變頻器故障診斷技術(shù)研究與分析

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們對于物質(zhì)的要求越來越高，我們的科學(xué)技術(shù)正處于一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期，產(chǎn)品的生產(chǎn)工序也變得非常復(fù)雜，人們對于生產(chǎn)設(shè)備故障發(fā)生的次數(shù)以及頻率，如何修復(fù)以及診斷有了更為嚴(yán)苛的要求，本篇文章主要研究的是變頻器故障診斷技術(shù)。

關(guān)鍵詞：變頻器；故障診斷；技術(shù)研究

變頻器之所以被廣泛應(yīng)用是因?yàn)樗馁|(zhì)量較輕，裝置體積是較小，最重要的是他的一次功率變換控制的效率非常高，變頻器這種設(shè)備的結(jié)構(gòu)非常特殊，而且又在我國的工業(yè)系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，一旦它發(fā)生故障問題并且不能及時(shí)找出原因并進(jìn)行解決，會(huì)對整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，繼而對整個(gè)生產(chǎn)生活帶來非常大的經(jīng)濟(jì)損失，因此變頻器的安全保障問題十分重要。

一、變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀以及概念

（一）變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀

變頻器這種設(shè)備的產(chǎn)生，給我國的工業(yè)帶來了非常大的影響，它極大的簡潔化了本來極其復(fù)雜的工作程序，變頻器的體積與過去的笨重相比有了非常大的改觀，它的體積相對來說比較小，除此之外產(chǎn)品的質(zhì)量也在不斷提升，主要體現(xiàn)在它的維修率大大降低，所以變頻器這種設(shè)備應(yīng)用得十分廣泛，從小型家電到大型機(jī)器中，都有變頻器這種設(shè)備的身影，隨著人們生活水平不斷的提高，節(jié)能型的電器愈加受到人們的青睞，變頻器的作用也愈發(fā)的重要了，成為人們生活中無法缺少的設(shè)備，就比如說現(xiàn)在的人們都離不開電，所有的設(shè)施設(shè)備都需要電才能運(yùn)轉(zhuǎn)，不論是夏天還是冬天，人們都需要使用空調(diào)，而裝在空調(diào)中的電動(dòng)機(jī)，便使得家家戶戶成為耗電大戶，變頻器這種設(shè)備的使用，使這種情況得到了很大的改善，在很大程度上降低了設(shè)備的能耗。

和其他的發(fā)達(dá)國家相比，我國的變頻器的發(fā)展是非常慢的，所以我們在產(chǎn)品技能上還不是很完善，需要進(jìn)行提升和改進(jìn)，我們國家自己研發(fā)生產(chǎn)的高壓大功率變頻器是非常少的，生產(chǎn)的比較多的便是低壓段的中小型變頻器，在這一方面，我們?nèi)匀恍枰Α?/p>

（二）變頻器的概念

變頻器是可調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一種，是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

二、變頻器最常出現(xiàn)的故障分類

故障簡單來說，就是在系統(tǒng)在使用過程中內(nèi)部一些特殊的性能偏離了正常運(yùn)行的范圍，使得系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)異常，按照不同工作性能劃分可以將其故障分成三類。

（一）按照故障發(fā)生的時(shí)間來進(jìn)行劃分

按照故障發(fā)生的時(shí)間劃分，可以劃分成三種故障。第一種故障適老化性故障，這種故障是最為常見的，這是因?yàn)椴徽撌裁礃拥臋C(jī)械設(shè)備都會(huì)有他自己的使用壽命，這種老化性故障常常出現(xiàn)在使用了多年的設(shè)備中；第二種故障是突發(fā)性故障，就是變頻器在使用中過程中突然某種原因使得系統(tǒng)的某種功能得不到正常使用；第三種故障是間歇性故障，是因?yàn)槟承┮蛩貜亩鴮?dǎo)致某些系統(tǒng)功能出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

（二）按照故障發(fā)生的部位來進(jìn)行劃分

按照固執(zhí)故障發(fā)生的部分來進(jìn)行劃分，可以劃分成三種故障類型，第一種故障類型是負(fù)載故障，負(fù)荷過重導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，并可從顯示屏讀取運(yùn)行電流上發(fā)現(xiàn)。第二種故障類型是開關(guān)電源故障，是變頻器的供電電源存在著很大的問題所造成的故障，第三種故障是內(nèi)部故障，是變頻器自身的問題所造成的故障，他又主要包含三種，分別是控制系統(tǒng)的故障、逆變器的故障以及直流環(huán)節(jié)故障。

（三）按照故障發(fā)生的性質(zhì)來進(jìn)行劃分

按照故障的性質(zhì)來進(jìn)行劃分，可以分成兩種，第一種是偶發(fā)性的故障，這種故障和間歇性的故障有很大的相似之處，它所發(fā)生的時(shí)間是不確定并且時(shí)有時(shí)無的。第二種故障類型是永久性的故障，由于某種因素導(dǎo)致變頻器不能進(jìn)行正常的工作，這種狀況一直持續(xù)存在。

三、對于變頻器故障的診斷

（一）在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上的變頻器的故障診斷

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器這種故障診斷有許多的好處，其中最重要的一條，便是它可以通過網(wǎng)絡(luò)的變換和動(dòng)力學(xué)行為得到一種并行分布式的信息處理功能。從此進(jìn)行故障的診斷和預(yù)測工作，這是目前最為科學(xué)合理的處理方式，尤其是在遇到不知名故障信號和故障類型之間的邏輯關(guān)系時(shí)，此方式更為明顯，由于變頻裝置系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的隨機(jī)性以及模糊性，并沒有方法可以解決在此之前的故障檢測方法，所以在這種情況下，我們發(fā)明了這種在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上的變頻器的故障診斷技術(shù)，這種技術(shù)有非常多的優(yōu)點(diǎn)，但是它也有一些不足之處，主要體現(xiàn)在三方面，一個(gè)方面是他對于專家的經(jīng)驗(yàn)知識沒有很好的重視；第二個(gè)方面是在樣本獲取環(huán)節(jié)是非常困難的。第三個(gè)方面是他無法理解網(wǎng)絡(luò)全職形式的表達(dá)方式。

（二）在信號處理的基礎(chǔ)之上的變頻器故障診斷技術(shù)

起初，借助傅里葉分析法對三項(xiàng)全控制流電流的故障來進(jìn)行一個(gè)診斷分析，第一，取一些關(guān)鍵點(diǎn)，把時(shí)域轉(zhuǎn)化到頻域信息再進(jìn)行分析，第二，借助蝙蝠值得具體特征來進(jìn)行故障診斷，最終得出故障的類型，第三，使用一些尚未啟用的工具對這些變頻器故障進(jìn)行詳細(xì)而深入的分析與探究，確定故障出現(xiàn)的部位并迅速的選擇最正確的解決方式。然后基于沃爾什分析法對三項(xiàng)全控制電流的故障進(jìn)行診斷，第一，同樣是對故障中的關(guān)鍵點(diǎn)來進(jìn)行一個(gè)分析，第二把關(guān)鍵點(diǎn)的波形借助沃爾什法進(jìn)行變換，然后對時(shí)域轉(zhuǎn)換頻域進(jìn)行一個(gè)周期的工作。第二，通過電動(dòng)機(jī)屏幕中顯示故障的具體特征進(jìn)行分析，從而找到其問題，最終找到變頻器故障所發(fā)生的部位。這種診斷技術(shù)是具有非常多的優(yōu)點(diǎn)的，他的診斷速度非?？?，而且靈敏度較高，操作相對簡單，但是，這種方法不足之處就是對故障參數(shù)的設(shè)定是非常困難的，在目前還沒有找到確切可行的方法。

四、總結(jié)

文章中首先分析了變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀以及概念，其次變頻器最常出現(xiàn)的故障分類，不斷完善變頻器在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用使其在工業(yè)化社會(huì)中不斷發(fā)揮重要的作用。

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作者簡介：王笑（1987），男，漢族，陜西神木人，碩士，講師，研究方向：電氣控制。