变频器常见故障分析

重庆工业职业技术学院 自动化系 黄 蕙

变频器常见故障分析

重庆工业职业技术学院 自动化系 黄 蕙

在使用一定时间后,变频器常会因为产品质量问题、运行环境问题、应用方式问题、参数设置问题等因素出现多种故障。本文，笔者将详细介绍变频器使用中的常见故障及使用注意事项，为变频器的使用提供指导。

一、变频器使用中的常见故障

（1）重新启动时，一升速就跳闸。这是一种十分严重的问题。主要原因有：负载短路，机械部位有卡住；逆变模块损坏；电动机的转矩过小等。

（2）上电就跳。这种现象一般不能复位，其主要原因有：模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏等。

（3）重新启动时并不立即跳闸，而是在加速时跳闸。主要原因有：加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/ F)设定较高等。

1.过电压故障。变频器使用中常见的过电压有三类：加速过电压、减速过电压、恒速过电压。过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因有以下几个方面。

（1）减速时间太短或没有安装制动电阻及制动单元。变频器出现过电压故障，一般是在雷雨天气。由于雷电串入变频器的电源中，使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸，在这种情况下，通常只需断开变频器电源1 min左右，再合上电源，即可复位。

（2）变频器驱动大惯性负载时，其减速时间设置“较短”，因为这种情况下，变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，变频器的输出频率按线性下降。而负载电机的频率高于变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被变频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，就会产生所谓的“泵升现象”，变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸。解决这种故障，一是将“减速时间”参数设置变长；二是安装制动单元，增大制动电阻；三是将变频器的停止方式设置为“自由停车”。

（3）变频器带负载启动。变频器在电机空载时工作正常，但不能带负载启动，这种问题常常出现在恒转矩负载。遇到此类问题时，应重点检查加、减速时间设定或提升转矩功能，因为变频器直流回路电压升高，超过其保护值，就出现故障。

3.欠电压故障。欠电压故障也是在变频器使用中经常碰到的问题。整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都是导致欠压故障的主要原因；其次，主回路接触器损坏，导致直流母线电压损耗在充电电阻上，也有可能导致欠压；另外就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。多数变频器的母线电压下限为400 V，即是当直流母线电压降至400 VDC（400 V直流电压）以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线电压为380×1.2＝452 V＞400 V。当变频器不运行时，由于平波电容的作用，直流电压也可达到正常值，新型的变频器均采用PWM（脉冲宽度调制）控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，所以在低频段输入缺相时仍可以正常工作。

4.过载故障。过载也是变频器工作中常见的故障之一。一旦发生过载现象，首先应该分析一下到底是电机过载还是变频器自身过载。一般而言，电机由于过载能力较强，只要变频器参数表的电机参数设置得当，就不会出现电机过载现象。而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警。工作人员可以检测变频器输出电压。其可能原因是加速时间太短，电网电压太低、负载过重等。可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等措施解决；负载过重，则应减小负载；所选的变频器不能拖动该负载，则应更换、增大变频器容量；如果是由于机械润滑不好引起，应对生产机械进行检修。

二、变频器正确使用应注意事项

1.注意变频器使用温度。环境温度对变频器的使用寿命有很大的影响。环境温度每升高10 ℃，则变频器寿命减半。所以，一定要解决好周围环境温度及变频器散热的问题。

2.正确的接线及设置参数。在安装变频器之前，一定要熟读其手册，掌握其用法、注意事项和接线方法；安装好后，再根据使用要求正确设置参数。

3.防止输入端过电压。变频器电源输入端往往有过电压保护，但是，如果输入端高电压作用时间过长，会使变频器输入端损坏。因此，在实际运用中，要核实变频器的输入电压是单相还是三相以及变频器使用额定电压。在电源电压极不稳定时，要配有稳压设备，否则会造成严重后果

4.防止电磁波干扰。

（1）电机等强电系统的接地线必须通过接地汇流排可靠接地，控制系统应该独立接地以防止干扰。

（2）为了防止强电磁干扰，需要给仪表等设备的输入电源加装EM I滤波器等。

（3）在变频器输入侧加装EM I滤波器，可以有效减少变频器对电网的干扰；加装输入电抗器，可以提高设备的功率因数，减少谐波污染。在电机与变频器之间距离超过100 m的场合，需要在变频器一侧加装交流输出电抗器，以减少外部的辐射干扰。