变频器故障你有必要了解一下

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变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。本文将分享一些变频器故障,总结一组数据分享给大家,望能对诸位日后工作有所借鉴意义。     

一、就变频器损坏故障时间段而言,其实是有规律可寻的——在夏季高温、高湿的环境下,一些性能指标已经大为退化的元器件(尤其对使用时间超过两年的变频器)会“病态必显”,从而导致变频器发生故障。据本人统计,夏季变频器所发生故障的比例约占全年故障总数的一半左右!

二、在变频器各种故障当中,以IGBT/IPM逆变单元和六路PWM脉冲信号驱动单元的故障率最高,约占45%左右;开关电源故障次之约占30%;各保护功能电路损坏所致的故障占总数的20%;而MCU/DSP主板故障率最低在5%上下。

三、由于使用时间以及元器件自身的一些固有特性所限,变频器内部元器件都是存在一定使用年限的:储能电容每3年左右需更换一次(否则会造成整流桥、逆变单元发生烧毁故障);散热风扇5年左右需强制更换;变频器电源输入端所接防雷击过压保护器件之压敏电阻等元件3年左右就应做预防性更换;频繁使用面板操作的情况下,其按键每年都要做更换。

四、对于变频器所发生的开关电源故障来讲,因直流母线电压原因导致的损坏约占故障总数的近1/2!故针对整流电路、充电电阻、旁路接触器的检测应格外注意。而开关电源电路自身的降压电阻、滤波电容、功率开关管、尖峰吸收元件(二极管、电容等)等元器件发生损坏则依次位列其后。

五、当大中型变频器(通常以15/18KW为划分界线)更换完逆变模块后,为了避免不必要的损失,通常加挂5A左右的负载即可将所更换的IGBT/IPM逆变单元器件的质量检测出来。

六、在变频器带载启动过程中,针对直流母线电压监测的保护功能电路,通常是在延时5S左右才投入工作当中,以便躲过变频器启动过程中直流母线电压波动,避免发生不必要的误动作。由此变频器启动过程中以报各种电流故障最为常见。

七、对变频器三相输出电压而言,其电压偏差±2-5%既视为三相输出电压不平衡故障,应立即予以检修,以免造成故障扩大化。

八、设计选型不当引发的过电压问题:

①位能性负载下放,没有配置制动单元、制动电阻,或者没有配置能量回馈单元 ,导致直流母线电压升高,直至故障保护。

②机械负载本身就是一个“偏心”机构,设备运行中,导致电机出现被反拖情况,导致变频器过电压。

③变频器输出侧电缆超出变频器允许长度,由于电缆分布电容的影响,电压反射造成变频器过电压。

④变频器输出侧选配了不合适的滤波器件,导致变频器过电压。

⑤变频器输出侧装有开关器件,变频器运行过程中,开关有动作情况。