变频器常见故障与维护方法研究

摘要：随着科技的发展，变频器的应用愈加广泛，这也加速了传动技术的发展。一般来说，变频器在正常使用5年之后，会更容易发生故障。如各种元器件烧毁与失效，保护单元故障等，对设备的平稳运转产生了极大影响。在电气设备维修工作实践中，只要把握故障的共性规律，即可解决变频器维护与维修的难题。基于此，本文以变频器故障概述为切入点，着重阐述变频器的常见故障成因及维修方法，最终论述其保养的基本要点与策略。

关键词：电气理论;变频器故障;变频器维护

变频器维修维护是电气设备管理的重要工作内容，关系着电动机的电力控制设备能否正常运转，以满足生产运行需要。除变频器自身质量问题外，变频器的使用环境、维护频率、维护方法都对其故障产生有重要的影响。如何识别故障类型，精准找到故障成因并第一时间解决，对于延长变频器的使用寿命有着关键作用。同时，也对企业优化成本及提高利润有着积极的作用。

1.变频器故障概述

变频器是一种电能控制设备，其通过应用变频及微电子技术来改变电机工作频率方式，从而对交流电动机进行控制。变频器由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元等多个单元组成，具有诸多保护功能。变频器被应用于众多行业的设备之中，如石油设备、化工设备、钢铁设备以及建筑、交通设备等。

变频器正常运行只有一种状态，但其故障的状态却有无数种，不同的故障表现所对应的维修方法也是并不相同。在对变频器实际维修的过程中，由于不规范的运行参数设置、外部工况条件不满足、使用环境恶劣产生的短路、绝缘降低或击穿等原因都会导致变频器故障的发生，但比较常见的变频器故障主要有参数设置故障、开关电源损坏故障、过流、过压以及欠压、过热等其他常见故障。

2.变频器常见故障及维修方法

2.1参数设置故障

参数设置故障通常主要表现为频繁出现有故障代码显示的自动停机，其最主要因素是变频器的设置参数有误。出现这一情况后，第一时间先查阅变频器说明说，依照说明书对参数进行修改。若修改后，仍没有解决故障问题，可先对参数恢复出厂设置，再依次对电机功率、额定电流、转速、最大与最小频率、生减速时间等进行参数设置，送电后按star按钮，启动变频器。

2.2开关电源损坏故障

电源是各类变压器都少不了的核心单元，通过应用电源开关，直流电源的获取更加方便了。这一故障通常表现为变频器通电之后没有显示、过热或者发出声响、指示灯闪烁。致使开关电源损毁的核心问题是开关电源负载过大造成短路。此外，开关变压器发生刺耳尖叫声的时候也提示着开关电源输出侧有短路现象，或者初级电容存在漏电现象，也要予以注意。确认开关电源损坏后，技术人员要进一步分析开关电源具体问题的原因，确定电流反馈电路、开关频率、电压反馈电路、保护电路、是否击穿等，再结合具体情况进行维修处置。

2.3过流故障

过流故障主要有三种类型，分别为加速、减速与恒速电流。在这其中，负荷负载分配不均及发生突变、输出电路问题、变频器加减速时间设置过短等是诱发变频器“加减速过流”的主要因素。针对这一情况，工程师可以采取如下应对方案，一是优化负荷分配与设置;二是延长加减速过流时间，降低负荷突变的发生概率;三是通过外设能耗的制动元件。

另一方面，恒速过电流是非正常现象，一般是电机过载或电机故障的表现，必须及时排除处理。尤其是在变频器断开负载后依旧有过流故障问题时，应当尽快更换新的变频器，以免造成其他损失与安全风险。

2.4过压故障

变频器产生过压故障时会直接体现在“直流母线”的支流电压。通常来说，变频器应当在一个标准电压范围内工作，而当电压超出范围时，会极易造成变频器的损毁。常见的过电压有发电类过电压与输入交流电源过压。其中，输入交流电源过压是指输入电压超出正常范围，当出现这类情况时，应先断开电源，再进行检查并处理相应问题。另一方面，发电类过电压指的是电机同步转速超过实际转速。这时电动机在发电，而变频器制动单元失控，导致过电压问题的出现。这种问题的常见成因有两种，一类是多台设备带动同一个负载时，由于主次负荷的分配不均而导致过电压现象;另一类是变频器在带动大惯性负载时的减速时间设置过低，从而引起设备支流的支流电压增高，突破设定保护值，进而产生故障。这类问题的处理方法主要是将变频器调至合理减速时间，或是增加再生制动单元。

2.5其他常见故障

欠压。当出现欠压故障时，反映出的是变频器电源输入部分存在问题，需要性进一步检查。一是检查输入电源的电压、接线情况是否都正常。二是对“04”值参数电阻进行核对，确认是否适合。三是遇到因更换电源板或者主控板而引发的欠压保护，要对VPN参数电阻进行校对调整。四是检查电压检测回路等器件是否存在不良情况，并对应调整。

变频器驱动电机抖动。首要考虑输出电压是否存在不平衡的情况，是否存在功率器件的损坏。如存在一二极管击穿的等情况，更换损坏部件，重新上电运行。

3.变频器维护的具体策略

在变频器日常维护中，专业技术人员要从以下三个方面开展具体工作：一是学习掌握变频器工作原理，功能特点，熟练操作要领，确保操作正确。二是做好日常检查。重点对环境温度、适度、冷却系统运行、电动机电抗器和变压器的温度进行监控。三是坚持定期保养，主要是清扫内部灰尘以及检查安装组件是否松动、导体绝缘体是否腐蚀等，通常情况下，建议每年进行一次保养。四是做好备件的更换，变频器部件属于易耗品，随着时间的推移其性能也会降低，因此容易产生一些故障。对于冷却风扇、滤波电容等器件，要严格按照使用说明进行对标更换。

结束语

变频器故障的类型多樣，但在日常使用中出现频率较高的故障类型基本就集中在参数设置、过压、过流等几种，只要掌握了常见故障的维修方法，那么电气技术人员就能够举一反三的对类似故障进行排查和检修。变频器的维护能够有效的减少变频器故障的发生，相关专业技术人员一定要严格落实变频器保养维护标准，定期做好检查保养工作，为变电器稳定运行提供保障。

参考文献

[1]罗祥玮，于洋.变频器医生[J].国企管理，2021（08）：76.

作者简介：许成成，男，本科，电工高级技师，主要从事现场电气设备维护工作。