馬吉民

摘要：變頻器廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)。其中變頻器的安裝、調(diào)試、維護(hù)以及故障處理問題，困擾了許多變頻器代理商、電氣工程師、直接用戶。為了便于讀者理解和具有可操作性，結(jié)合本人的工作實(shí)踐，以接觸的磨床上軸機(jī)械手三菱D700變頻器為例，對變頻器的安裝與調(diào)試、使用過程中的常見故障分析與處理、保養(yǎng)與維護(hù)等積累的經(jīng)驗(yàn)與同行分享。

關(guān)鍵詞：變頻器的安裝;調(diào)試;維護(hù);故障分析

1 變頻器的安裝

1.1 安裝環(huán)境。（1）變頻器不易安裝在震動較大的地方，如果振動量較大變頻器里面的主回路連接螺絲容易松動脫落，有不少變頻器是因?yàn)檫@樣而損壞的。（2）安裝場所的周圍溫度不能超過（-10℃至+40℃）。因?yàn)殡娊怆娙莸沫h(huán)境溫度每升高10度，壽命近似減半，而兩個大的整流濾波電解電容，是變頻器的重要組成部件;如果溫度過高還會對變頻器內(nèi)部IGBT模塊的散熱性能產(chǎn)生很大的影響，從而影響變頻器的使用壽命。（3）變頻器要安裝在清潔的場所，空氣相對濕度90%，無凝露，避免變頻器在太陽下直曬。不要在有油性、酸性的氣體、霧氣、灰塵、輻射區(qū)的環(huán)境使用變頻器。本單位都在廠房內(nèi)將變頻器安裝在電控柜內(nèi)，并在柜內(nèi)安裝降溫空調(diào)。防止柜內(nèi)溫度超過額定值。

1.2 安裝要求。（1）變頻器只能垂直并列安裝，上下間隙100mm-120mm。 因變頻器內(nèi)部裝有冷卻風(fēng)扇以強(qiáng)制風(fēng)冷，其上下左右與相鄰的物品和擋板（墻）必須保持足夠的空間。（2）變頻器與電機(jī)必須接地。變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制噪聲能力的重要手段。變頻器接地應(yīng)和動力設(shè)備接地點(diǎn)分開。（3）電機(jī)電纜布線距離最長為500米。動力線與控制線必須分開走線。變頻器旁邊不要裝有頻繁動作的大電流接觸器，因?yàn)樗鼘ψ冾l器干擾非常大，容易使變頻器誤動作。

1.3 變頻器的接線

（1）變頻器輸入端最好接上一個空氣開關(guān)，保護(hù)電流值不能過大，以防止發(fā)生短路時燒毀太嚴(yán)重。（2）控制線盡量不要太長。因?yàn)檫@樣容易使控制板受電磁波干擾而產(chǎn)生誤動作，也會導(dǎo)致控制板損壞，為防止電磁波干擾，變頻器輸入、輸出、控制線要使用屏蔽線，屏蔽層接線方法不能錯一側(cè)要接地，否則作用相反，有需要的可加裝濾波器，調(diào)低載波頻率。（3）一定不能將N端子接地。因?yàn)楫?dāng)變頻器拖動電機(jī)處于制動狀態(tài)時，電動機(jī)就變成了發(fā)電機(jī)，電機(jī)電荷由功率模塊整流成直流堆積在主路上，那么發(fā)出來的電能將會被整流電路堵在主電路上，如果電機(jī)還在發(fā)電，主電路上的電壓將會越來越高。變頻器內(nèi)部的電壓檢測電路，檢測到電壓上升到設(shè)定值時，保護(hù)電路將電能經(jīng)過耗能電阻進(jìn)入負(fù)極消耗多余能量，主電路電壓下降;如果N端子直接接地，電機(jī)電荷通過模塊與地行程回路，模塊會承受不了這么大的電流。就會損壞模塊。

1.4 變頻器的調(diào)試

（1）調(diào)試變頻器時應(yīng)先空載、后輕載、再重載。（2）變頻器的空載通電：檢查變頻器的接地;將變頻器電源輸入端經(jīng)漏電保護(hù)開關(guān)接到電源上;檢查顯示屏顯示是否正常;熟悉變頻器的操作鍵。（3）變頻器帶電機(jī)空載運(yùn)行：設(shè)置電機(jī)的基本參數(shù);將變頻器設(shè)置為本地操作模式，按運(yùn)行、停止鍵，觀察電機(jī)是否正常啟動、停止;熟悉變頻器的故障代碼。（4）帶載試運(yùn)行：手動操作變頻器面板的運(yùn)行停止鍵，觀察顯示屏及電機(jī)運(yùn)行停止過程有無異?，F(xiàn)象;如果電機(jī)停止過程中變頻器出現(xiàn)過流保護(hù)，應(yīng)重新設(shè)定減速時間;如果設(shè)定時間內(nèi)仍出現(xiàn)過流保護(hù)應(yīng)改變停止的運(yùn)行曲線;如果仍有過流保護(hù)，應(yīng)增加最大電流保護(hù)值，至少有10%-20%的保護(hù)余量;如果還有故障，應(yīng)更換更大一級功率的變頻器。

2 變頻器的維護(hù)

2.1 變頻器的清潔。始終保持變頻器表面在清潔狀態(tài)，用清潔劑噴到外殼上用脫脂棉擦拭。要定時清理變頻器冷卻風(fēng)扇和散熱器的灰塵，柜內(nèi)降溫空調(diào)的隔塵濾網(wǎng)灰塵。一般我們在檢修時會用電吹風(fēng)或軟毛刷進(jìn)行清灰。

2.2 日常檢查。（1）環(huán)境溫度是否正常，要求在-10℃到+40℃范圍內(nèi)。觀察變頻器運(yùn)行中是否有故障報警顯示，變頻器在顯示面板上顯示的輸出電流、電壓、頻率等各種數(shù)據(jù)是否正常;顯示面板上顯示的字符是否清楚，是否缺少字符;（2）變頻器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無異響，散熱風(fēng)道是否通暢;當(dāng)散熱風(fēng)扇壞了以后，他會發(fā)出過熱保護(hù)，當(dāng)風(fēng)扇有異響時應(yīng)及時更換。

3 變頻器常見故障診斷

3.1 過電流故障。如果變頻器一上電就報過流故障，若去掉電動機(jī)不再報警，可能是變頻器和電機(jī)間存在斷路;若在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)機(jī)械卡死、重載、加減速時間設(shè)置過短或負(fù)載突變，使負(fù)荷分配不均也有可能引起過流，這時一般我們可以根據(jù)現(xiàn)場要求，合理的延長加減速時間，從而減少負(fù)荷的突變，或外加能耗制動元件。如果斷開變頻器與電機(jī)的連接變頻器不運(yùn)行時不報警，一運(yùn)行還是過流故障，可能變頻器主電路接口板電流檢測通道損壞。

故障診斷：可能是短路、接地、過負(fù)載、負(fù)載突變、加/減速時間設(shè)定太短轉(zhuǎn)矩提升量設(shè)定不合理、變頻器內(nèi)部故障或諧波干擾大等。

3.2 過電壓故障。過電壓主要體現(xiàn)為電機(jī)拖動大慣性負(fù)載或多電機(jī)拖動同一負(fù)載時由于負(fù)荷分配不均引起;處理時需加負(fù)荷分配控制，可以把變頻器輸出特性曲線調(diào)節(jié)的軟一些。

故障診斷：電源電壓過高、制動力矩不足、中間回路直流電壓過高、加/減速時間設(shè)定的太短、電動機(jī)突然甩負(fù)載、負(fù)載憒性大、載波頻率設(shè)定不合適等。

3.3 欠電壓故障。欠電壓主要由電源電壓過低或缺相、一個直流母線上的電壓過低或欠壓檢測元件出現(xiàn)問題引起。

故障診斷：電源電壓偏低、電源斷相、在同一電源系統(tǒng)中有大起動電流的負(fù)載起動、變頻器內(nèi)部故障等。

3.4 變頻器過熱故障。

故障診斷：負(fù)載過大、環(huán)境溫度高、散熱片吸附灰塵太多、冷卻風(fēng)扇工作不正?；蛏崞氯?、變頻器內(nèi)部故障等。

3.5 變頻器過載、電動機(jī)過載故障

故障診斷：負(fù)載過大或變頻器容量過小、電子熱繼電器保護(hù)設(shè)定值太小、變頻器內(nèi)部故障等。

4 結(jié)論

總而言之，變頻器的選用要與使用環(huán)境相適應(yīng)，必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。在安裝、調(diào)試變頻器時一定要遵從變頻器使用說明書的指導(dǎo)。熟練掌握變頻器故障代碼，在變頻器故障時能最快分析故障原因并迅速解決。更換變頻器零部件時，請不要用手直接觸摸電子元件。變頻器在使用過程中的維護(hù)保養(yǎng)很重要，要想做好變頻器的維護(hù)保養(yǎng)工作，提高變頻器的工作性能延長變頻器的使用壽命就必須做好日常維護(hù)保養(yǎng)，本文中介紹的變頻器故障排查的基本方法，排查方向，以及日常的保養(yǎng)可初步了解變頻器，為以后的工作學(xué)打下一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宗桐.通用變頻器技術(shù)的發(fā)展和展望變頻器世界[M].電子工業(yè)出版社.

[2]精永奎.通用變頻器及應(yīng)用[M].北京機(jī)械工業(yè)出版杜.

（作者單位：中國中車齊齊哈爾車輛有限公司）