变频器常见故障处理和维护对策

发表时间:2020/12/29   来源:《中国电业》2020年第·21期   作者:李瑞
[导读] 本文简要总结和分析了变频器在使用过程中经常出现的故障,并给出合理可行的维修措施,以期对变频器的良好应用起到一定指导作用。
        李瑞
        吉林建龙钢铁有限责任公司     132000

        摘要:伴随着电力电子技术的蓬勃发展,变频器已被广大电机用户所接受,变频器在交流拖动系统中显展现出良好的可控性,不但可以软启动和、无级调速,而且还可以进行加减速控制,使电机得到性能大大得到提升,且节能效果非常明显,将绿色环保理念真正落实到实处。然而,在变频器工作期间,经常会出现各种故障。本文简要总结和分析了变频器在使用过程中经常出现的故障,并给出合理可行的维修措施,以期对变频器的良好应用起到一定指导作用。
        关键词:变频器;故障;维护
        
        
        前言:为了更好地适应现代安全生产要求,大容量、大功率的设备越来越多地被使用。但是,由于各种因素的影响,变频器会出现各式各样的故障,本文将详细阐述其故障处理和维护对策,以便更好地处理变频器运行中的故障,保证安全生产的良好运行。
        1变频器功能概述
        变频器的工作原理主要是依靠硅整流模块和大容量高压电容将三相交流电转化成直流电,再通过晶体管的作用将直流电再次转化成三相交流电,实现了自主调节频率。变频器的工作主要包括整流、驱动、滤波、制动以及逆变等,变频器中存在相关微处理单元完成上述工作。为了满足电机的正常工作和达到节能环保的目的,变频器能够自主调整输出电压以及输出频率,根据实际需求为其提供相应的电源电压。变频器主要有以下三个优点:第一是变频节能。在进行机械设备的设计时,设计人员会对动力驱动系统留出富余,当机械设备没有达到满负荷状态时,其存在的多余力矩会增加有功功率,导致能源的浪费。使用变频器能够根据实际需求对电机输出进行调整,减少电能损耗。第二是功率因数补偿节能。变电器具有滤波电容作用,对设备进行无功补偿,能够提高有功功率输出,降低能源浪费。第三是软起动节能,变频器的作用可以使电机从硬起动转化为软起动,能够保证启动电流在额定电流范围之内,减小对电网冲击,延长设备寿命。
        2变频器故障分类
        变频器常见故障大体可分为两类:(1)变频器一旦发生故障,会显示一定代码。这些故障大多是由于变频器工作条件不理想、外部工作条件不合理、参数设置不科学引起的,可按产品说明书进行处理。(2)变频器突然坏了,但没有显示。这类故障处理起来较为棘手,所以此时必须仔细检查变频器的部件,特别是容易损坏的部件。届时,需要使用万用表等专业工具,但必须切断电源,等待充电指示灯熄灭后再进行相应处理。
        3变频器使用过程中常见故障及维护对策
        3.1变频器自身故障
        由于变频器的生产过程很复杂,所以存在着变频器内部参数设置不合理导致变频器无法正常工作的情况,造成电机无法正常运转,开关跳闸等问题。因此在使用变频器之前应该准确校对内部参数与标准参数,确保变频器参数设置的合理性,除此之外还需要合理设置控制方式以及变频器的转矩、速度等,保证变频器能够正常工作。
        3.2过压故障
        变频器的过压故障通常发生在直流母线上,通常情况下三相全波整流后的平均值即为直流电流的数值。变频器正常工作时,其电压必须要限制在一个合理的范围中,否则就会出现过压故障。十里泉发电厂2*660MW机组泥浆输送泵曾经常在启动的过程中因过电压跳闸,后检查发现,开泵前需要先开入口门进行清洗管道,由于母管压力较大,导致泵体带动电机正传,再以较小给定频率启动变频器时,变频器转速突增,使负载电机进入再生发电状态,从负载侧向变频器中间直流回路回馈能量,超过中间直流回路及其能量处理单元的承受能力引发过电压跳闸。另外,环境也是影响变频器正常工作的因素之一,比如雷雨天气时,雷电如果进入到变频器电源中,就会影响直流侧电压监测器的正常工作,引起变频器的故障。


        3.3过载故障
        变频器在工作过程中经常出现过载问题,变频器过载主要包括两种表现形式:变频过载和电机过载。十里泉发电厂2*660MW机组除盐水泵经常因为水泵逆止门不严导致电机倒转,变频器启动时因过载而跳闸,无论哪种形式的过载都会使得变频器电流增大,导致变频器内部元件温度较高,使用寿命降低,甚至烧毁变频器,不仅影响变频器的正常工作,可能带来更大的安全隐患。为了解决变频器的过载问题,首先,在变频器选型时做好与电机和负载的匹配工作。其次,合理设置加速时间,使转速和转矩降低,减小电流。最后,电机带动的机械部分产生了故障,往往是变频器过载的主要原因,因此,要加大这部分的维护力度。
        3.4过热故障
        导致变频器过热问题出现的原因有很多,主要有以下几个因素:1)环境因素。变频器的工作状态会受到环境因素的影响,当工作环境温度较高时会导致变电器内部出现过热问题,这时需要采取一定的措施降低环境温度,给变频器提供一个良好的工作环境。2)负荷过大。变频器负荷高于规定值或者高强度连续工作会导致发热问题出现,因此要合理安排变频器工作时间和工作负载。3)检查维护不到位。变频器工作过程中需要及时检查散热口,防止堵塞;需要监测运行温度,出现过热情况及时进行维修和处理。
        3.5过流故障
        变频器故障还包括过流故障,根据变频器工作过程可以分为减速时过流故障、匀速环节过流故障以及加速时过流故障。负载突然变化和变频器加速阶段过段是导致变频器过流故障的主要原因。一般有四种情况:第一是输出电路短路或是电机转矩较小会造成设备启动时,电机加速运转引发跳闸;第二是变频器内部驱动功能受损会导致设备通电后产生过流且不能复位;第三是变频器内部参数没有调整合理,导致设备加速运行时跳闸;第四是互感器没有正常工作导致变频器没有工作就产生电流变化,工作后产生过流。解决变频器的过流故障主要在于合理调整变频器的加速时间。出现加速时间过短造成的过流时需要重新合理设置参数,使变频器加速时间变长;出现负载过大造成的过流时需要减小负载或者换大变频器。如果变频器负载断开后还存在过流问题,这就说明变频器内部的逆变电路出现故障,需要及时更换变频器。
        3.6短路故障
        变频器的短路故障实际上是变频器内部某些机械部件发生短路的现象,由此引起的故障称为短路故障。维修人员在处理短路故障的过程中,首先要做的就是准确检测逆变器内部的电路。如果出现短路问题,那么这种故障的原因很可能是电源模块故障,进而对逆变器的驱动电路产生负面影响。现在,维修人员必须要对电源模块进行全面维修,之后再更换新的驱动电路,完成这两项任务后,变频器就可以恢复正常工作。
        结束语
        总之,现在我国的经济已经逐渐保持在了高速发展的状态,所以随之我国的电力行业也在不断的进步。现在变频器已经在社会的各个地方得到了非常广泛的使用,但是在变频器的使用过程中,还是会出现各种问题。相关的维修人员一定要不断提升自己的维修技能,同时还要针对故障类型选择合适的维修措施,以便变频器可以一-直保持在正常运行的状态。
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