起重机变频器调试与维护中的常见故障与解决

谢卫锋

【摘要】受时代发展的影响，我国越来越注重起重机变频技术的开发与应用，在不断的探究与完善中，变频调速系统运作效率也得到了明显提升，不仅如此，变频器应用管理工作资金消耗也随着技术更新不断减少，在起重机应用领域中的应用范围也日益广泛。但在现阶段起重机变频器调试与维护过程中，尚且存在较多的故障问题，工作人员还需对故障问题展开深入分析与探究，积极寻找有效解决措施，优化起重机变频器的调试流程，保障变频器维护工作效率，为我国其装机变频机的应用与管理提供有效参考。

【关键词】起重机;变频器;调试与维护;故障分析

引言：

新时期背景下，变频技术水平获得了飞速提升与发展，相较于传统型变频调速系统，我国所掌握的变频调速技术更具拥有效果与成本控制能力，使得起重机变频器应用与发展进入新的阶段。现阶段，变频器在起重机中的应用正呈现上升状态，而其应用过程中产生的一系列故障问题，也成为了相关研究人员的重点关注对象。各起重机变频器应用管理人员还需加大对起重机变频器的应用管理力度，深入分析各种故障原因，及时采取有效预防措施，优化变频器调试与故障维修效果，加速变频器在起重机中的应用与发展。

一、起重机变频器故障根本原因分析

就我国起重机变频器应用历史分析可知，起重机变频器故障根本原因较为集中，主要也只分为硬件与维护两大类。顾名思义，硬件故障是指变频器自身硬件出现问题，而维护故障更多是由其维护过程严密性缺失导致。当在起重机变频器中发现硬件故障时，研究人员还要对相关变频器进行全方位的检测，精准定位故障件所在区域，对于故障原件进行高效修复，如无法通过修复恢复变频器原有应用效果，还需研究人员及时将其更换，避免影响起重机的正常应用。变频器应用效果检测一般会对I/O扩展模块给予高度重视，对接线端子等区域也会进行全面检测，像主电路板与控制盘电路等元件，管理人员也会针对其采取高效防护措施，同样的，电机控制和I/O板也具有很高的集成度，工作人员也要将其进行隔离处理后再正式应用。严密防范之下，起重机变频器很少出现故障问题，但也正因如此，一旦起重机变频器发生硬件故障，很难通过现场与常规手段进行准确故障预测。这时工作人员可向供应商寻求帮助，分析故障问题产生原因，必要时应更换起重机变频器中的电路板，保障其起重变频器故障管理系统高效性。再来则是提到的维护方面故障问题，考虑到起重机变频器维护阶段设计问题较多，对变频器使用造成负面影响效果的因素也多种多样，工作人员也需针对这一问题展开探究，进一步提升变频器的自我诊断与自我保护能力，同时可借助相关功能使用时所显示的信息为依据，与完善的电气原理图和其他相关图表建立对比联系，选取适配性更高的检测手段进行故障点的定位于调查，并按照既定程序进行故障修复。

二、起重机变频器调试与维护中的常见故障与解决

（一）变频器无输出电压故障问题分析

一般在起重机变频器中输入启动指令后，变频器会自动展开运作，而且应用过程中也会相应产生一定电压。但实际研究发现，部分情况下输入启动指令后，变频器并未呈现电压输出状态，这也意味着出现了起重机变频器应用故障。工程人员还需判定变频器无输出电压故障源自以下哪种因素，从而制定针对性解决策略。

首先是因主回路未接通而导致变频器无输出电压的现象，这时工作人员需调查分析起重机变频器原理设计图，以图纸为依据对起重机变频器应用涉及到的开关与电子元件进行调查，确保其具有良好的应用效果，而熔断器与接触器等系统元件，也是确保其完整性后，再继续投入使用。在变频器应用过程中，也可能出现导线接头接触不良问题，严重时甚至会造成导线脱落，影响起重机变频器应用发展效果。这也需要相关管理人员加大调查检测力度，杜绝“漏网之鱼”的出现。控制回路接线错误是起重机变频器应用过程中的又一故障原因，但在此故障中，变频器仍处于正常启动状态。针对这一问题，工作人员要充分研究变频器的说明书，同时搜集原理图以及接线图等资料，经过高效对比核对之后在对回路接线进行控制，以便及时发现变频器应用过程中存在的问题，经过修改后重新投入使用。

（二）变频器接地故障问题分析

我国变频器接地故障问题主要分为三大类，工作人员需结合不同故障特点，制定更具针对性的问题解决措施。首先是变频器与输出滤波器的协调应用，一旦出现输出滤波器与变频器匹配性过差的问题，很大可能会造成输出侧高频短路。是以工作人员在进行变频器输出滤波器挑选工作时，需重点考虑变频器规格，分析滤波器与变频器的匹配性，尽可能选择匹配程度更高的滤波器应用到起重机变频器系统运行中。再来就是电机受潮或设备进水而导致的电机接地直接短路问题，工作人员需起重中机变频器设备制定完善的防水措施，并推动该措施的实行，保障电机的高效应用。最后则是影响较为严重的线路受损接地现象，这一问题的防治需工作人员对起重机变频器应用全过程投入高度重视，降低线路受损接问题出现概率，提高变频器应用质量，为起重机变频器调试与维护工作提供更优质的保障。

（三）电动机升速异常问题分析

电动机升速不正常也是起重机变频器应用过程中的常见问题，该问题的形成原因主要也分为三大类，工作人员还需依据电动机升速异常问题产生原因进行分析提出适配性更高的解决策略，保障起重机机变频器的运行效果。首先要提到的是變频器信号输入错误的问题。变频器内的调速电位器与凸轮触点一般处于相连状态，而一旦两部分出现接触不良现象，就会导致变频器定值上升异常。不仅如此，端子松动、断线以及变频器相关元件损坏等问题，也会直接导致变频器电动机申诉异常现象。受此启发，起重机变频器应用前，工作人员需对各元件设置进行检查与判断，避免出现调速电位器与凸轮触点接触不良问题，还要判断端子与其他元件应用效果是否符合起重机变频器正常应用需求，解决电动机不能正常升速的问题。

引起电动机升速异常的第二大原因，就是交流电源或变频器输出缺项的问题，尽管其二者缺项原因存在一定差异，但最终都会导致电动机升速异常现象。电源缺相会对变频器正常应用产生一定影响，使其出现电压降低等应用问题[1]。当起重机变频器中出现负序转矩问题时，电动机电磁转矩也会产生明显变化，一旦电磁转矩过低以至于不能为负载加速提供稳定支持，也就间接引发了电动机升速不正常的问题。究其根本，负序转矩的产生是由变频器输出缺相造成的，变频器输出缺相引起了三相电压不对称的问题，负序转矩也就随之产生。一旦出现相关问题，工作人员需及时检查熔丝是否发生熔断现象，还要对导线接头处进行调查，确保接头处不存在松落、断路问题，除此之外工作人员还需判断起重机变频器逆变桥晶闸管是否拥有正常应用效果，避免因逆变桥晶闸管无触发脉冲影响起重机变频器的正常使用。

最后是变频器的参数设置方面，如在该环节中工作人员对其频率参数或电流设定缺乏合理性，导致设定值低于正常水平，也会引起电动机升速异常现象。这里需要提到的是，当变频器频率参数位于最低极值点时，电动机就会受频率影响而出现无法升高的问题，降低电动机的运转速度，影响变频器最终应用效果。当电流设定低于正常范围时，其运行过程中产生的最大转矩力也受到电流的影响，导致电动机加速异常现象。工作人员还须依据起重机变频器实际需求进行参数设置，科学设定频率参数以及电流，优化起重机机变频器应用效果。还需注意的是，当电流设定值达到变频器最大极值点时，相应会出现变频器容量不满足应用需求的问题，这时工作人员可更换变频器，使用更大容量的变频器与电流设定值达到协调效果。但需明确的一点，若该环节中使用闭环矢量进行应用控制，就存在一定自学习失败的概率，这会导致重载时因特性问题而出现电动机加速失败的现象，而同一现象在轻载时工作中却不会显现。这还需要工作人员对电动机中的参数进行检查，确保无误后再次进行自学习。

（四）机构运转不稳定问题分析

与其他问题不同，变频器机构运转问题并没有明显的规律可循，且其出现时间普遍较短，很难进行明确的判定。结合我国以往起重机变频器应用过程中的研究，可知机构运转不稳定问题会由以下三种原因导致。第一类取决于起重机变频器电源用电种类，当电源用电为临时电时，电压稳定性无法保证，再加上现场内多数设备并没有固定的工作规律，像电焊机等设备应用具有较高随机性，这也导致了机构工作不稳定的问题。其次是负载不正式、不稳定的问题，该问题的出现也会为起重机变频器运转造成一定影响。除此之外，应用过程中，变频器信号还会受到外界噪音条件的影响。针对上述问题，工作人员还需在起重机变频器应用过程中增设屏蔽电缆与进线滤波器等设备，降低外界因素对变频器应用的影响，增强变频器机构运转稳定性。

（五）过电流故障问题分析

在变频器转速过程中，可能会出现震荡干扰的现象，这一方面是因为受到纯电器回落的影响，而另一方面则有可能由电器频率与机器频率共振导致。针对这一问题，工作人员可使用载波频率降低法进行电流调整，避免出现过电流故障问题。当共振范围确定后，工作人员还须使用跳跃频率功能跳过共振频率，保障变频器应用效果。变频器容量不足也是过电流故障产生的原因之一，工作人员可通过调整变频器容量避免相关问题出现。

（六）过电压故障问题分析

过电压故障常发生在机构减速制动过程中，而其故障产生原因主要是由于中间回路与制动环节相关问题。当变频器电源电压呈现升高状态，直至10%以上时，就会出现过电压故障问题。不仅如此，过电压故障与制动电阻阻值也有一定关系，当制动电阻阻值过大以至于变频器实际应用不匹配，或因制動电阻损坏无法起到应有作用，就会导致释放回馈的能量超出标准电压范围，导致过电压故障[2]。起重机变频器应用过程中，也可能会发生中路回路滤波器电容变小甚至失效的问题，有时电路故障也会导致变频器出现过电压风险。基于上述现象，工作人员在变频器应用过程中还需重点检查电容器使用情况，确保其无异味，无变色问题，同时还要确保安全阀处于正常应用状态，且箱体密封性完好，无变形问题，从而保障过电压故障问题防治效果。

（七）谐波干扰问题分析

使用变频器驱动的起重机普遍应用PLC系统进行自动化管理，但就该系统应用研究显示，其受变频器谐波的影响较为严重，高强度谐波下会使动作发生错误。尤其在起重机具有高操作性或限位开关信号的地方，动作错误现象会更加严重。针对这一工作流程进行分析，电气线路是导致谐波干扰问题的主要条件。考虑到该流程中对变频电机的应用，工作人员还需对动力线与操作信号等控制线设计进行全面考虑避免敷设距离过长的问题，限位开关等设计也需按找相关标准进行，保障起重机变频器应用效果。而一旦出现电气线路过长的问题，PlC系统会在信号输入环节后受到严重的谐波干扰，使得线路内的漏电流问题逐渐加大，最终导致系统故障。事实上，即使故障发生前PLC系统输出起点维持在（0）的状态，受到避免影响也会激增至系统故障的数值。

起重机变频器应用经历了不断发展与完善，相关人员也在谐波干扰问题探究与分析中总结了有效经验。工作人员可使用单独的房间进行PLC设备安装，使其形成独立的PLC室，避免相关设备及装置因变频器降低而产生负面影响，改变起重机变频器的最终应用效果。接着工作人员还可使用屏蔽电缆对信号线进行控制，降低干扰效果。增设滤波装置也是降低起重机变频器受干扰效果的有效方式，但需注意的是滤波器加设应在变频器的输出部位，同时要对变频电机的动力线材质进行调整，选取屏蔽电缆作为动力线。最后还需基于合理性角度考虑，对线路长度进行合理规划，完成谐波干扰故障问题的有效防治。

起重机变频器故障问题实例

我国起重机变频器故障问题中，常会多功能大车机组无法启动的现象。以我国某工厂起重机变频器应用为例进行分析，探究起重机机变频器的调试与维护。我国工厂使用多功能机组的情况较为常见，且大车一般选取两个十一千瓦的电机进行驱动，而起重机机变频器应用频率最高的是CIMR—G5A4022。该厂房磁场强度约为50特斯拉，这会导致大车受到严重吸附力的影响，当车辆经过厂房门口，轨道就会受到强吸附力的作用，导致变频器低频力矩不足，产生搭车无法启动问题[3]。针对这一问题，相关人员可通过适当提升变频器低频输出电压的方式解决，但若该过程中仅完成了变频器输出电压的提升，也会造成变频器低频输出力矩变小的问题。

结束语：

新时代背景下，变频技术越来越成为起重机应用过程中的重要组成，无论是变频器调试还是维修，都对起重机最终应用效果有着紧密联系，工作人员还需进一步了解变频器调试与维修过程中可能出现的问题，积极探究解决方式，使起重机变频器获得更优质的应用效果。

参考文献：

[1]管云忠.变频器电源电路及故障排除方法解析[J].电子世界，2021（24）：59-60.DOI：10.19353/j.cnki.dzsj.2021.24.028.

[2]张旭梅.变频器常见故障报出机制及处理措施[J].科学技术创新，2021（34）：60-62.

[3]游开强.自动化控制系统中变频器应用于故障维修研究[J].电子技术与软件工程，2021（20）：101-103.