变频器应用中的常见故障及处理措施

朱立刚

（河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司，河北 唐山 063700）

1 变频器的功能作用

变频器的主要功能主要表现以下三个方面：第一变频节能的作用。为了确保企业生产过程中设备的安全运行，因此在机械设备的动力驱动设计过程中，为了防止设备超负荷的运行，都会留有一定的空间，虽然设备在运行过程中都能满足电机的动力驱动，但是多余力矩可能都会导致电机功率的加大，从而导致电能的浪费[1]。因此可以利用变频器进行调节，当电机对电流的需求减小时，可以通过改变泵体或者风机来降低流量，以此来确保满足工况的实际需求。而对于生产所需的电机而言，利用变频器的主要作用就是适当调节电流。在变频器调节电频电压的过程中，首先将交流电调节成直流电之后，紧接着利用逆变器的作用将直流电调节为交流电，通常使用的逆变器只能够将直流电转变成固定的交流电。实际上，变频器的节能效果需要在一定的条件下才能发挥作用，首先，就是对于风机以及泵的运行调节，其次，就是设备自身能够通过软件的自动调节作用进行节能；第二功率因数补偿节能作用。线路中存在无功率的运行，则可能会导致电源线以及设备出现故障，如果有大量的无功率电耗在电源线路中存在，则会降低设备的功效，最终导致耗能的增加。因此则可以利用变频器的滤波的作用来提高功率，从而减少电机对于电能的损耗；第三是软启动节能作用。当电机开启后，会对电网带来一定的冲击力度，该冲击力度与电机的功率成正比的关系，由于传统的其启动方式会给电机带来较大的电流和冲击，可能会导致挡板的破坏，因而影响机械设备的正常使用。在采用变频器后，为了保障电机是从零开始启动，因此利用软启动方式来替代了传统的启动方式，能够最大限度的控制电源提供的电流，以此来减轻对电网的冲击作用，也可以增加设备的运行寿命。

2 变频器常见故障分析

（1）短路故障。引起变频器过流的原因非常多，其中最主要的原因可能是由于电路短路的情况而引起，因此需要关注就是一旦变频器出现短路的情况则有可能引起较大事故的发生，严重的话可能会对企业的安全生产以及员工的生命安全都会带来影响[2]。为了解决变频器短路的问题，需要将变频器短路后出现各种变化进行记录并分析其原因，出现短路后会触动变频器的过流保护装置，当电压复位后再开启变频器，可能会因变频器的过流保护装置而导致技术人员无法对电流进行准确的观察。如果当操作人员将负载变频器断开之后，短路问题还是没解决，这就表明变频器的内部结构可能出现了问题，这时候就需要将电流互感器和霍尔电流断开之后检查电流情况，主要是检查变频器的直流变交流单元是否正常，检查完之后再恢复电流情况，如果还出现过流的情况，则表明变频器内部的过电流以及短路等出现问题，出现这些问题时产生的信号则会被传输到微控制器之中，这时事故维修工作人员就会对传输过来的信号进行分析，并且以最快的速度了解出现问题的原因，因此会采取合适的措施解决问题。

（2）轻载过电流故障。出现轻载过电流事故的原因主要是因为负载较轻并且同时有出现跳闸的情况，因此在电机运行过程中可能会出现磁路系统运行不稳定的现象。产生故障的主要是因为处于低频条件下，为了确保较重的负载能够稳定运行，如果当负载情况发生任何变动，则可能会导致电机磁力的饱和度也同样产生变动，因此峰值也会不同。电流的最大值可能会出现明显的差异，而电流的有效值则变化不大，因此当负载很轻的情况也会出现跳闸的情况。

（3）重负荷过电流故障。一般情况下，当加大负载量可能会导致电动机的转速出现下降的现象，当转速下降后没能及时的触动过载保护的时候，就会由于电流过大从而导致跳闸。

当电流出现这种情况之后，首先应该了解造成短路的原因，如果检查出是由于设备内部出现故障而造成的短路，则应该立即采取补救措施。但如果是因为负载的情况而致使电流短路，可以通过增加加速或减速的时长来处理电流短路的问题，与此同时合理分配负荷来解决电流短路的问题。最后，电动机如果长时间出现重负荷现象，为了能够高效的解决电动机重负荷现象，则应该适当的增加电动机和负载之间的传动比。

3 变频器的常见故障维修对策

（1）变频器过载故障。变频器出现过载事故主要有两方面，即变频过载和电机过载。造成过载的原因可能是由于加速和制动时间太快、电网的电压较低以及负载过重的原因都可以导致变频器出现故障。当变频器出现故障之后可以通过适当的延长加速和制动时间，对电网电压应该进行严格的检查等。造成负载过着的原因可能有，负载不能拖动电机和变频器的正常工作，还有可能是由于机械润滑不好而产生的负载过重。对于前者则可以选择更大功率的电机和变频器，而后者则需要对设备进行维修。

（2）变频器显示过流。变频器出现故障最普遍的情况就是变频器显示过流，并且导致变频器显示过流的原因非常多，例如电流短路、接地和重负荷等情况都会导致变频器显示过流。为了能够降低因为变频器显示过流的原因而带来损失，在开始工作之前，工作人员必须要严格检查并排除事故的出现。当排查工作完成之后，工作人员还需要对电流电路情况进行科学的判断，致使事故出现后能够对其进行准确的判别。

（3）变频器发电类过电压故障。变频器由于发电类过电压的情况而导致出现故障的概率非常大，产生这种情况的原因主要是因为电机的转速比实际要快，导致电机一直处在发电的模式，但变频器并没有制动功能，当变频器带动较大惯性的负载时，由于减速的时间太短，因此变频器速度较快，导致负载带动电动机的转速较快，并且高于变频器的输出速度，导致电动机一直处于发电的模式，并且变频器没有调速的功能帮助电机减速，因而导致增加了变频器的回路电压，并且超出了保护范围，最终出现故障。通常较干燥的部分更加容易出现故障，在处理这类故障的时候可以通过增加制动单元，或者是增加变频器的减速时间。增加制动单元主要有能量消耗型，能量消耗型主要是通过在变频器直流线路中并联一个电阻设备以此来控制功率管。

4 结论

在变频器的工作过程中，可能由于各种原因而导致变频器出现故障。因此在处理变频器故障的时候，需要对产生故障的原因进行全面了解，再了解产生故障的具体原因之后，针对性采取相应的措施以解决变频器的故障。与此同时，工作人员还需要做好变频器的日常维护工作，并严格按照相关规定对变频器进行维护保养工作，确保变频器的安全稳定的运行。