袁麗堅(jiān)

【摘要】當(dāng)在進(jìn)入21世紀(jì)的今天，電力電子器件的基片已從Si（硅）變換為SiC（碳化硅），使電力電子新元件具有耐高壓、低功耗、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)；并制造出體積小、容量大的驅(qū)動裝置；永久磁鐵電動機(jī)也正在開發(fā)研制之中。隨著IT技術(shù)的迅速普及，變頻器相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，未來主要向網(wǎng)絡(luò)智能化、專門化和一體化、節(jié)能環(huán)保無公害、適應(yīng)新能源等方面發(fā)展。本文主要介紹了變頻器的維護(hù)與檢查、常見維修方法及其故障判斷方法。

我國從20世紀(jì)80年代后期推廣使用變頻器，目前已廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，變頻器在節(jié)能調(diào)、提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會價(jià)值。隨著電力電子器件的發(fā)展，變頻器未來發(fā)展將向大容量、小體積高速全數(shù)字化發(fā)展。真正達(dá)到節(jié)能環(huán)保，成為真正的“綠色產(chǎn)品”。

變頻器維修是一項(xiàng)理論知識、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與操作水平結(jié)合的工作，其技術(shù)水平?jīng)Q定著變頻器的維修質(zhì)量。從事變頻器維修的人員需要經(jīng)常學(xué)習(xí)，了解變頻器內(nèi)部的電子元器件所具備的功能和特點(diǎn)，掌握變頻器調(diào)速技術(shù)的基本理論，變頻器的工作原理，并通過實(shí)踐不斷積累經(jīng)從而提高維修技術(shù)水平。

一、變頻器維修常用工具儀表

變頻器修理過程中，經(jīng)常需測量一些參數(shù)，如輸入輸出電壓，電流、主回路直流電壓、各電路相關(guān)點(diǎn)的電壓、照動信號的電壓與波形等，根據(jù)參數(shù)和波形情況來分析、判斷故障所在。最基本的儀器設(shè)備有：指針式萬用表，數(shù)字式萬用表，示波器，頻率計(jì)，信號發(fā)生器，直流電壓源，電動機(jī)等。

二、維護(hù)與檢查

為使變頻器可靠運(yùn)行，日常維護(hù)與檢查是不可缺少的

1.日常檢查

日常檢查時(shí)，不取下變頻器外蓋，目測檢查變頻器的運(yùn)行.檢查內(nèi)容為：運(yùn)行性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、周邊環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、鍵盤面板顯示是否正營、有沒有異常的噪聲、振動和異味、有沒有過熱或變色等異常情況。

2.定期檢查

變器需作檢查時(shí)，須停止運(yùn)行，切斷電掌，打開機(jī)殼后進(jìn)行，還要注意，主電路直流部分的電容器要徹底放完電，一般變器的定期檢食應(yīng)一年進(jìn)行一次，絕家電阻檢查可以三年進(jìn)行一次，變頻器中某些部件經(jīng)長期使用后，性能降低、劣化，這是故障發(fā)生的主要原因，為了長期安全生產(chǎn)，某些部件必及時(shí)更換。

（1）更換濾波電容器，在變器中間直流回路中使月的是大容量電解電容器，由于脈沖電流等因素的影響，其性能會劣化。一般情況下，使用壽命大約為5年。

（2）更換冷卻風(fēng)扇。冷卻風(fēng)扇用于加速散熱，風(fēng)的使用壽命受到軸承的限制，為10～35kh。當(dāng)變器連續(xù)運(yùn)行時(shí)，2～3年須更換一次風(fēng)扇成軸承。

三、變頻器常見維修方法及其故障判斷

變頻器分為交——交和交一直一交兩種形式。交——交變器將電網(wǎng)頻平固定的交流電直接轉(zhuǎn)變成頻率可調(diào)的交流電，屬于直接變頻；交一直一交變頻器先將煩率固定的交流電整流”成直流電，再把直流電“逆變”成頻率可調(diào)的三相交流電，屬于間接變頻。隨著調(diào)速理論的發(fā)展，電力電子元件性能的提高，PWM變控制方式在交流調(diào)速上得以廣泛應(yīng)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了變頻與調(diào)壓，提高了控制性能和電動機(jī)的動態(tài)特性。

1.不上電測試情況

（1）測試整流電路

找到變頻器內(nèi)部直流電源的兩端，p和N端，將萬用表調(diào)到電阻RXl0擋，紅表筆接P端，黑表筆依次接到R，S，T，正常時(shí)有幾十歐的阻值，且基本平衡，相反將黑表筆接到p端，紅表筆依次接到R，S，T，有一個(gè)阻值接近于無窮大，將紅表筆接到N端，重復(fù)以上步驟，結(jié)果一致。如果有三種結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常。

①阻值三相不平衡，說明整流橋有故障。②紅表筆接p端或黑表筆接N端時(shí)，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或動電阻出現(xiàn)故障。③紅表筆接P端或黑表筆接N端時(shí)，電阻接近于零，可以斷定整流橋短路故障。

（2）測試逆變電路

將紅表筆接到p端，黑表筆分別接U，V，W上，應(yīng)該有幾十歐的阻值，且各相阻值相近，反相應(yīng)該為無窮大，將黑表筆接N端，重復(fù)以上步驟應(yīng)得到一致結(jié)果，否則可確定道變模塊有故障。

2.上電測試情況

在不帶電測試、整流電路和逆變電路沒有故障以后，然后進(jìn)行上電測試，在上電前后必須注意以下幾點(diǎn)。①上電之前，須確認(rèn)輸人電壓是否有誤，380V電源誤接入輸入電壓220V級變器之中會出現(xiàn)炸機(jī)（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。②檢查變器各插接口是否已正確連接·連接是否有松動，連接異常有時(shí)可能會導(dǎo)致變器出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)炸機(jī)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(jī)）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(fù)測試盡量是滿負(fù)載測試

3.變頻器組成

變頻器根據(jù)直流電路的濾波方式不同分類，可以分為電流型變頻器和電壓型變頻器；根據(jù)輸出電壓調(diào)制方式不同分類，可以分為脈幅調(diào)制（PAM）變頻器和脈寬調(diào)制（PWM）變頻器；按照控制方式不同分類，可以分為u/F控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器；根據(jù)功能用途不同分類，可以分為通用變頻器和專用變頻器等；根據(jù)輸入電源的相數(shù)不同分類，可以分為單相變頻器和三相變頻器等。

變頻器組成有：一是主電路單元，包括接工頻電網(wǎng)的輸入端（R，S，T），接電動機(jī)的頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的輸出端（u，v，w）；二是監(jiān)測單元，主要檢測各種電壓與電流信號；三是控制CPU單元，用來處理各種控制信號；四是驅(qū)動控制單元（LSD），主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動信號；五是參數(shù)設(shè)置和監(jiān)視單元，包括液晶顯示屏和操作面板、鍵盤。

4.故障判斷

（1）整流?？鞊p壞

整流模塊損壞通常是由內(nèi)都短路或電網(wǎng)電壓引起。在排除內(nèi)部短路情況下，更換整流橋，在現(xiàn)處理故障時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓、有無電焊機(jī)等對電網(wǎng)有污染的設(shè)備等。

（2）逆變模塊損壞

逆變模塊損壞通常是由電機(jī)或電鏡損壞及動電路故障引起，在修復(fù)繁動電路之后，在驅(qū)動波良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場服務(wù)中更換驅(qū)動板之后注意檢查馬達(dá)及連接電，在確定無任何故障時(shí)，才能運(yùn)行變頻器。