天地（常州）自動化有限公司 徐 征

當前，變頻器主要使用在各種變頻設備中，許多設備中首選均為變頻器調速傳動方案。交流調速系統(tǒng)主要是指電子式的電力轉換器對交流電動機的變頻和調速。當前變頻調速基本都是使用16位或32單片機作為控制單元的核心元件，還用數(shù)字化、技術化加以控制。變頻器的調速性能與直流的調速性能基本相同，但是使用變頻器過程中，維修較為復雜，一旦出現(xiàn)故障，工作人員很難進行快速處理，需要進行故障分析。本文主要對變頻器內部主電路結構進行分析，并探析故障處理的方法。

1 變頻器內部主電路結構

在當前的大多數(shù)變壓器中，變壓器均為低頻變壓器，主要是先整流再逆變的結構形式。在變頻器的主電路中，基本是由整流以及逆變兩個部分組成的（如圖1所示）。在變頻器的輸入端口，電流輸入端一般會由R、S、T進行表示，輸入的電流為380V或者220V的三相交流電流經過D1-D6六個整流二極管組成為三相整流橋處進行整流，形成直流電，電壓被記錄為UD。整流后將直流電流通過電容器進行濾波。在整流濾波后，形成直流電，經過斬波處理后，在經過V1-V6六合晶體管進行轉變方向，進而形成三相逆變電流，進行逆變處理，進而形成電動機可以使用的三相交流電流[1]。

圖1 變頻器內部主電路結構圖

2 變頻器故障類型及其故障處理方法

2.1 電壓超過固定范圍

變頻器都具有一個正常的工作電壓范圍，當電壓超過這個范圍時，會發(fā)生過壓，可能會損壞變頻器，常見的過壓主要分為兩種，分別為輸入交流過壓以及發(fā)電狀態(tài)中過壓[2]。

輸入交流過壓是指輸入的交流電源的電壓值高于正常值，一般在節(jié)假日過程中線路負載較大時，電路的電壓會升高或者線路出現(xiàn)故障時，指示燈會提示與報警，過一會再進行送電重啟，變頻器即可恢復正常。

發(fā)電狀態(tài)過壓主要是指電動機的轉速較高，進而使電動機處于發(fā)電狀況。這種情況在故障中較為常見。第一，當變頻器對大慣性的負載進行拖動時，其減速時間設置較短，在減速期間，變頻器輸出的頻率逐漸減小，且減小的速度逐漸加快，負載方面主要是借助本身阻力進行減速，使得負載拖動轉速增加，高于正常自身轉動頻率。而電動機自身處于發(fā)電狀態(tài)，沒有回饋功能，對于問題也不能進行反饋，導致電壓逐漸升高，超過相應的保護數(shù)值，變頻器出現(xiàn)故障。第二，當多個電機共同發(fā)生負載時，也可能會出現(xiàn)過壓問題。主要是由于負荷沒有進行正常分配，即每個電機的轉速是不相同的。例如：兩個電機對同一個負載進行拖動，當一個電機的轉速較大時，轉速大的那個電機為原電機，而轉速較低的電機會處于發(fā)電狀態(tài)，進而導致電機出現(xiàn)故障，這種故障可能會導致電壓增加或者變頻器的參數(shù)發(fā)生改變。

2.2 變頻器發(fā)生過載故障

變頻器的過載故障主要包括變頻過載故障以及電機過載故障。導致故障出現(xiàn)的原因可能為電機加速的時間較短、電網(wǎng)中的電壓過低或者負載過重導致的。在一般情況下，處理方式會使用延長加速時間、對電網(wǎng)的電壓進行檢查等。負載過程可能是因為電機以及變頻器對于負載不能拖動，或由于機械潤滑油缺少而引起的，需要對電機或變頻器進行更換或者加以檢修，進行檢測[3]。

2.3 電壓過低導致變頻器出現(xiàn)故障

電壓過低可能導致電源的輸入方面存在問題，導致線路電壓超載或者線路方面接觸不良。例如：在西門子系列的變頻器中，pmu的液晶屏上顯示：“e”，在這種情況中，變頻器不能夠正常工作，重新進行停電或者送電均不可以，在說明書中沒有詳細介紹，在對外接的電源進行檢查中發(fā)現(xiàn)電壓較低，不能滿足電路中的電壓需求，解決電壓過低的問題后，問題解決。

2.4 溫度過高導致變頻器出現(xiàn)故障

溫度過高也會導致變頻器出現(xiàn)故障，例如：變頻器發(fā)生溫度過高的預警但是檢查過程中發(fā)現(xiàn)傳感器穩(wěn)定正常，這可能來源于其他干擾將故障屏蔽了。如果遇到類似的故障，可以與變頻器的廠家進行聯(lián)系，得到比較好的解決方法[4]。

3 變頻器的日常檢查事項

在使用變頻器之前，要對變頻器周圍的環(huán)境進行觀察，要保證溫度適宜，較為干燥，防止由于溫度過高，變頻器發(fā)出報警信號，也要防止由于潮濕導致變頻器內部部件發(fā)生損壞或斷路。變頻器在運行過程中，要對其冷卻系統(tǒng)進行監(jiān)督，觀察風道排風是否順暢、機器是否有奇怪的響聲。如果發(fā)現(xiàn)機器出現(xiàn)異常，應及時停止并進行修理。在變頻器運行過程中，散熱能力對變頻器的運行有著較大的影響，進風口是否有灰塵或者阻塞物都是在日常使用檢查中，需要加以注意的[5]。

4 變頻器需要定期進行保養(yǎng)

用空氣清掃器對過濾器進行清掃，清理風道及內部的灰塵。檢查變頻器各個螺絲釘處是否松動、插件是否有松動的情況，檢查輸入輸出的電阻是否發(fā)生短路的現(xiàn)象。在使用一段時間后，應使用示波器檢測電源的輸出電壓，看其是否平穩(wěn)。對測量驅動器的電路波形進行檢測，觀察是否有其他變化，接觸點是否有燒焦現(xiàn)象，如果嚴重要進行更換。變頻器要定期進行檢查，如果沒有故障，可以一年檢查一次，如果發(fā)生故障，應立刻進行檢查。

5 結語

對變頻器進行維修是一項集理論工作、實踐經驗以及操作方式相結合的工作，工作人員的技術水平影響我國變頻器的質量。作為工作人員，應不斷更新相關知識，掌握其特點及功能，不斷提升工作質量及工作效率，解決一些維修過程中的常見問題，研究出一套合理的故障解決方案，提升自身技術水平。