工控文章

下麵91视频网址入口機電跟大家分享常見變頻器故障診斷與（yǔ）處理，變頻器有交—交變頻器和交—直—交變頻（pín）器兩大類。由（yóu）於電壓型交—直—交變頻器主電路所用功率開（kāi）關元件較少，電網側一般為二極管（guǎn）整流，功率因數高，線路簡單，控製多樣化（huà），故應用最為廣泛。

其中整流電路模塊的作用是把三相交流電整流成直流電；逆變電路模塊的作用是有規律的控製逆變器中主開關器件的通與（yǔ）斷，得到任意頻率的三相交流電（diàn）；中間直流（liú）環節模塊用（yòng）來緩衝無（wú）功能量。控製電路模塊是變頻器的指揮中心，主要由運（yùn）算電路、檢測（cè）電路、控製（zhì）信號的輸入（rù）、輸（shū）出電路和（hé）驅動電路等構成，主要完成對逆變器（qì）的開關控製、對整流器的電壓控製及完成各種保護功能，也是經常出故障的環（huán）節。

一、故障類（lèi）型（xíng）及產生原（yuán）因

1、故障類（lèi）型

當變（biàn）頻器（qì）不能正常工作時就可能發生故障。按（àn）所在部位不同有以下幾種：

❶電源故障

　　指變頻器所接電網存（cún）在的故障，如電網本身過電壓、欠電壓、三（sān）相不平衡、主開關接觸不良或損壞及熔斷器熔斷造成的缺相等。

❷內部故（gù）障

指（zhǐ）變頻器本身的故障，可能發生在直流環節（jiē），如短路、直流過壓、欠壓等。逆變環節，如（rú）輸出過電壓、欠電壓、不平衡和過電流等。控製環節，發生的故障較（jiào）多。

❸負（fù）載故障

　　指電動機故（gù）障，如（rú）斷相、過載、短路等。

　　當出現故（gù）障時，變頻器（qì）將拒絕某些操作（zuò），主要（yào）是它的保護環節起作用。

2、故障原因

　　變頻器在使用過程中（zhōng），會出（chū）現各種（zhǒng）故（gù）障現象。產生故障的原因也很多，概括起來有兩種原因：

❶外部原因

由變頻（pín）器外部因素引起，如操作錯誤、參數設定（dìng）不正確、負載過重、外（wài）部冷卻風扇損壞、溫度過高、外界幹擾、電網（wǎng）本身有（yǒu）問題等。

❷內部原因

　　由變頻器內部因素引起，如短路、接地元件損壞、絕緣（yuán）破損、接插件接觸不良、模（mó）塊損壞等（děng）。在（zài）處理故障時，針對不同的原因采取（qǔ）對應的解決辦法。

二、故（gù）障診斷與處理

故障診斷的任務是確定故障的性質，查出產生故障的原因和（hé）部（bù）位，以便迅（xùn）速處理排除故障，恢複其功能，及時投入運行。在診斷（duàn）過程中（zhōng）應借助一些儀器儀表和變頻器自診斷係（xì）統（tǒng）綜（zōng）合分析。

1、故障診斷的過程

❶詢（xún）問用戶變（biàn）頻器的故障現象和查看變頻器指示等情況，包括故障發生前後外部環（huán）境的變化。例（lì）如，電源的異常波動、負（fù）載的變（biàn）化等。

❷根據用戶的故障描述，分析可能造成此（cǐ）類故障的原因。

❸打開被維（wéi）修的設（shè）備，確認被損壞的部位，分（fèn）析維修恢複的可行性。

❹根據被損壞器件的工作位置，通過閱讀電路，分析電（diàn）路工作原理，從中找出損壞器件的原因，以（yǐ）及一些相關的電子電路。

❺尋找相關的器件進行替換。

❻在確定（dìng）所有可（kě）能造成故障，所有原因都（dōu）排（pái）除的情況下，通電進行實驗，在做這一步檢查的（de）時候，一般要求所有的外部條件都（dōu）具備，並且不會引起故障的進一步擴大。

❼在檢修設備工作正常的情況下，就可以（yǐ）進入係統測試。

2、診（zhěn）斷方（fāng）法

❶故障樹診斷（duàn）法

　　故障樹診斷法要求先（xiān）列出係統或設備可能出現（xiàn）的故障，再將引起每個故障發生的直接原因包括硬件、環境、人為因素等，用適當的邏輯把他們與故障連接起來（lái），構成一棵（kē）故障診斷樹，如圖2所示。診斷時按樹由下而上逐級檢查（chá），直到（dào）把故障找（zhǎo）出為止。在故（gù）障較（jiào）多時，此（cǐ）法診斷方（fāng）便快捷。從每個枝的基部開始檢查，直到找出故障的性質、原因、部（bù）位為止（zhǐ）。當找到的一個（gè）故障排除後，故障現象仍存在（zài），說明（míng）還有另外故障存（cún）在，必需再檢查試驗，直到故（gù）障全部查清。

❷人工與自診斷結合法

　　變（biàn）頻器自動診斷隻能查出故障的性質與部位，而原因不易找出，有時自診斷（duàn）還有誤導之嫌，就得人工診斷（duàn）。此時須根據（jù）自（zì）動診（zhěn）斷信（xìn）息，把可能引起此信息的故障列舉出來，再逐個檢查疑點（diǎn），縮小範圍，最終查出原因和部位。

❸對比診斷法

主要指現象的對比，如切（qiē）斷某一部分電路，更換某一元件，比較切斷（duàn）與不切斷、更（gèng）換與不（bú）更換現象是否一樣，如果現象相同說明故障（zhàng）仍然存（cún）在，故障原因與原電路、元件無（wú）關。如果故障消失，則說明故障根源出於此電路或元件。此法常用（yòng）在有同型號（hào）的變頻器（qì）中。

三（sān）、故障診斷舉（jǔ）例

1、直流過電壓故障舉例

❶變頻器所（suǒ）接電網電壓（yā）超過額（é）定範圍，因此（cǐ）整流後直流電壓高過允許值。

❷電機減（jiǎn）速時間設定太短，降速過快，反饋能量（liàng）使濾波電容充電（diàn）的電壓迅猛增加，形成高壓。

❸並聯（lián）接在濾波器旁的製動電阻沒有接通。不（bú）能消耗反饋（kuì）電（diàn）能，對抑製泵升電壓不起作用，電容上的電壓高於允許值。　　列出（chū）疑點以後逐條檢查、試驗。在檢查時先檢查減速時間設定是否正常，正常的話進入下一疑點，用（yòng）電壓表測量電源電壓，正（zhèng）常就檢查製動電阻是（shì）否（fǒu）接通（tōng）。按照上述步驟檢查試驗，發現與製動（dòng）電阻相接的開關不能（néng）閉合。

2、變（biàn）頻器的變頻（pín）功能失控故障舉（jǔ）例

某廠一台拖動潛汙泵的安（ān）川616p5變頻（pín）器，在線停機（jī）4個多月（yuè）恢複運（yùn）行時發現，自開（kāi）機的整個運行過（guò）程中，屏顯50hz的頻率，表顯78a電流，不能更改。按照工藝要求泵機應在50hz以下範圍內運行。顯（xiǎn）然，變頻器的變頻功能失（shī）控（kòng）。　　現對故障進行分析與檢測。變頻器能（néng）運行在50hz的工頻中且輸出380v的電（diàn）壓，泵機運（yùn）行。這（zhè）些現象表明功率模塊輸（shū）出正常，控製電路失常。616p5是（shì）通用型變頻器，它（tā）的控製電路核心元件是一塊內含cpu的產（chǎn）生脈寬調製信號的專用大規模集成電路l7300526a。該變頻器通常處在（zài）遠程傳輸控製中，從控製端子接受4~20ma的電流信號（hào）。根據通用型變頻器工作原理，“頻率設（shè）定不可調”故障現象，可能來自兩個單元電路:

❶a/d轉（zhuǎn）換器（qì）。

❷pwm的調（diào）製信號。

本著先（xiān）易後難的檢修思路，為排除a/d轉換（huàn）電路的隱患，采用排斥（chì）法（fǎ）檢（jiǎn）測。首先卸掉控製端子相關電纜，改用鍵盤輸入（rù）頻率設定值, 屏顯故障現象依舊（jiù）。

然後，采用（yòng）比較（jiào）法檢測。用model100信號（hào）發生器分別從控（kòng）製端子fi-fc，fv-fc輸入4~2ma，0~10v模擬信號，結果屏顯故障現象依舊。

　　從鍵盤輸（shū）入數碼信號，是通過編碼掃描程序進入cpu係統，控製端子輸入的模擬信號則是經過a/d轉（zhuǎn）換後並經邏輯（jí）電路處理進入cpu係（xì）統。通過排斥法（fǎ）和比較法的檢測，可以確認a/d轉換電路正（zhèng）常。　　

硬件完好，那（nà）隻能在軟件上存在問（wèn）題。從芯（xīn）片l7300526a工作方式可（kě）知，該芯片采用數字雙邊沿調製載波方式產生脈寬調製信號，驅動晶體管功率模（mó）塊構成的三相逆變器。載波（bō）頻率等於（yú）輸出頻率和（hé）載波倍數的乘積（jī）。

對於載波倍（bèi）數的每（měi）個值，芯片內部（bù）的譯碼器都保存一組相應的δ值（zhí）(δ值是一個可調的（de）時間間隔量，用於調製脈衝邊（biān）沿)。每（měi）個δ值都是以數字（zì）形式存儲，與它相應的脈衝調製寬度由對應數值的計數速率（lǜ）所確定。譯碼（mǎ）器（qì）根據（jù）載波頻率和δ調製，產生3個控製信號，每個輸出（chū）級分配1個，它（tā）們彼此相差120°相（xiàng）位角。616p5的載波參數n050設（shè）定的載波變化區（qū）間分別是（shì）[1、2、4～6]、[8]、[7～9]。根據616p5的載波參（cān）數n050的含義（yì），重新核查載波設置值（zhí），結果發現（xiàn）屏顯輸出的是一個非有效值“10”且不可調(616p5載波變化區間的有效值應為1-9)。由此可見“屏顯輸（shū）出50hz不可變”的故障顯然（rán）與載波倍數的δ有關。載波調製功能的正常（cháng）與否直接影響功率晶體管開關頻率的變化（huà），從而影（yǐng）響輸出電壓(即頻率)的（de）變化。修改該參數（shù）後故障消除。

四、綜述

變（biàn）頻器的應（yīng）用日趨廣（guǎng）泛（fàn），其日常維護管（guǎn）理，故障診斷處理會經常遇到（dào）。本（běn）文對通用變頻器的（de）故障診（zhěn）斷方（fāng）法作一（yī）介紹，以供檢修人員參考，對保障生產的順利（lì）進行提供幫助，並節約外出維修費用（yòng）。

廣東91视频网址入口機電科技有限公司（原廣東91视频网址入口（jì）自動化設備有限公司）是一家工控（kòng）自動化係統（tǒng）的技術服務商，作為中國工控維修行業（yè）的“0家”企業，和華工等高校自動化學院共建了“自動化研究生聯（lián）合培養基地”，被譽（yù）為“工控界的黃埔軍校”。目前公司擁有各類技術人員40來名，配備有人工智能AI專用檢修工具。從事工控技術服務20多年，變頻器維修、有工控、數控和機（jī）器人（rén）等係統開發調試的豐富經驗（yàn），對工（gōng）業控製係統的維修維護有（yǒu）豐富的現場處理技巧，能解決各種複雜的係統性控（kòng）製問題。