變頻器常見(jiàn)故障處理與維護(hù)對(duì)策

周日山，葉汝山

（寶武集團(tuán)韶關(guān)松山煉鐵廠，廣東韶關(guān) 512000）

0 引言

在進(jìn)行變頻器研發(fā)時(shí)，有些設(shè)備的性能比較穩(wěn)定，組合功能更加豐富，存在良好的力矩特性。變頻器在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用范圍比較廣，具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展、元器件的應(yīng)用和控制理論的成熟，變頻調(diào)速成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的主流。變頻器節(jié)能效果較好，尤其是在一些小型鼓風(fēng)機(jī)和輸送機(jī)的應(yīng)用效果比較好，但變頻器一旦發(fā)生故障，解決起來(lái)比較困難。要對(duì)變頻器的原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分了解，對(duì)硬件故障問(wèn)題和軟件故障問(wèn)題進(jìn)行區(qū)分，才能對(duì)其進(jìn)行具體的解決[1]。

1 變頻器控制機(jī)泵現(xiàn)場(chǎng)操作故障處理措施

導(dǎo)致這類問(wèn)題發(fā)生的主要原因，是電位器控制接線存在故障。要先使用多用表對(duì)控制接線是否存在斷路和松動(dòng)以及錯(cuò)接等問(wèn)題進(jìn)行全面的檢測(cè)，檢查電位器是否完好。在正常運(yùn)行情況下，開(kāi)關(guān)接通時(shí)，電位器的電阻值接近0 或直接顯示0，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后電阻值無(wú)窮大。如果接通狀態(tài)下電阻值不為0，斷開(kāi)后電阻值不是無(wú)窮大，說(shuō)明電位器存在問(wèn)題。如果這兩項(xiàng)都處于正常的狀態(tài)，要參考說(shuō)明書(shū)對(duì)變頻器接線進(jìn)行檢查，并且對(duì)面板顯示狀態(tài)進(jìn)行查看。這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)面板報(bào)警，顯示電壓比較低，電位計(jì)需要對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。要對(duì)導(dǎo)致電壓降低問(wèn)題發(fā)生的主要原因進(jìn)行查找，從而對(duì)故障進(jìn)行逐一排除?？梢詤⒖颊f(shuō)明書(shū)和控制圖紙，對(duì)電位器進(jìn)入變頻器的端子位置進(jìn)行判斷，正確接線是電位器中間抽頭接到變頻器模擬輸入端子區(qū)域，另外兩個(gè)抽頭可以接到變頻器和公共端。如果調(diào)電位器的運(yùn)行速度存在劇烈的波動(dòng)，需要進(jìn)行公共端和電源端子的調(diào)換[2]。

2 變頻器啟動(dòng)后現(xiàn)場(chǎng)中控不能調(diào)速故障處理措施

在對(duì)變頻器控制回路接線情況進(jìn)行檢查時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)接線不存在異常情況，或者接線調(diào)整之后故障沒(méi)有得到解決，應(yīng)該對(duì)變頻器的運(yùn)行設(shè)置模式進(jìn)行判斷?，F(xiàn)場(chǎng)電位器調(diào)節(jié)給出的是電壓信號(hào)，中控調(diào)節(jié)給出的是電流信號(hào)。有些廠家設(shè)置的變頻器存在兩種模式，要對(duì)電壓信號(hào)和電流信號(hào)進(jìn)行同時(shí)設(shè)置，才能實(shí)現(xiàn)中控調(diào)節(jié)和就地調(diào)節(jié)，要嚴(yán)格按照調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行具體設(shè)置。要對(duì)電機(jī)問(wèn)題進(jìn)行充分考慮。理論上，變頻器啟動(dòng)之后，控制的電機(jī)屬于變頻電機(jī)，低頻運(yùn)行時(shí)存在發(fā)熱等情況，就會(huì)引發(fā)故障問(wèn)題。變頻電機(jī)一般存在同軸的風(fēng)扇或者外接的電源風(fēng)扇，普通電機(jī)一般不存在風(fēng)扇，實(shí)際上有些鋼鐵廠在對(duì)變頻器進(jìn)行改造時(shí)，為圖方便而使用普通電機(jī)。要通過(guò)變頻器啟動(dòng)曲線來(lái)設(shè)置重載啟動(dòng)。一般只要電機(jī)出力足夠，就不會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題。變頻電機(jī)和電纜的絕緣考核溫度比普通電機(jī)的溫度高很多，實(shí)際上電纜和電機(jī)的實(shí)際配置，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)的需求，所以絕緣和溫升曲線可以滿足普通的工作需求。但因?yàn)橛行┳冾l器的散熱功能比較差，在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)對(duì)電機(jī)軸承和絕緣功能產(chǎn)生破壞[3]。

3 電抗器鐵芯溫度過(guò)高故障處理措施

對(duì)電抗器進(jìn)行檢查時(shí)，要對(duì)線圈匝間是否存在短路問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，還要對(duì)其是否與變頻器的容量匹配進(jìn)行試驗(yàn)。如果鐵芯材料存在問(wèn)題，也會(huì)降低變頻器的運(yùn)行效率。因?yàn)檩敵龅碾娏髦?，高次諧波電流頻率比較高，普通硅鋼片磁滯回線無(wú)法適應(yīng)高頻磁場(chǎng)，會(huì)產(chǎn)生較大的損失，導(dǎo)致鐵心發(fā)熱。要將3 根輸出線同時(shí)纏繞到右干匝，代替輸出的電抗器。如果輸出線比較粗、難以纏繞，可以同時(shí)穿過(guò)多個(gè)磁心，然后將高頻電感與輸出電抗器進(jìn)行串聯(lián)，對(duì)電抗器的發(fā)熱情況進(jìn)行疏解。如果以上各項(xiàng)目不存在異常，要對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行查看，通過(guò)調(diào)試進(jìn)行故障檢查。但一般不采用這種方法進(jìn)行故障檢測(cè)，可以調(diào)小開(kāi)關(guān)的頻率[4]。

4 變頻器斷電后再送電機(jī)泵無(wú)法啟動(dòng)故障處理措施

在對(duì)電機(jī)進(jìn)行檢查的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)存在故障，變頻器無(wú)法正常使用。無(wú)論哪個(gè)部位出現(xiàn)故障，一般都要先進(jìn)行電機(jī)的檢查，電機(jī)不存在問(wèn)題，要對(duì)主控接線情況進(jìn)行檢測(cè)，如果接線存在松動(dòng)等情況，要立即進(jìn)行整改?？蛰d狀態(tài)下可以通過(guò)面板對(duì)變頻器是否啟動(dòng)進(jìn)行查看，然后對(duì)參數(shù)設(shè)置情況進(jìn)行檢查。綜合檢查后，如果發(fā)現(xiàn)變頻器原有的設(shè)置參數(shù)全部丟失，需要重新進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置，并啟動(dòng)變頻器[5]。

5 變頻器帶載初啟動(dòng)過(guò)流跳閘故障處理措施

首先要清楚異步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理，才能對(duì)過(guò)流跳閘問(wèn)題的發(fā)生情況進(jìn)行檢查。轉(zhuǎn)子與磁力線做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)矩，如果轉(zhuǎn)子和磁力線同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速相等，不存在切割磁力線，也就等于電機(jī)沒(méi)有轉(zhuǎn)子，定子的電流會(huì)產(chǎn)生較大的變化，變頻器輸出狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生較多的信息數(shù)據(jù)。在進(jìn)行電流檢測(cè)時(shí)，要對(duì)電路的輸出頻率和電流的比值進(jìn)行計(jì)算，將最終的數(shù)值輸送到中央處理器，在這種狀態(tài)下可以對(duì)閥值進(jìn)行保護(hù)。一般來(lái)說(shuō)，變頻器在啟動(dòng)過(guò)程中電流不夠穩(wěn)定，波動(dòng)幅度比較大，在重載狀態(tài)下容易引發(fā)過(guò)流跳閘等故障，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，然后開(kāi)啟變頻器，在這種狀態(tài)下電流的輸送更加平穩(wěn)。如果現(xiàn)有的施工工藝和操作形式存在問(wèn)題，要通過(guò)顯示屏對(duì)運(yùn)行的電流進(jìn)行讀取[6]。

三相電壓不平衡會(huì)導(dǎo)致某相運(yùn)行電流過(guò)大，最終會(huì)出現(xiàn)過(guò)載跳閘等問(wèn)題。電機(jī)發(fā)熱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)受熱不均衡等問(wèn)題。這類故障的發(fā)生，可能是誤操作導(dǎo)致，也有可能是變頻器內(nèi)部電流檢測(cè)區(qū)域存在問(wèn)題。檢測(cè)結(jié)果顯示電流信號(hào)偏大，會(huì)導(dǎo)致過(guò)載跳閘問(wèn)題。在解決這類故障問(wèn)題時(shí)，首先要對(duì)電機(jī)是否存在發(fā)熱情況進(jìn)行檢查，如果檢查后發(fā)現(xiàn)一切正常，要對(duì)電子熱保護(hù)功能是否設(shè)置合理進(jìn)行查看。在檢查過(guò)程中，顯示變頻器有余量，要對(duì)電子熱保護(hù)功能的預(yù)置值進(jìn)行放寬。如果檢查后發(fā)現(xiàn)電機(jī)的溫升過(guò)高、存在過(guò)載問(wèn)題，這個(gè)過(guò)載范圍沒(méi)有超出正常值，就說(shuō)明電機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷比較重，需要適當(dāng)?shù)募哟髠鲃?dòng)比，可以減輕電機(jī)軸的負(fù)荷[7]。

在采用這種方法解決故障問(wèn)題時(shí)，會(huì)加大傳動(dòng)比，如果傳動(dòng)比增加幅度較大，就需要擴(kuò)大電機(jī)容量，否則會(huì)引發(fā)其他故障。在進(jìn)行故障檢查時(shí)，要對(duì)電機(jī)側(cè)三相電壓是否平衡進(jìn)行檢查。如果結(jié)果顯示三相電壓不平衡，則表示變頻器存在故障，需要對(duì)變頻器進(jìn)行綜合檢查。在檢查輸出端電壓平衡情況時(shí)，如果存在故障問(wèn)題，說(shuō)明變頻器到電機(jī)之間的線路存在比較嚴(yán)重的故障問(wèn)題，應(yīng)該對(duì)所有接線端的螺釘是否擰緊進(jìn)行檢查。如果變頻器和電機(jī)之間存在接觸器或者其他的電器，需要對(duì)和電器有關(guān)聯(lián)的接線端是否已經(jīng)擰緊進(jìn)行檢查，要對(duì)觸點(diǎn)的接觸狀況是否良好進(jìn)行查看[8]。

處于持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下的變頻器，在進(jìn)行故障檢查的過(guò)程中，可以通過(guò)外部的觀察，對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。要做好變頻器的巡視，對(duì)變頻器運(yùn)行時(shí)是否存在異常情況進(jìn)行檢查。通常要對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)變頻器運(yùn)行狀態(tài)下是否存在過(guò)熱和異味等情況進(jìn)行觀察，要對(duì)變頻器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況和散熱風(fēng)道是否通暢進(jìn)行逐一檢查。實(shí)際上變頻器運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)生故障會(huì)有報(bào)警顯示，交流輸入電壓超過(guò)最大值時(shí)，也會(huì)有一定的警示信息[9]。

可以利用設(shè)備停運(yùn)時(shí)間，對(duì)日常維護(hù)時(shí)無(wú)法檢修的一些部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查。操作前必須切斷電源，待操作面板電源指示燈全部熄滅之后，等待5 min 后才能開(kāi)展檢查工作。在檢查的過(guò)程中，要對(duì)一些臟污的地方進(jìn)行清理，還要對(duì)內(nèi)部構(gòu)件是否存在腐蝕和老化問(wèn)題進(jìn)行查看。如果存在這些問(wèn)題，要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行及時(shí)的維修和更換，避免因?yàn)檫@些問(wèn)題導(dǎo)致故障的發(fā)生[10]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在變頻器常見(jiàn)故障處理過(guò)程中，需要做好日常的維護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)故障要及時(shí)解決，對(duì)故障的影響范圍進(jìn)行有效控制。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，要采取有效的辦法對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，要盡可能制定合理的控制方案，保證應(yīng)用參數(shù)的準(zhǔn)確，定期的進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，才能提高設(shè)備的運(yùn)行效率，避免影響正常的生產(chǎn)。鋼鐵廠需要引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)變頻器故障問(wèn)題進(jìn)行全面的預(yù)防和處理，為日常生產(chǎn)提供支持。