【摘 要】變頻器是較理想的交流傳動設備，已被廣泛應用于各個領域，在煉鋼廠中變頻器也得到了廣泛應用。本文主要闡述了變頻器的工作原理，介紹了變頻器常見故障、診斷方法及維修步驟等。

【關鍵詞】煉鋼；變頻器；設備；檢修

一、變頻器概述

變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流、濾波、逆變、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。

二、變頻器的工作原理

三相交流電經橋式整流變?yōu)橹绷麟姡ㄟ^限流電阻R給電容C充電75%時，接觸器M吸合，電阻R被短接，然后直接充電到變頻器的額定電壓。變頻器的CPU當接到啟動信號時，發(fā)出觸發(fā)信號，使驅動電路工作觸發(fā)LGBT，將直流電壓變成頻率可調的三相交流電，驅動電機。

三、變頻器常見故障及診斷

變頻器異常故障分為軟故障和硬故障兩大類，軟故障多是因操作或參數(shù)設置不當造成的，而硬故障則是由于變頻器本身器件損壞造成的，維修起來難度較大。在變頻器日常維護過程中經常遇到各種各樣的問題，如外圍線路問題、參數(shù)設定不良或機械故障。下面分別介紹幾種變頻器故障診斷方法。

（一）靜態(tài)測試

1、測試整流電路。找到變頻器內部直流電源的P端和N端，將萬用表調到電阻×10檔，紅表棒接到P， 黑表棒分別依次到R、S、T，應該有大約幾十歐的阻值，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，重復以上步驟，都應得到相同結果。如果有以下結果，可以判定電路已出現(xiàn)異常：A.阻值三相不平衡，可以說明整流橋故障；B.紅表棒接P端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋故障或起動電阻出現(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，應該有幾十歐的阻值，且各相阻值基本相同，反相應該為無窮大。將黑表棒接到N端，重復以上步驟應得到相同結果，否則可確定逆變模塊故障。

（二）動態(tài)測試

在靜態(tài)測試結果正常以后，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、檢查變頻器各接駁口是否已正確連接，連接是否有松動，連接異常時可能導致變頻器出現(xiàn)故障，嚴重時會出現(xiàn)炸機等情況。

3、上電后檢測故障顯示內容，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)復歸后，進行空載（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，帶載測試。測試時，最好是滿負載測試。

（三）故障判斷

1、整流模塊損壞。一般是由于電網(wǎng)電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下，更換整流橋。在現(xiàn)場處理故障時，應重點檢查用戶電網(wǎng)情況，如電網(wǎng)電壓、有無電焊機等對電網(wǎng)有污染的設備等。

2、逆變模塊損壞。一般是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之后，測驅動波形良好狀態(tài)下，更換模塊。在現(xiàn)場檢修中更換驅動板之后，還必須注意檢查馬達及連接電纜。在確定無任何故障下，運行變頻器。

3、上電無顯示。一般是由于開關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，也有可能是面板損壞。

4、上電后顯示過電壓或欠電壓。一般由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點，更換損壞的器件。

5、上電后顯示過電流或接地短路。一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件，運放等。

6、啟動顯示過電流。一般是由于驅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。該種情況一般是由于參數(shù)設置不當或驅動電路老化、模塊損傷引起。

四、變頻器的維修

從維修變頻器的經驗來看，與強電相關的器件、大功率器件、電源部分以及相應的驅動部分電路損壞頻率較高，當然在維修過程中會出現(xiàn)各種各樣的故障現(xiàn)象，表現(xiàn)與其相應的電子電路有關。電子設備的維修過程就是尋找相應故障點的過程。

在維修過程中，應該堅持以人為主、設備為輔的原則，充分發(fā)揮人的主觀能動性，降低維修成本，從故障現(xiàn)象入手，分析電路原理、時序關系、工作過程，找出各種可能存在的故障點，確定故障元器件，然后借助一些維修檢測設備，確定故障點，確定故障元器件（包括定性與定量指標），然后尋找相應的器件進行替換，使設備恢復其固有的性能指標。

維修過程包括以下幾個步驟：詢問變頻器的故障現(xiàn)象，包括故障發(fā)生前后外部環(huán)境的變化。例如電源的異常波動、負載的變化；根據(jù)故障描述，分析可能造成此類故障的原因；打開被維修的設備，確認被損壞的程序，分析維修恢復的可行性；根據(jù)被損壞器件的工作位置，通過閱讀電路、分析電路工作原理，從中找出器件損壞的原因，以及一些相關的電子電路；尋找相關的器件進行替換；在確定所有可能造成故障，所有原因都排除的情況下，通電進行實驗，在做這一步的時候，一般要求所有的外部條件都具備，并且不會引起故障的進一步擴大化；在設備工作正常的情況下，就可以進入下一個程序，系統(tǒng)測試。

五、結語

綜上所述，變頻器在工業(yè)系統(tǒng)中所起到的作用非常重要，在日常生產檢修中，我們必須提前采用一些有效的故障診斷與容錯控制措施，準確、快速地診斷出變頻器的故障，使設備不會突然停機，將損失降到最低。

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作者簡介：

張文革（1966.8-）：男，漢族，北京朝陽區(qū)人，大學本科學歷，首鋼京唐公司，助理工程師，主要從事煉鋼轉爐、連鑄設備維護檢修工作。