DX型中波发射机中变频器故障判断及日常维护

程旭源

【摘要】在DX中波固态发射机中，对阻隔电阻的冷却是非常重要的，而对其冷却的主要部件就是变频器。在水冷发射机中，变频器处于合成器内，属于发射机的公共部分，如果变频器出现故障将导致阻隔电阻过热，容易造成发射机的停播事故。在日常使用和维护中，如何发现变频器的故障点，并很快地对故障进行判断就显得尤为重要。在日常维护以及检修中，对变频器的使用不当，或者对其设置出现错误，都将导致其发生故障，有可能还会造成变频器的损坏。因此日常的使用和维护工作显得尤为重要。

【关键词】变频器；故障；维护

在DX中波固态发射机中，变频器起到了很关键的作用，它的启动方式为软启动。软启动不至于对外接设备有较大的冲击，可以延长设备的疲劳寿命。在日常播音中，变频器有时会出现种种故障，通过对故障点的准确判断并快速地找到故障位置，减少发射机的停播时间，有着重要的意义。

DX中波固态发射机中，变频器在合成器中使用，属于发射机的公共部分。其主电路主要由整流、滤波、逆变等电路及制动单元等几部分构成，其主要硬件是IGBT。

一、变频器故障的判断

1.1变频器中逆变电路故障判断

在变频器中逆变器的作用是，将输入的直流功率变为所要求频率的交流功率。对整流电路和逆变电路测量的方法较为相近，在万用表的二极管档位，将红色表笔接到（+）端，黑色表笔分别接到U、V、W上，约有一个实测为0.47VDC的二极管的正向电压，并且经测得，各相的电流值均相同。若将红色表笔接到（—）端，黑色表笔分别接到U、V、W上，情况与之前基本相同。若不是出现上述两种情况，可判断为逆变器故障。如下图1所示。

1.2变频器中整流桥故障判断

判断变频器中整流桥故障，即测试整流桥的好坏。分别在变频器中找出内部直流电源的正极和负极，在万用表的二极管档位，黑色表笔接（+）端，红色表笔分别依次接到～（即T）、～（即S）、～（即R），实测约约有一个实测为0.47VDC的二极管的正向电压，且基本平衡。同理，也可以将黑表笔接～（即R）、～（即S）、～（即T），红表笔接（—）端，同样有一个二极管的正向电压，且基本平衡。在同样的测量方式下，若测量结果不一致，则可以判断为整流桥故障。如下图2所示。

1.3变频器中欠电压故障判断

在变频器中，欠电压故障的主要原因有：

1.三相整流由于外电缺相造成变成二相整流，加入了负载后，导致通过整流后的直流电压过低；

2.由于变频器内部直流回路的限流电阻或短路限流电阻的晶闸管损坏使变频器内部的滤波电容就不能充电；

3.外界的干扰造成线路非正常工作。

若出现以上几种情况，首先要检查变频器电源的空气开关或者空气开关的触点是否接触良好，有无打火现象。测量触点电阻，并判断输入电压是否正常。其次，要判断限流电阻或晶闸管是否有损坏，因为在电机反复启停的情况下容易造成器件的损坏。最后，还要对变频器的抗干扰能力进行增强。

1.4变频器过电压故障判断

变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。

1.4.1输入交流电源过压

这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在电网负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查处理。

1.4.2发电类过电压

这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，产生“泵生电压”，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量反馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，处理这种故障可以在变频器直流回路中并联一个制动电阻，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。

1.5变频器过热故障判断

变频器内部电子器件在工作时会产生大量的热量，尤其是IGBT工作在广播发射机的高频状态下，产生的热量会更多。如果周围环境温度过高，所接负载过大，变频器散热风机损坏等都会导致变频器内部元器件温度过高。此时应通过降低变频器工作场所的环境温度，加强变频器内部的散热，减小负载等措施避免此类故障。

1.6过流故障判断

过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变等措施排除故障。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已坏，需要更换变频器。

二、变频器在日常使用中的维护要点

2.1注意事项

在日常使用中，操作人员必须对变频器的原理非常熟悉，并了解其基本原理、内部结构和功能。在维护或检修当中，要确保设备已经断电后，才能对变频器进行维护或维修，切记不可带电操作。另外，在断电后，要确保变频器所连接的设备已经停止工作或温度降到安全温度，否则容易发生危险。

2.2日常检查事项

首先要检查对变频器的冷却系统是否正常，因为散热不畅将影响变频器的正常工作，检查的重点有：风机的转动、风道排风等。第二，要观察变频器周围的温度及湿度，温度过高还将导致其报警。第三，要注意变频器周围的湿度，因为湿度过大会影响变频器的正常运行，还会导致内部元器件的损坏或者发生短路的现象。这种情况在发射机正常播音中十分危险。另外，在日常使用过程中还对变频器应做到“听、看、测”。听其启动的声音，看其运行的状态，观察指示灯是否正常，测量变频器及周围温度。通过这些手段来避免故障的发生，使其能够正常运行。

2.3定期检修

变频器要定期进行检修维护，及时清理内部灰尘，检查各端子是否有打火现象，各部件螺丝是否有松动现象。各连接线是否有软化、掉皮等现象，如果发现上述情况需及时进行处理。

2.4备件的更换

变频器的内部元器件很多，有时一个很小的元器件损坏都将导致变频器的故障，所以在定期维护的基础上，要对易损件进行定期更换，对已达到或者将要达到使用寿命的元器件进行定期更换，以确保变频器的使用寿命能够更长久。通过对变频器元件的梳理，下列器件应进行定期更换：

2.4.1冷却风扇

功率模块在变频器中起着很重要的作用，当然它也是发热最为严重的元件。功率模块在工作时所产生的热量必须要及时排出。变频器通过冷却风扇对功率模块进行冷却降温，日常使用的风扇寿命大约为12Kh—45Kh。变频器连续使用2～3年就应对风扇进行更换。

在更换风扇时，要注意风扇的接入方式。一般风扇为两线制，也有的风扇为三线制。在更换两线制风扇时，只要注意正负极，不得接反。三线制风扇和二线制风扇的最大区别在于有一根检测线，接错将导致变频器报警。另外，选择风扇时还应注意电压，风扇的电压一般分为220VAC和380VAC两种，使用时应注意区分。

2.4.2滤波电容

变频器中的滤波电容大多采用電解电容，它的主要作用就为对直流中的低频谐波进行吸收，对直流电压进行平滑处理。在变频工作过程中所散发出的热量，以及电解电容本身的热量会导致电解液的减少甚至干涸，从而直接导致电容的容量改变，在变频器连续运转中，最好每年或者每隔一年进行滤波电容的更换。

三.结束语

本文简要介绍了如何准确地判断并检测变频器的故障，减少广播电视发射机的停播时间。更重要的是，通过日常的合理维护及检修工作，使得变频器能够更好地正常运转，使其故障率达到最小化。能够做到这一点将对广播电视传输发射工作起着很重要的意义。

参考文献

[1]张强.变频器的常见故障分析[J].四川水泥，2008，（3）