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摘要：冶金行业变频器常见的故障有外部因素引起故障和内部及参数设置故障原因进行了分析，并对这些故障的处理方法做实用性的介绍。
关键词：变频器；故障；原因分析；处理
引言
随着电子技术的飞速发展，变频器的技术也逐渐趋于成熟与完善，已成功应用到各种领域。变频器主要是指利用半导体电力变流器对交流电动机进行变频调速的系统，有着优越调速性能、控制性能、保护性能和经济性，所以它在冶金行业中都被视作为首选的传动方案。变频调速性能与直流调速基本相近。但是变频器使用环境恶劣，仍可能产生各种故障或运行状况不佳，缩短设备使用寿命。变频器的维护工作比较复杂，一旦发生故障电路就不能工作，普通的电气维修人员一般很难处理。下面针对变频器常见的故障，分析其产生的原因及处理方法。
1 了解变频器的内部功能框图
变频器基本电路结构是相似的，主要有：
1)电压型交—直—交电路。它由三相桥式整流器(即AC／DC模块)、滤波电路(电容器C)，制动电路(晶体管V及电阻R)、三相桥式逆变电路(IGB模块)等组成。电压型变频器是以电压源向交流电动机提供电功率的，优点是不受负载功率因数或换流的影响。缺点是负载出现短路或波动时，容易产生过电流，烧损模块，故必须在极短时间内采取保护措施。
2)驱动板一由IGBT的驱动电路、保护电路，开关电源等组成。
3)主控板一由CPU、故障信号检测、I／O光耦合电路、A／D和D／A转换、EPROM、通信电路等组成。
4)操作盘及显示—输入I／O操作信号，用LED(或LCD)来显示各种状态。
5)制动单元
2 参数设置故障及调整设置
变频器出厂时，厂商对变频器的每一个参数都设有一个默认值，这些默认参数值一般被称作工厂值。当用户使用的变频器是在这些参数值下工作时，则用户能以面板操作方式使变频器正常运行。但是，实际情况往往是面板操作并不能完全满足大多数用户传动系统的要求，参数设置不好变频器容易发生故障。所以，用户在正确使用变频器之前，必须要对变频器参数的默认值进行如下几个方面的辨识和重新设置：
1)确认电机的功率、电流、电压、转速、最大频率等参数(这些参数可以从电机铭牌中查得)是否与默认值相符，如果不符时则要对默认值进行重新设置。
2)确认变频器采取的控制方式(即速度控制、转矩控制、PID控制或其他控制方式)后，一般还需要根据控制精度进行静态际情况选择自己的启动方式，可以用面板，外部端子，通讯或器的频率给定也可以有多种方式。面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定等。
3)设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂调试时设定为面板启动，用户可以根据实际的控制方式设定。
4)变频器给定信号的选择，一般变频的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式的综合。
5)正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作。如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。
一旦发生了參数设置类故障时，变频器都不能正常运行，这时可根据产品说明书对参数设置进行修改。如果修改后仍不行，则最好是把所有参数恢复到出厂值，然后按上述步骤重新设置，注意每一个公司的变频器其参数复位方式也不尽相同，可以从变频器手册中查阅。
3 根据变频器所显示的故障代码判断故障的原因及处理分析
由于冶金行业变频器使用环境恶劣，高温、潮湿、灰尘多等多种因素，对变频器的正常工作有很大的影响。经常对变频器清灰，安装降温措施、通风等可以降低变频器的故障，但是出现的常见故障不外乎过流、过压、欠压、过载、过热、输出不平衡、无显示等故障。
1)引起过电流故障主要变频器过负荷，主要原因有电机接地故障，电机线短路、机械传动卡死或转动不灵活等。检查电缆线是否有短路或接地，检查电机的好坏，机械传动是否灵活。
2)引起变频器过压电故障，在运行过程中发生的过电压主要集中在直流母线上。正常情况下，变频器直流母线电压为三相全波整流电压的平均值。当变频器的输入电压为三相380V的市电时，则整流电压的平均值Ud=1.35×380=513V。而变频器在设计时都规定了其容许承受的最高直流电压值，当电压超过这个值时变频器很可能被损坏，为此变频器都设有过电压保护环节。例如，当母线电压上升至760V左右时，过电压保护将动作使变频器停机。直流母线过电压主要发生在交流电动机处于制动状态时，这时电动机短时处于发电机状态，其能量经与逆变桥的开关器件反向并联的二极管，反送到逆变器输入侧的直流母线上，使接在直流母线上的储能电容充电，导致直流母线电压上升。直流回路的电压超过了跳闸电平、供电电源电压过高、斜坡下降过快处于再生制动状态下过压等。一般变频器都设有直流母线过电压抑制单元(如制动电阻)，
以免变频器的过电压保护动作而停机。如果发生因过电压保护动作而停机的情况，则要检查过电压抑制单元的接线是否正确、开关器件是否损坏。以及过电压保护的整定值是否合适。检查供电电源电压、斜坡下降时间及制动功率必须在规定的限定值以内。
3)引起欠电压故障主要是供电电源故障，冲击负载超过了规定值。检查供电电源是否短时掉电或有瞬时电压降低，检查快速熔断器是否有个别熔断。
4)引起过载故障主要是电机功率超过变频器的负载能力，检查电机功率必须与变频器功率相匹配，电机过载或机械传动是否灵活。
5)引起过热故障主要是变频器冷却风量不足或环境温度过高。检查变频器冷却风扇是否正常运转，变频器内部集灰过多或环境温度太高超过变频器的允许值。
6)引起输出不平衡故障主要是电机故障或是变频器功率组件故障及输出电缆线断相。检查电机和变频器及电缆线。
7)引起变频器无显示故障主要是变频器与显示面板的接口接触不良或显示面板损坏。检查显示面板的接口与变频器接口。更换显示面板。
8)引起变频器电源断相故障，如果三相输入电源电压有一相断相，便出现断相故障，但是变频器的脉冲仍然输出，变气魄仍然可以带负载。主要三相输入电源电压有没有断相，检查快速熔断器是否有个别熔断。
4 结束语
变频器的应用领域非常的广阔，只有我们的电气人员熟练的掌握变频器应用与维护。缩短故障的排除时间，才能为生产企业创造更多的效益!
参考文献：
[1]周群华(1978).助理工程师从事冶金行业炼钢厂电气维护与管理
关键词：变频器；故障；原因分析；处理
引言
随着电子技术的飞速发展，变频器的技术也逐渐趋于成熟与完善，已成功应用到各种领域。变频器主要是指利用半导体电力变流器对交流电动机进行变频调速的系统，有着优越调速性能、控制性能、保护性能和经济性，所以它在冶金行业中都被视作为首选的传动方案。变频调速性能与直流调速基本相近。但是变频器使用环境恶劣，仍可能产生各种故障或运行状况不佳，缩短设备使用寿命。变频器的维护工作比较复杂，一旦发生故障电路就不能工作，普通的电气维修人员一般很难处理。下面针对变频器常见的故障，分析其产生的原因及处理方法。
1 了解变频器的内部功能框图
变频器基本电路结构是相似的，主要有：
1)电压型交—直—交电路。它由三相桥式整流器(即AC／DC模块)、滤波电路(电容器C)，制动电路(晶体管V及电阻R)、三相桥式逆变电路(IGB模块)等组成。电压型变频器是以电压源向交流电动机提供电功率的，优点是不受负载功率因数或换流的影响。缺点是负载出现短路或波动时，容易产生过电流，烧损模块，故必须在极短时间内采取保护措施。
2)驱动板一由IGBT的驱动电路、保护电路，开关电源等组成。
3)主控板一由CPU、故障信号检测、I／O光耦合电路、A／D和D／A转换、EPROM、通信电路等组成。
4)操作盘及显示—输入I／O操作信号，用LED(或LCD)来显示各种状态。
5)制动单元
2 参数设置故障及调整设置
变频器出厂时，厂商对变频器的每一个参数都设有一个默认值，这些默认参数值一般被称作工厂值。当用户使用的变频器是在这些参数值下工作时，则用户能以面板操作方式使变频器正常运行。但是，实际情况往往是面板操作并不能完全满足大多数用户传动系统的要求，参数设置不好变频器容易发生故障。所以，用户在正确使用变频器之前，必须要对变频器参数的默认值进行如下几个方面的辨识和重新设置：
1)确认电机的功率、电流、电压、转速、最大频率等参数(这些参数可以从电机铭牌中查得)是否与默认值相符，如果不符时则要对默认值进行重新设置。
2)确认变频器采取的控制方式(即速度控制、转矩控制、PID控制或其他控制方式)后，一般还需要根据控制精度进行静态际情况选择自己的启动方式，可以用面板，外部端子，通讯或器的频率给定也可以有多种方式。面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定等。
3)设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂调试时设定为面板启动，用户可以根据实际的控制方式设定。
4)变频器给定信号的选择，一般变频的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式的综合。
5)正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作。如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。
一旦发生了參数设置类故障时，变频器都不能正常运行，这时可根据产品说明书对参数设置进行修改。如果修改后仍不行，则最好是把所有参数恢复到出厂值，然后按上述步骤重新设置，注意每一个公司的变频器其参数复位方式也不尽相同，可以从变频器手册中查阅。
3 根据变频器所显示的故障代码判断故障的原因及处理分析
由于冶金行业变频器使用环境恶劣，高温、潮湿、灰尘多等多种因素，对变频器的正常工作有很大的影响。经常对变频器清灰，安装降温措施、通风等可以降低变频器的故障，但是出现的常见故障不外乎过流、过压、欠压、过载、过热、输出不平衡、无显示等故障。
1)引起过电流故障主要变频器过负荷，主要原因有电机接地故障，电机线短路、机械传动卡死或转动不灵活等。检查电缆线是否有短路或接地，检查电机的好坏，机械传动是否灵活。
2)引起变频器过压电故障，在运行过程中发生的过电压主要集中在直流母线上。正常情况下，变频器直流母线电压为三相全波整流电压的平均值。当变频器的输入电压为三相380V的市电时，则整流电压的平均值Ud=1.35×380=513V。而变频器在设计时都规定了其容许承受的最高直流电压值，当电压超过这个值时变频器很可能被损坏，为此变频器都设有过电压保护环节。例如，当母线电压上升至760V左右时，过电压保护将动作使变频器停机。直流母线过电压主要发生在交流电动机处于制动状态时，这时电动机短时处于发电机状态，其能量经与逆变桥的开关器件反向并联的二极管，反送到逆变器输入侧的直流母线上，使接在直流母线上的储能电容充电，导致直流母线电压上升。直流回路的电压超过了跳闸电平、供电电源电压过高、斜坡下降过快处于再生制动状态下过压等。一般变频器都设有直流母线过电压抑制单元(如制动电阻)，
以免变频器的过电压保护动作而停机。如果发生因过电压保护动作而停机的情况，则要检查过电压抑制单元的接线是否正确、开关器件是否损坏。以及过电压保护的整定值是否合适。检查供电电源电压、斜坡下降时间及制动功率必须在规定的限定值以内。
3)引起欠电压故障主要是供电电源故障，冲击负载超过了规定值。检查供电电源是否短时掉电或有瞬时电压降低，检查快速熔断器是否有个别熔断。
4)引起过载故障主要是电机功率超过变频器的负载能力，检查电机功率必须与变频器功率相匹配，电机过载或机械传动是否灵活。
5)引起过热故障主要是变频器冷却风量不足或环境温度过高。检查变频器冷却风扇是否正常运转，变频器内部集灰过多或环境温度太高超过变频器的允许值。
6)引起输出不平衡故障主要是电机故障或是变频器功率组件故障及输出电缆线断相。检查电机和变频器及电缆线。
7)引起变频器无显示故障主要是变频器与显示面板的接口接触不良或显示面板损坏。检查显示面板的接口与变频器接口。更换显示面板。
8)引起变频器电源断相故障，如果三相输入电源电压有一相断相，便出现断相故障，但是变频器的脉冲仍然输出，变气魄仍然可以带负载。主要三相输入电源电压有没有断相，检查快速熔断器是否有个别熔断。
4 结束语
变频器的应用领域非常的广阔，只有我们的电气人员熟练的掌握变频器应用与维护。缩短故障的排除时间，才能为生产企业创造更多的效益!
参考文献：
[1]周群华(1978).助理工程师从事冶金行业炼钢厂电气维护与管理