陳永泉

摘要：我國的工業(yè)正已迅猛之勢發(fā)展，變頻器日后 的應(yīng)用范圍也會更加廣泛，為了提高變頻器的可用度，降低其故障的發(fā)生幾率，讓變頻器更確實可行 的發(fā)揮其本身的作用，更需要不斷的進行變頻器的故障排除及診斷。本文對變頻器故障診斷技術(shù)研究與分析進行了探討。

關(guān)鍵詞：變頻器;故障;診斷技術(shù)

變頻器的系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此，我們要更加重視變頻器故障診斷技術(shù)的發(fā)展和完善。未來我們要不斷優(yōu)化對變頻器故障研究的具體設(shè)計，同時融合多種變頻器故障診斷的技術(shù)，建立合理的預(yù)警系統(tǒng)，為變頻器的故障診斷技術(shù)發(fā)展提供有力的理論支持，為變頻器的故障診斷技術(shù)創(chuàng)造更為廣闊的發(fā)展前景。

1 變頻器的故障分類

變頻器是電路結(jié)構(gòu)中重要的元器件，按照電路的結(jié)構(gòu)形式可以將變頻器系統(tǒng)的分為兩大類，那就是：①交- 交變頻器：這主要指的是主電路并沒有直流的中間環(huán)節(jié);②交- 直-交變頻器：這主要指的是主電路有直流的中間環(huán)節(jié)。故障通俗的來說，主要指的是在系統(tǒng)的內(nèi)部中元器件中的某些特征偏離了正常的范圍，這樣以來系統(tǒng)則是會表現(xiàn)出一些異?，F(xiàn)象，因此根據(jù)不同的使用原則，可以將變頻器的故障信息按照不同的形式進行劃分。以下則是按照變頻器的故障進行分類：

1.1根據(jù)故障發(fā)生時間分類

變頻器出現(xiàn)故障時間的長短各不相同，并且對整個電路造成不同深度的影響，如果按照故障的時間對變頻器出現(xiàn)的故障進行劃分的話，大體上可以分為三種類型：第一，突發(fā)性的故障，變頻器出現(xiàn)這種狀況的原因可能是電路中某個元器件突然出現(xiàn)損壞，使得局部電路的電流過大，從而就會導(dǎo)致系統(tǒng)當中的一些功能無法得到正常的發(fā)揮，使得整個電路無法正常運行;第二，間歇性故障，造成這樣的原因可能是電路當中某個階段 出現(xiàn)松動，使得系統(tǒng)運行中的某些功能會表現(xiàn)出極其的不穩(wěn)定;第三，老化性故障，由于電路的長時間使用，在電路中的一些元器件會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，是因為電路中的每個元器件都有著一定的壽命，因此這就會導(dǎo)致這種類型的故障經(jīng)常會出現(xiàn)在設(shè)備運行壽命的后期階段。

1.2根據(jù)故障發(fā)生部位分類

由于變頻器是一個整體，如果按照故障所發(fā)生的部位來對故障進行劃分的話，實際上可以分為三種類型：第一，電源故障，因為電壓的不穩(wěn)定因素可能會造成變頻器的供電電源存在一定的問題，從而會造成整個電路出現(xiàn)故障;第二，內(nèi)部故障，從本質(zhì)上來說就是變頻器本身出現(xiàn)故障，然而這其中的內(nèi)部故障主要包括直流環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障、控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障以及逆變器發(fā)生一定的故障;第三，負載出現(xiàn)故障，由于整個電路中有其他的元器件，一旦這些其他元器件出現(xiàn)故障也會導(dǎo)致整個電路出現(xiàn)問題，系統(tǒng)無法正常運行。

1.3根據(jù)故障發(fā)生性質(zhì)分類

如果按照故障所發(fā)生的性質(zhì)可以將變頻器的故障類型大致上分為兩種類型：第一，永久性的故障，這是由于電路當中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，使得整個電路時好時壞，但是卻很難完全消除，在今后系統(tǒng)運行過程中會陸續(xù)存在;第二，偶發(fā)性故障，整個電路發(fā)生故障的原因類似于間歇性的故障，并且故障發(fā)生的時間也是隨機的，具有一定的不確定性，并且電路故障時有時無。

2 變頻器故障診斷技術(shù)研究

2.1結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷變頻器故障

結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，主要是因為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器有較好的便捷性，不需要借助對象的數(shù)據(jù)模型。所以可以在具體故障診斷以及預(yù)測時，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行有效的結(jié)合。應(yīng)用該種方法，有較高的科學性和合理性，對于關(guān)系比較復(fù)雜的故障類型或是故障信號，該種方法也比較適用。由于變頻裝置自身的特點，即模糊性和隨機性，因此應(yīng)用傳統(tǒng)的診斷方法并不適用于現(xiàn)階段的變頻裝置系統(tǒng)，在這樣的背景下對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，可以對上述不足進行完善。應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不足為：難以獲取樣本，對網(wǎng)絡(luò)權(quán)重形式表達的理解比較困難，同時還缺少對專家經(jīng)驗知識的重視。

2.2結(jié)合故障樹診斷變頻器故障

結(jié)合故障樹診斷變頻器故障，需要故障樹模型，該模型主要是以診斷對象的某些特征為基礎(chǔ)，成為定性的因果模型。該種方法的思路為：系統(tǒng)中會存在中間事件、頂事件和底事件，邏輯門會通過某些方式表達上述三者的關(guān)系。在實際診斷過程中，首先會選擇相事件，即所要診斷的對象。然后，根據(jù)事件再對故障樹有效描述，最后對搜尋方法應(yīng)用，明確變頻器中出現(xiàn)的故障位置、故障原因以及解決辦法。對該種診斷技術(shù)進行應(yīng)用，優(yōu)點是有較高的靈活性、直觀簡便且適用性比較強等。作為該方法的基礎(chǔ)工作，相關(guān)的技術(shù)人員需要確保故障樹的正確性，才能夠完善變頻器故障的診斷工作。

2.3結(jié)合信息處理診斷故障

應(yīng)用該種方法，可以結(jié)合傅里葉分析法和沃爾什分析法檢測相關(guān)的故障。應(yīng)用傅里葉分析法，針對的是變頻器中的三相全控流電流，著重探究其中一些關(guān)鍵點，并轉(zhuǎn)換其中的時域信息，最終變成頻域范圍。在轉(zhuǎn)換完成后，技術(shù)人員可以結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)診斷具體的故障，明確故障發(fā)生的位置。應(yīng)用沃爾什分析法，主要是對故障中的關(guān)鍵點轉(zhuǎn)換，結(jié)合出現(xiàn)故障的特征，確定故障。應(yīng)用該種診斷方法，可以保證診斷速度，有較高的靈敏度、比較簡單的操作方式，且能夠開展在線診斷工作。但另一方面，該種方法還存在一定的不足，如設(shè)定參數(shù)存在一定的難度，設(shè)定方法仍然需要進行相應(yīng)的探究，現(xiàn)階段實踐中比較依靠專家的經(jīng)驗，確定設(shè)定方法。

2.4其他診斷故障方法

設(shè)備是否可靠與變頻器故障診斷質(zhì)量之間有密切的關(guān)系。因此相關(guān)研究人員也在不斷對變頻器故障診斷方法進行深入研究。除上述診斷方法，還有其他的故障診斷方法，如對狀態(tài)次序法、六路觸發(fā)脈沖故障檢測法、在線診斷PWM逆變器等。在變頻器相關(guān)系統(tǒng)運行的過程中，相比于其他元件，直流側(cè)電解電容的使用時限相對較短，因此需要著重加強對其的故障診斷，避免對其他系統(tǒng)運行產(chǎn)生影響。

3 變頻器故障診斷技術(shù)的發(fā)展方向

不同領(lǐng)域?qū)ψ冾l器的應(yīng)用逐漸增加，對于其故障的研究也應(yīng)該不斷擴展。在未來的變頻器故障診斷時，相關(guān)的研究人員可以結(jié)合時代發(fā)展，對一些比較先進的理論和技術(shù)進行有效的引入，從而促進對變頻器中故障的檢測。同時，作為一個比較新的領(lǐng)域，診斷變頻器故障仍然存在一定的不足，如受到不同因素影響導(dǎo)致較慢的診斷速度和預(yù)測速度，出現(xiàn)新的樣本時，還需要重復(fù)性開展檢測工作，對于故障的檢測也缺乏精準性。此外，對于現(xiàn)階段變頻器的故障診斷，故障研究的類型比較單調(diào)，且很多方面都存在一定的問題需要解決。因此在實際的發(fā)展過程中，相關(guān)的研究人員要結(jié)合實際需要，加強對故障診斷問題的深入研究，對有效地建立預(yù)警系統(tǒng)，并且有效提升預(yù)警系統(tǒng)的準確性和效率，對于變頻器相關(guān)系統(tǒng)中存在的問題及時發(fā)現(xiàn)，避免對后續(xù)工作的影響，促進新的技術(shù)的研究和發(fā)展。對變頻器故障診斷技術(shù)進行不斷優(yōu)化，能夠在一定程度上有效提升故障檢測的效率和質(zhì)量，同時還可以對相關(guān)企業(yè)的運行成本有效降低，降低維護費用，相關(guān)企業(yè)的工作人員需要加強對變頻器故障診斷技術(shù)的重視。

綜上所述，變頻器有比較復(fù)雜的系統(tǒng)，因此受到諸多因素影響，對于變頻器故障診斷工作仍然存在一定的難點。在實際對變頻器故障診斷的過程中，相關(guān)的研究人員需要加強對不同方面技術(shù)的研究，結(jié)合時代需要，對新的技術(shù)進行有效的引入，有效提升診斷的治療和效率，促進系統(tǒng)的正常運行。

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