变频器的组成、故障分析与日常维护

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1、技师论文变频器的组成、故障分析与日常维护姓   名：   王以强工种：电工单位：江苏锡沂水务有限公司培训单位：江苏省徐州技师学院日期：二零一三年十月变频器的组成、故障分析与日常维护江苏锡沂水务有限公司王以强摘要：变频器的结构组成、常见故障原因分析、日常保养维护关键词：CPU驱动电路保护回路参数设置冷却风扇、电解电容一､变频器结构1、变频器结构大多采用模块化设计，整体结构由主电路，控制回路，保护回路，驱动回路等组成。各部分又有更多的的组成，如下图为主电路2、控制电路：变频器的控制电路有主控电路，保护电路和操作，显示电路构成，控制电路的核心

2、是CPU。从维修角度讲，修主板的难度较大。判定主板的好坏，最常用的方法就是代换法。板上明显故障可修理，隐藏故障的修理比较复杂，利用示波器，加上经验，再分析判断3、驱动回路：驱动电路作为逆变电路的一部分，对变频器的三相输出有着巨大的影响。驱动电路的设计一般有这样几种方式(1)分立插脚式元件组成的驱动电路;(2)光耦驱动电路;(3)厚膜驱动电路;(4)专用集成块驱动电路等几种。4、保护电路（1）过流：保护变频器，主要依据是变频器的电流额定值。（2）过载：过载保护功能是保护电动机过载的，同样也保护变频器。从根本上说，对电动机和变频器进行过载保

3、护的目的，是使电动机和变频器不因过热而烧坏。因此，进行保护的主要依据便是电动机和变频器的温升不应超过其额定值。（3）过压和欠压：电网供电质量不好，电压不稳，容易造成过压和欠压保护（4）过热：一般使用温度继电器和热敏电阻进行保护和连续测温显示。（5）接地：一般使用零序电流互感器和在直流侧安装霍尔器件二、变频器故障分析（一）变频器的生产流程电路板的检测：成品板进行X射线分层法､二维图像､三位激光厚度测量或三位激光成像测量等工艺检测。还需检查所有的焊点和接头等。元器件的布局和上焊料的位置是由二维图像检查，也有通过电视摄像机､扫描仪进行图像自动

4、跟踪分析检测。焊点的测量也采用激光厚度测量获三位激光成像完成。变频器优化设计和冗余，也不能完全排除一些元器件会受环境的影响而导致性能降低引发故障。磨损故障初期故障偶发故障期（二）典型失效率曲线使用年限规定失效率（三）变频器故障的主要类型大致分为参数设置故障､过电流和过载类故障､过电压和欠电压类过障､综合故障等。1、参数设置故障：（1）电机参数矢量控制变频器需设置电机参数：电机功率､电流､电压､转速､功率因数。这些参数应与电机铭牌参数一致，否则就会使控制精度降低或变频器工作不正常。（2）控制参数控制方式有频率(速度)控制､转矩控制､PID

5、控制方式。每一种控制方式都对应一组参数设定，如果设定不正确，变频器工作不正常。（3）变频器的频率给定方式和起动方式面板给定､端子给定或计算机通信给定。2、过电流和过载类故障：过电流和过载故障是变频器的常见故障，其原因是各种各样的。故障类型可分为加速过电流､减速过电流､恒速过电流，过载包括变频器过载和电机过载。（1）外部原因a、由于电机的负载突变引起大的冲击电流使过电流动作，一般变频器的过电流定额为2IN(3.75IN)];b、变频器输出缺相；c、电机和电缆绝缘损坏，造成相间、匝间短路或接地；d、受电磁干扰的影响，过电流保护误动作；e、电

6、机线圈和外壳之间，电机电缆和大地之间存在较大的寄生电容，通过寄生电容会有高频漏电流流向大地；f、变频器输出侧接有功率因数校正电容；g、变频器容量选择不当与负载不匹配等。h、产生转子轴电流和转子轴电压等（2）变频器内部原因：a、参数设置不当：加、减速时间过短、转矩提升过大；b、变频器内部故障：二极管、IGBT或其它元件损坏；c、电流检测霍尔器件故障；3､过电压和欠电压类过障：欠电压(323VAC)436VDC、过电压(418VAC)564VDC，加速过电压690V~720VDC(511VAC~533VAV)。4､综合性故障:涉及多方面的因

7、素的故障，主要涉及控制板上的问题，其原因比较复杂。实际上主回路在高电压､大电流工作，温度也比较高，故障的概率最高，据统计变频器主回路的故障，占整个故障的70%以上。对于控制板上的故障，一般用换件的方式解决。5､其他故障：（1）过热保护（2）漏电断路器：电机和机械设备已经可靠接地，漏电断路器的设定值是按工频漏电流的标准设定的。在变频调速系统中，会产生高频漏电流和工频漏电流两部分，造成不平衡分量加大，在变频器电源侧安装的漏电断路器会产生误动作。变频器回路中应选用中灵敏度（30~1000mA），延时型（动作时间在0.1~2s之间）的漏电断路器

8、。必要时，加装隔离变压器､输入电抗器抑制谐波干扰，或降低变频器的载波频率，减小分布电容造成的干扰。（3）变频器的载波频率：变频器的载波频率是可调的，实际调整时，若载波频率设定不当造成变频器异常，损坏变频器。