在工業生產中,變頻器作為一種重要的電氣設備,廣泛應用于電機調速控制。然而,由于各種原因,變頻器在運行過程中可能會出現各種類型的故障,影響生產的正常進行。
一、主回路故障分析
變頻器主回路主要由三相整流橋、限流電阻、接觸器、主電容、逆變模塊元件組成。其中整流模塊、逆變模塊和主電容是最常見的故障。
整流模塊故障可以通過電源輸入端子R、S、T,分別與直流側的P、N端子之間的正反向電阻檢測,來判斷整流模塊是否損壞
逆變模塊故障則可以通過主回路輸出端子U、V、W,分別與直流側的P、N端子之間的正反向電阻,來判斷IGBT是否損壞
主電容隨著使用時間的增加,故障率隨之上升,可以通過容量測量來判斷電解電容器的劣化情況,當靜電容量低于額定值的80%,絕緣阻抗在5 MΩ以下時,應考慮更換電解電容器。其壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內部溫度所決定,一般溫度每上升10℃,壽命減半。
二、控制回路故障分析
控制回路主要包括檢測線路、開關電源線路、驅動線路和邏輯控制回路等,是變頻器的重要組成部分。
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開關電源主要為變頻器其他部分供電,一般常見現象是開機無顯示。
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邏輯控制回路集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大規模集成電路,具有比較高的可靠性,本身出現故障的概率很小。但是,一旦控制板上的芯片或管腳線路損壞,會使變頻器失去控制功能。
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檢測線路傳感器故障,傳感器主要用于監測變頻器運行狀態的重要元件,常見的是溫度傳感器故障,會導致過溫報警,熱保護誤動作或無法啟動。電流傳感器CT故障,會使變頻器無法準確監測輸出電流,導致過流等報警。
三、冷卻風扇故障分析
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冷卻風扇在長時間運行過程中,可能會出現電機損壞、葉片斷裂等故障。由于長時間未保養,也會導致灰塵、雜物堵塞在風扇葉片和散熱片上,堵塞風道,影響散熱效果。
四、外部干擾故障分析
外部干擾是變頻器運行過程中不可避免的問題,外部干擾會導致變頻器運行不穩定、誤動作等故障。
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電磁干擾
是最常見的外部干擾之一。變頻器在運行過程中會產生電磁輻射,同時也會受到外部電磁輻射的影響。
(1)變頻器自身的電磁輻射:變頻器的高次諧波會產生電磁輻射,對周圍的電子設備產生干擾。
(2)外部電磁輻射的影響:如電焊機、高頻爐等設備產生的電磁輻射會對變頻器產生干擾。
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電源中的諧波、浪涌、尖峰等也會對變頻器產生干擾。
(1)電源諧波:電源中的諧波會使變頻器的輸入電流波形發生畸變,從而影響變頻器的正常工作。
(2)電源浪涌和尖峰:電源中的浪涌和尖峰會對變頻器的電子元件造成損壞,影響變頻器的正常工作。
五、安裝環境故障分析
安裝環境對變頻器的正常運行也有很大的影響。不良的安裝環境會導致變頻器故障頻繁發生。
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溫度過高,如果變頻器安裝在溫度過高的環境中,或者通風不良,會使變頻器內部元件性能下降,散熱不良,從而導致故障發生。
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濕度太大,使變頻器內部元件受潮,產生凝露現象,絕緣性能下降,從而導致故障發生。
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灰塵、粉塵、棉絮太多,使變頻器內部元件積塵,散熱不良,絕緣性能下降,從而導致故障發生。
另外,還有一個原因是選擇了和環境不匹配的變頻器防護等級,這也是在環境惡劣情況下,變頻器故障頻發的主要原因。
六、電源異常故障分析
電源異常包括電源電壓異常、電源頻率異常等。
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電源電壓過高會使變頻器內部元件過壓損壞,電壓過低會使變頻器輸出電流增大,從而導致過流故障。同時,也會影響變頻器的控制精度和穩定性。
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電源頻率異常,會使變頻器的輸出頻率產生相應影響,從而影響電機的轉速和轉矩。
七、電機側故障分析
電機側故障也會影響變頻器的正常運行。電機側故障主要包括電機過載、電機短路、電機接地等。
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電機過載是電機側故障中最常見的一種。電機過載機械部分卡住、電機堵轉等,會使變頻器輸出電流增大,從而導致過流故障。另外,電機如果選型不當:電機的功率過小,無法滿足負載的需求,也會使電機過載。
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電機短路導致輸出電流急劇增大,從而導致過流故障。需要檢查電機繞組和電纜是否存在短路現象。
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電機接地會使變頻器輸出電流增大,同時也會對人身安全造成威脅。
(1)電機繞組接地:電機繞組絕緣損壞會導致繞組接地。
(2)電纜接地:電機電纜絕緣損壞會導致電纜接地。
綜上所述,變頻器故障的原因是多方面的,在實際應用中,我們需要根據具體情況進行分析和處理。同時,為了保證變頻器的正常運行,我們還需要注意變頻器的安裝、使用和維護,定期對變頻器進行檢查和保養,及時發現和處理故障,以確保生產的正常進行
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