非常小，并與轉(zhuǎn)速平方成正比，通用變頻器與標準電動機的組合較合適。這類負載對變頻器的性能要求不高，只要求經(jīng)濟性和可靠性，所以選擇具有U/f=const控制模式的變頻器即可，如FR-A540(L)。如果將變頻器輸出頻率提高到工頻以上時，功率急劇增加，有時**過電動機變頻器的容量，導(dǎo)致電動機過熱或不能運轉(zhuǎn)，故對這類負載轉(zhuǎn)矩，不要輕易將頻率提高到工頻以上。

(5) 恒功率負載　恒功率負載指轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，但功率保持恒定的負載，如卷取機、機床等。對恒功率特性的負載配用變頻器時，應(yīng)注意的問題：在工頻以上頻率范圍內(nèi)變頻器輸出電壓為定值控制，，所以電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為恒功率特性，使用標準電動機與通用變頻器的組合沒有問題。而在工頻以下頻率范圍內(nèi)為U/f定值控制，電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩又相反傾向，標準電動機與通用變頻器的組合難以適應(yīng)，因此要專門設(shè)計。

(6)發(fā)熱問題及對策

變頻器發(fā)熱是由于內(nèi)部的損耗而產(chǎn)生的，以主電路為主，約占98%，控制電路占2%。為保證變頻器正常可靠運行，必須對變頻器進行散熱。主要方法有：

(1) 采用風(fēng)扇散熱：變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇可將變頻器箱體內(nèi)部散熱帶走。

(2) 環(huán)境溫度：變頻器是電子裝置，內(nèi)含電子元件機電解電容等，所以溫度對其壽命影響較大。通用變頻器的環(huán)境運行溫度一般要求-10℃~+50℃，如果能降低變頻器運行溫度，就延長了變頻器的使用壽命，性能也穩(wěn)定。我們一直忙于變頻器的保養(yǎng)。

⑴可以延長變頻器的使用期

⑵電器方面我們可以說減少維修率

⑶也可以體現(xiàn)公司的管理，公司的形象!

我司保養(yǎng)的具體方案如下：

1、 變頻器須解體，查看內(nèi)部是否有異?，F(xiàn)象.(如：鏍絲松動、焊錫脫落、器件松動、器件燒焦、燒煳現(xiàn)象。)

2、 檢查變頻器內(nèi)部易老化器件，如：風(fēng)扇，功率器件，功率電容，及印板老化現(xiàn)象。

3、 清理變頻器內(nèi)部粉塵，油污，腐蝕性及導(dǎo)體雜質(zhì)。對主要印板如：主控板，驅(qū)動板，開關(guān)電源板。采用全新品進口電子清潔劑進行噴洗，去除其老化層及導(dǎo)電物質(zhì)。

4、 對變頻器主要控制部分進行**的加膜處理。起到防塵，防老化，防導(dǎo)電物質(zhì)，防水，及腐蝕性物質(zhì)。


廣州市運升機電科技有限公司專注于變頻器維修,直流調(diào)整器,工控產(chǎn)品維修調(diào)試,西門子變頻器,直流調(diào)速器,控制器,主板的維修等

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