談變頻器控制系統的排故方法

1 引言

　　盡管新一代變頻器的可靠性已經很高，但是如果設備使用、維護不當或久而久之仍可能發生故障或運行狀況不佳，縮短設備的使用壽命，也勢必造成損失。因此，對變頻器的排故處理十分重要。

2 通用變頻器故障原因

2.1 過電流跳閘的原因分析
（1） 重新啟動時，一升速就跳閘，這是過電流十分嚴重的表現，主要原因有:
1）負載側短路;
2）工作機械卡阻;
3） 逆變管損壞;
4） 電動機的啟動轉矩過小，拖動系統轉不起來。

（2）重新啟動時，并不立即跳閘，而是在運行過程中跳閘，可能的原因:
1）升 速 時間設定太短;
2） 降 速 時間設定太短;
3） 轉 矩 補償設定較大，引起低頻時空載電流過大;
4） 電 子 熱繼電器整定不當，動作電流設定得太小，引起誤動作。

2.2 過電壓、欠電壓跳閘的原因
（1）電壓 跳 閘 ，主要原因有:
1） 電 源 電壓過高;
2） 降 速 時間設定太短;
3） 降 速 過程中，再生制動的放電單元工作不理想。

（2）欠電壓 跳 閘，可能的原因:
1）電 源 電壓過低;
2） 電 源 缺相;
3） 整 流 橋故障;

2.3 電動機不轉的原因分析
（1） 功 能 預 置 不當，例如:
1）上 限頻 率與最高頻率或基本頻率與最高頻率設定矛盾，最高頻率的預置值必須大于上限頻率和基本頻率的預置值;
2）使用外接給定時，未對“鍵盤給定/外接給定”的選擇進行預置;
3）其他的不合理預置;
4）在使用外接給定方式時，無“啟動”信號:當使用外接給定信號時，必須由啟動按鈕或其他觸點來控制其啟動。如不需要由啟動按鈕或其他觸點來控制時，應將RUN（或FWD）與COM端之間短接起來。
（2）其他可能的原因有:
1 ）機械有卡阻現象;
2） 機的啟動轉矩不夠;
3） 變頻器發生電路故障。

3 變頻器的故障處理及維修方法

3.1 變頻器有故障診斷顯示數據

　　當變頻器發生故障后，如果變頻器有故障診斷顯示數據，其處理方法是查找變頻器使用說明書當中有關指示故障原因的內容，找出故障部位，用戶根據變頻器使用說明書部位進行重點檢查，排除故障元件。

3.2 變頻器無故障診斷顯示數據

　　當變頻器發生故障，而又無故障顯示時，不能再貿然通電，以免引起更大的損壞。這時應在斷電后，做電阻特性參數測試，做初步查找問題所在。

（1） 主回路的檢查:

　　以SANKEN VVVF變頻器為一例，打開變頻器端蓋，去掉所有端子的外部引線。檢查N、P、Rl、TI、R、5、T、U、V、W等所有端子之間的導通情況及電阻特性參數，這些端子與主電路之間的聯系如圖1所示。把指針式萬用表置于是1Ω或者10Ω檔，其測試結果如表1所示。

圖1 端子與主電路之間的聯系

下表導通 ，即電阻為幾歐至幾十歐;不導通，則電阻很大，在十幾千歐以上。

表1

對相同的元件做測量時，如果發現測試結果不一致或差別很大，說明某元件出現了問題。

例如測量QvP時，在P，V之間用黑、紅表筆不管怎么測量都導通則說明GTR已壞，應再細查。

以下情況應注意:檢查中發現Drp、Dsp、Dtp的RP、SP、TP用紅、黑表筆調換測量都不通，可以判斷可能是整流橋損壞，也可能是充電電阻RI燒壞;在Qup、Qvp、Qw。的檢測中，若Pu、Pv、Pw用黑、紅表筆調換測量均不導通，則判斷可能是GTR損壞或FusE燒斷;在對QUN、QVN、QwN檢測時，發生上述情況，除GTR可能損壞外，電阻R，也可能燒壞。

上述檢查后，做進一步判斷，則應將控制板拆下，對主回路R，進行測量其電阻為幾十歐至巧0。，如果導通則說明Rl短路損壞或繼電器粘連。初判損壞的元件應拆下來單獨檢查，如果損壞則需更換。75kVA以上的變頻器CTR一般并聯使用，更應逐個檢查。

（2 ）驅 動 電 路 的檢查:
在主回路檢修后，接上控制板，拔下GTR基極的插座，將外部連線接上，通電觀察數顯是否正常，CH ARGE燈是否亮。無數顯示時，檢查Rl與Tl之間是否加上了解情況380V電壓。如果R，與Tl之間有電壓檢查3052穩壓塊是否有SV電壓，沒有電壓可能是變壓器損壞，也可能是穩壓塊損壞。

CH ARGE燈不亮時，可能是主電路無電，檢查NP之間電壓是否有540V。如果54OV，那么可能是CHRGE燈損壞或CHRGE燈電路有問題。

數字顯示正常后，把U/f設定在0檔，將頻率升至今50Hz，校測Bu1、Bv1、Bw1和Bu2、Bv2、Bw2波形。示波器探頭的測試如表2，標準波形如圖2所示，其電壓為參考值。變頻器不同電壓幅值也不同。示波器探頭測試點見表2:

表 2

　　如果波形異常，說明被檢測驅動電路有問題，應細查驅動管，驅動電路中的元件及電源部分的電壓。

圖2 GTR驅動波形

（3 ）大功率晶體管（GTR）簡易測量:
如果懷疑大功率晶體管GTR有問題，在沒有GTR的測試設備條件下，可用萬用表簡易封斷。檢查步驟如下:
1） 關斷輸入電源，確保CH ARGE燈不亮后，拆除端子上的R、5、T、V、U、w接線。
2） 拆除控制電路板上的連接件，將電路板連同附件板一起從設備上拆下。
3） 如果模塊是并聯使用的情況，拔出模塊BZ、E:和BZx、EZx中的并聯端子然后測試每個模塊見圖3、4、5。

圖3 GTR模塊的原理圖

注意 :不 導通時電阻為無窮大，導通時電阻值為幾歐至幾十歐，用這種方法可初步判斷選用的GTR是否可用。

圖 6

（4）大功率晶體管（GTR）的更換，如果查出有損壞GTR，可按下列步驟更換壞了的GTR模塊。
1）拆 除 損壞模塊上的主電路接線;
2） 拔出損壞模塊上的基極控制信號線（拔時手拿端子插頭，不要拔導線）;
3） 把固定模塊的螺釘擰下，取出損壞模塊;
4） 首先選擇與被換的GTR參數相同的器件，測量合格后。在該GTR的底部涂少量導硅膠，涂抹均勻，將底部覆蓋住即可;
5） 再將變頻器底板清理干凈，把己涂過硅膠的GTR放在更換的位置上，擰緊固定螺釘，擰4個螺釘時用力要均衡;
6） 將基極信號隱線腳插在GTR的基極上即可，整個更換器件時，對標有“不能用手觸摸部件”的地方不要去觸摸，手應先與大地接通的金屬接觸后，再去處理那些器件;
7） 恢復控制電路和主電路接線;
8） 連線完后，用萬用表P一N端子及每個輸出線之間的電阻，確定無短路的現象發生。