常见变频器故障诊断与处理
变频器有交—交变频器和交—直—交变频器两大类。由于电压型交—直—交变频器主电路所用功率开关元件较少,电网侧一般为二极管整流,功率因数高,线路简单,控制多样化,故应用最为广泛。其基本构成如图1所示。
图1 变频器的基本构成
其中整流电路模块的作用是把三相交流电整流成直流电;逆变电路模块的作用是有规律的控制
逆变器中主开关器件的通与断,得到任意频率的三相交流电;中间直流环节模块用来缓冲无功能量。控制电路模块是变频器的指挥中心,主要由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成,主要完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制及完成各种保护功能,也是经常出故障的环节。
                                                                                                                         
一、故障类型及产生原因
1、故障类型
当变频器不能正常工作时就可能发生故障。按所在部位不同有以下几种:
❶电源故障
  指变频器所接电网存在的故障,如电网本身过电压、欠电压、三相不平衡、主开关接触不良或损坏及熔断器熔断造成的缺相等。模块电源故障
❷内部故障
指变频器本身的故障,可能发生在直流环节,如短路、直流过压、欠压等。逆变环节,如输出过电压、欠电压、不平衡和过电流等。控制环节,发生的故障较多。
❸负载故障
  指电动机故障,如断相、过载、短路等。
  当出现故障时,变频器将拒绝某些操作,主要是它的保护环节起作用。
2、故障原因
  变频器在使用过程中,会出现各种故障现象。产生故障的原因也很多,概括起来有两种原因:
❶外部原因
由变频器外部因素引起,如操作错误、参数设定不正确、负载过重、外部冷却风扇损坏、温度过高、外界干扰、电网本身有问题等。
❷内部原因
  由变频器内部因素引起,如短路、接地元件损坏、绝缘破损、接插件接触不良、模块损坏等。在处理故障时,针对不同的原因采取对应的解决办法。
二、故障诊断与处理
故障诊断的任务是确定故障的性质,查出产生故障的原因和部位,以便迅速处理排除故障,恢复其功能,及时投入运行。在诊断过程中应借助一些仪器仪表和变频器自诊断系统综合分析。
1、故障诊断的过程
询问用户变频器的故障现象和查看变频器指示等情况,包括故障发生前后外部环境的变化。例如,电源的异常波动、负载的变化等。
根据用户的故障描述,分析可能造成此类故障的原因。
打开被维修的设备,确认被损坏的部位,分析维修恢复的可行性。
根据被损坏器件的工作位置,通过阅读电路,分析电路工作原理,从中出损坏器件的原因,以及一些相关的电子电路。
寻相关的器件进行替换。
在确定所有可能造成故障,所有原因都排除的情况下,通电进行实验,在做这一步检查的时候,一般要求所有的外部条件都具备,并且不会引起故障的进一步扩大。
在检修设备工作正常的情况下,就可以进入系统测试。
2、诊断方法
❶故障树诊断法
  故障树诊断法要求先列出系统或设备可能出现的故障,再将引起每个故障发生的直接原因包括硬件、环境、人为因素等,用适当的逻辑把他们与故障连接起来,构成一棵故障诊断树,如图2所示。诊断时按树由下而上逐级检查,直到把故障出为止。在故障较多时,此法诊断方便快捷。从每个枝的基部开始检查,直到出故障的性质、原因、部位为止。当到的一个故障排除后,故障现象仍存在,说明还有另外故障存在,必需再检查试验,直到故障全部查清。
❷人工与自诊断结合法
  变频器自动诊断只能查出故障的性质与部位,而原因不易出,有时自诊断还有误导之嫌,
就得人工诊断。此时须根据自动诊断信息,把可能引起此信息的故障列举出来,再逐个检查疑点,缩小范围,最终查出原因和部位。
❸对比诊断法
  主要指现象的对比,如切断某一部分电路,更换某一元件,比较切断与不切断、更换与不更换现象是否一样,如果现象相同说明故障仍然存在,故障原因与原电路、元件无关。如果故障消失,则说明故障根源出于此电路或元件。此法常用在有同型号的变频器中。

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