第一篇：變頻器故障處置方案

變頻器故障處置方案

1.故障確認：變頻器出現報警信號停止運行；遠程無法控制變頻器，信息反饋不準確。

2.檢查運行情況：確認現場變頻器具體情況，初步判斷故障原因。

3.通知與匯報：聯系維修車間，說明故障現象并將具體情況向上級匯報。

4.故障查找：技術人員根據故障現象逐一排查引起故障的原因，并修復；必要時向設備供應商請求支援。

5.故障排除：對查出的故障逐一進行排除修復，試運行，必要時聯系生產廠家派人員支援。

6.就地模式運行：故障排除后，技術人員開展現場就地控制模式試運行。

7.恢復正常運行：通知現場運行人員，故障已排除，運行狀態已轉接到遠程模式，現場運行穩定。

8.匯報：匯報領導簡要說明故障原因及處置狀況。

9.分析與記錄：組織相關召開事關分析與處置過程經驗總結會議，并做好記錄，必要時對應急方案進行完善。

第二篇：變電站母線故障處置方案

變電站母線故障處置方案 總則

1.1 編制的目的

為了提高廣西桂東電力股份有限公司（下稱桂東電力）供電公司（下稱公司）對母線故障的處理能力，建立能統一指揮、協同作戰的快速有效處理機制，控制事態發展，保證設備安全減少財產損失，保證正常生產經營，根據本站實際情況制定本方案。1.2 編制依據

依據桂東電力《安全生產工作規定》、《電力企業現場處置方案編制導則》、《火災事故應急救援預案》制定本方案。1.3 適用范圍

本處置方案適用于桂東電力供電公司所轄變電站母線故障現場應急處置工作。2事故特征

2.1 事件類型及危險性分析

2.1.1 母線故障可分為單相接地和相間短路故障

2.1.2 母線故障由于高電壓、大電流可能造成設備損壞及母線全停事故，也能造成變電站全停電事故，對外少送電。2.2 事故發生的區域、地點

變電站220kV、110kV、35kV、10kV母線 2.3 造成母線故障的可能原因 a）母線絕緣子絕緣損壞或發生閃絡故障； b）母線上所接電壓互感器故障；

c）各出線電流互感器之間的斷路器絕緣子發生閃絡故障； d）連接在母線上的隔離開關絕緣損壞或發生閃絡故障； e）母線避雷器、絕緣子等設備故障； f）誤操作隔離開關引起母線故障；

3、應急組織及職責

3.1 供電公司應急指揮領導小組 總指揮：供電所所長

副總指揮：供電所副所長、生產科科長

成員：生產科副科長、客戶中心、物資科、檢修與運行等部門負責人。3.1.1應急管理工作辦公室

公司應急指揮部下設辦公室，設在生產科，負責日常應急管理工作。主任：生產技術科科長 副主任：安全監察科科長

成員：供電所副所長、安全監察科專責、生產科副科長、辦公室副主任。3.2應急管理工作領導小組主要職責

a)負責事故發生時的救援指揮工作，采取緊急措施限制事故的擴大，及時隔離故障設備和區域；負責運行設備的監視、隔離工作，保證正常設備的安全穩定運行。

b)負責及時、準確地將緊急事故發生的性質、時間、地點匯報上級單位，并根據指揮小組命令果斷采取有效措施展開事故處理工作。

c)加強與調度聯系，及時、準確匯報現場事故情況，并根據其調度指令嚴格執行有關操作。

d)積極配合故障設備的搶修工作。

e)全面記錄事故發生的現象、設備運行狀態和事故應急處理經過。f)組織現場恢復工作，盡快恢復非故障設備正常運行。g)參與事故預案演練和預案的修訂工作。4 應急處置

4.1 應急現場處置程序

當母線故障后當班人員立即根據保護動作和安全自動裝置動作情況，開關信號及事故現象（如火光、爆炸聲音等）判斷事故情況（母線本身故障，母線引出設備故障），與此同時立即匯報所長和調度，迅速趕赴事發現場。若是導致全站失壓，應按現場處置規程或相關規定快速處置并報告。4.2 報警

所有運行人員應熟悉報警程序，發現母線故障，現場第一發現人員應立即報告值長，值長根據情況匯報所長，由所長下令啟動處置方案，嚴重時向上級匯報請求啟動《電力生產設備事故應急救援預案》，供電所到現場人員協助進行事故處理。4.3 接報

相關人員接報后，立即到達事故現場了解情況，組織人員進行事故處理。4.4 現場恢復

故障處理完畢，做好現場保護工作，待有關部門對事故情況調查后，經同意，做好事故現場的清理工作。5應急現場處置措施

a）運行人員要根據保護動作和安全自動裝置動作情況，開關信號及事故現象（如火光、爆炸聲音等）判斷事故情況（母線本身故障，母線引出設備故障），匯報調度及供電所主管領導。記錄開關跳閘時間情況、保護動作信號；

b）母線或多電源聯系的變電站全站失壓后，現場可不等待調度命令立即將雙電源線路的開關和母聯開關斷開，以防止突然來電造成非同期合閘。

c）當母線故障停電后，現場運行人員應對停電母線進行外觀檢查，并把檢查情況及時匯報調度。

d）找出故障點并能迅速隔離，在隔離故障點后應在調度的指令下對停電母線進行送電。

e）找出故障點但不能迅速隔離的。如雙母線，一組母線故障時，應對故障母線上各無故障設備轉到運行母線上，操作時嚴防將故障點帶到正常運行母線上。f）若現場檢查找不到明顯的故障點，應根據母線保護回路有無異常情況、直流系統有無接地，判斷是否保護誤動引起，若系保護回路故障引起，應匯報調度及上級有關部門處理；若保護回路也查找不出問題，應按調度令進行處理，可考慮由對側變電站對故障母線試送電，進一步查找；

g）對雙母線變電站，當母聯斷路器或母線上電流互感器故障，可能造成兩條母線均跳閘，此時，運行人員立即匯報調度，迅速查找出故障點，隔離故障，按調度令恢復設備正常供電。6 事件報告流程

6.1 當值值長應立即向桂東電力調度、供電所主管領導匯報母線故障情況及現場采取的措施情況。6.2 事件報告要求：事件信息準確完整、內容描述清晰。事件報告內容主要包括：事件發生的時間、地點、事故性質、先期處理情況等。報告突發事件信息，應當做到及時、客觀、真實，不得遲報、謊報、瞞報、漏報。7 注意事項

a）使用安全工具前，檢查使用安全用具的電壓等級是否合適，檢驗是否過期，有無損壞等問題。

b）在事故處理中，嚴格執行倒閘操作規定，防止人員走錯間隔，發生誤操作及觸電事故，造成事故擴大化。

c）夜間進行事故處理時，應有足夠的照明，以便事故處理，避免意外事故。d）危險區設好警戒線，并掛好標示牌。無操作權限的人員不得亂動現場設備。

第三篇：1#變頻器故障情況說明0327

關于水峪公司強力皮帶機1#變頻器

故障的學習材料

2月11日早7點03分水峪公司強力皮帶機1#變頻器IGCT 模塊損壞（2塊），致使主斜井強力皮帶機從2月11日至3月21日雙機運行達38天，給礦井安全生產帶來一定安全隱患，究其原因，主要由于日常管理不到位，高壓變頻器室、高壓變頻器柜內煤塵堆積，未及時清掃引起。

各單位要結合當前集團公司開展的安全生產“大反思、大討論、大排查、大整改”百日安全專項整治活動（汾煤辦發【2015】707號）內容，反思大型設備日常管理是否到位；反思各種應急預案是否真正演練；反思操作人員手指口述工作是否真正開展。排查大型設備日常檢修工作是否真正落實；排查大型設備是否能按煤礦質量標準化要求做到文明生產；排查大型設備是否存在管理死角。

各單位要組織相關人員認真學習，吸取水峪公司強力皮帶機1#變頻器故障經驗教訓，杜絕類似事故發生。確保礦井大型設備安全運行。

附件1 水峪公司強力皮帶機1#變頻器故障

運行情況說明

水峪公司主斜井強力皮帶機型號為DTL120∕180∕3×800，電壓等級3300V，額定電流170A，由ABB變頻器順序啟動來實現強力皮帶的運行。

2月11日早7點03分在皮帶機拉空停車狀態下，司機聽見1#變頻器柜內發出異響，然后冒煙，立即匯報有關領導。經現場檢查發現1號變頻器（控制1號電機）報“Short Circuit”故障，即“如果欠壓報警和故障持續200us，則說明整流器中有短路”。打開變頻器柜，發現有短路、放電痕跡，隨即甩掉1#變頻器，投入雙機運行（強力皮帶在控制程序中留有雙機驅動程序）。下午4點班檢修期間，對三臺變壓器和電機進行了絕緣檢查，三臺電機和三臺變壓器對地絕緣顯示1000兆歐以上，并對給煤機給煤量進行了調整，調整后電機電流實際顯示為108A-112A。

2月13日在雙機運行期間，2#變頻器開始頻繁報“Under vol tage”故障，即“檢測直流回路短時欠壓”。（復位后即可正常運行）隨后聯系了廠家。

2月14日廠家來礦，經過檢查認定，1#變頻器IGCT模塊損壞（2塊）。同時調閱了2#變頻器參數和報警記錄，初步懷疑供電電網電壓有波動引起故障（直流回路短時欠壓）。3月4日集團公司機電處李總來我礦就強力皮帶機變頻器帶故障運行召開專題會，提出具體要求和工作安排：

（1）要求管理人員必須加強針對強力皮帶機變頻器帶故障運行期間的監管（運行、巡查各級領導一定要明確職責，檢查監管要到位），加強職工手指口述管理，崗位人員、檢修人員要高度重視強力皮帶運行狀況，必須時刻監視強力皮帶機運行情況并做好運行記錄（主要是記錄雙電機電壓、電流、溫度變化等情況），出現異常立即匯報值班領導，值班領導立即組織崗位人員及跟班電工查清原因，處理問題保障設備正常運轉。

（2）嚴格嚴禁強力皮帶重載啟動，如強行啟動，必須經礦主要領導簽字。

（3）操作臺增設一塊電流表觀測主機電流，電流信號要從高壓柜取，盡量避免從變頻器取電流信號，減少對變頻器的影響。

（4）加強對變頻室煤塵衛生清理力度，要做到徹底清理并保持好。

為了保障雙機運行期間安全運行，3月5日根據李總就強力皮帶機變頻器帶故障運行開展專題會提出的具體要求和工作安排，礦重新制定并審批了《水峪公司強力皮帶機變頻器帶故障運行期間安全技術措施》（附件2）。

3月5日至3月6日組織隊部人員和電修組人員對動篩車間四層高壓配電室和主斜井變頻室進行衛生大清理，對變頻室所有窗戶進行密閉，對電纜地溝進線口進行封閉，減少煤塵對電氣設備的影響。

3月15日16點至3月16日11點廠家來我礦將2#變頻器采集到的故障報警曲線報ABB廠家，ABB廠家通過采集到的故障報警曲線分析認定由于外部6000V供電電網電壓低或出現瞬間波動導致報警故障（直流回路短時欠壓），ABB變頻器本身原件無異常。

3月21日下午15點半，廠家帶2塊IGCT模塊來礦進行恢復安裝，并對三臺變頻器內進行了除塵。更換IGCT模塊后進行變頻器空載試運行，運行正常后開始三機聯動運行，空載電流顯示48A-50A。0點班負載運行（給煤機給煤量未增加的情況下），電流顯示80A-85A之間，廠家為保證更換1#變頻器IGCT模塊后能正常運行，對1號變頻器進行8小時電腦運行監測，監測結果一切正常。

故障處理完后就1#變頻器IGCT模塊損壞原因與廠家進行分析原因：

1高壓變頻器柜內煤塵堆積，未及時清掃引起IGCT模塊損壞。高壓變頻器室內電纜溝口未封堵，高壓變頻器室內煤塵大。

附件2

變頻室衛生整改措施

1、對變頻室內兩個窗戶進行密閉。并每班安排電修組人員檢查窗戶是否有跑風漏氣進煤塵的地方，發現問題及時處理，保障變頻室衛生干凈整潔。

2、對有可能進煤塵的電纜地溝口用石膏粉和灰進行密閉，并安排電修組人員每班檢查密閉的電纜地溝。

3、對變頻器和變壓器柜體外部進行清理，并安排電修組人員每班保潔。

4、用無水酒精和防靜電刷對變頻器柜控制單元進行擦拭清理，并安排電修組人員每月對變頻器內部進行一次吸塵器除塵工作。

5、將三臺變頻器濾網全部更換，并安排電修組人員每兩天更換一次濾網（濾網要保持清潔完好），確保變頻器內衛生干凈整潔。

6、用紅外測溫儀檢測出1變頻器新更換的IGCT板溫度為26℃，對比3#變頻器IGCT板溫度24℃。

7、將變頻室內的8臺廢舊空調柜體拆除、雜物清理、墻體擦拭、進風口補裝濾網。

8、加強監督管理，強化責任意識，嚴格落實現場管理，隊長、書記、機電副隊長要不定期進行巡查，發現問題對相關人員處罰50元。在今后的工作中，要提高對“管住大系統，治理大隱患，防范大事故”的思想認識，加強對電氣設備的管理工作，提升職工技能水平和手指口述日常應用能力，確保設備安全高效運行。

水峪公司強力皮帶機1#變頻器故障

運行情況說明

水峪公司主皮帶隊

第四篇：變頻器故障分析與處理

變頻器故障分析與處理

目前人們所說的交流調速系統，主要指電子式電力變換器對交流電動機的變頻調速系統。變頻調速系統以其優越于直流傳動的特點，在很多場合中都被作為首選的傳動方案，現代變頻調速基本都采用16位或32位單片機作為控制核心，從而實現全數字化控制，調速性能與直流調速基本相近，但使用變頻器時，其維護工作要比直流復雜，一旦發生故障，企業的普通電氣人員就很難處理，這里就變頻器常見的故障分析一下故障產生的原因及處理方法。

一、參數設置類故障

常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動系統的要求，變頻器的參數設置非常重要，如果參數設置不正確，會導致變頻器不能正常工作。

1、參數設置

常用變頻器，一般出廠時，廠家對每一個參數都有一個默認值，這些參數叫工廠值。在這些參數值的情況下，用戶能以面板操作方式正常運行的，但以面板操作并不滿足大多數傳動系統的要求。所以，用戶在正確使用變頻器之前，要對變頻器參數時從以下幾個方面進行：

（1）確認電機參數，變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。

（2）變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據控制精度，需要進行靜態或動態辨識。

（3）設定變頻器的啟動方式，一般變頻器在出廠時設定從面板啟動，用戶可以根據實際情況選擇啟動方式，可以用面板、外部端子、通訊方式等幾種。

（4）給定信號的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式，面板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定，當然對于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和。正確設置以上參數之后，變頻器基本上能正常工作，如要獲得更好的控制效果則只能根據實際情況修改相關參數。

2、參數設置類故障的處理

一旦發生了參數設置類故障后，變頻器都不能正常運行，一般可根據說明書進行修改參數。如果以上不行，最好是能夠把所有參數恢復出廠值，然后按上述步驟重新設置，對于每一個公司的變頻器其參數恢復方式也不相同。

二、過壓類故障

變頻器的過電壓集中表現在直流母線的支流電壓上。正常情況下，變頻器直流電為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計算，則平均直流電壓Ud= 1.35 U線＝513V。在過電壓發生時，直流母線的儲能電容將被充電，當電壓上至760V左右時，變頻器過電壓保護動作。因此，變頻器來說，都有一個正常的工作電壓范圍，當電壓超過這個范圍時很可能損壞變頻器，常見的過電壓有兩類。

1、輸入交流電源過壓

這種情況是指輸入電壓超過正常范圍，一般發生在節假日負載較輕，電壓升高或降低而線路出現故障，此時最好斷開電源，檢查、處理。

2、發電類過電壓

這種情況出現的概率較高，主要是電機的同步轉速比實際轉速還高，使電動機處于發電狀態，而變頻器又沒有安裝制動單元，有兩起情況可以引起這一故障。

（1）當變頻器拖動大慣性負載時，其減速時間設的比較小，在減速過程中，變頻器輸出的速度比較快，而負載靠本身阻力減速比較慢，使負載拖動電動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動機處于發電狀態，而變頻器沒有能量回饋單元，因而變頻器支流直流回路電壓升高，超出保護值，出現故障，而紙機中經常發生在干燥部分，處理這種故障可以增加再生制動單元，或者修改變頻器參數，把變頻器減速時間設的長一些。增加再生制動單元功能包括能量消耗型，并聯直流母線吸收型、能量回饋型。能量消耗型在變頻器直流回路中并聯一個制動電阻，通過檢測直流母線電壓來控制功率管的通斷。并聯直流母線吸收型使用在多電機傳動系統，這種系統往往有一臺或幾臺電機經常工作于發電狀態，產生再生能量，這些能量通過并聯母線被處于電動狀態的電機吸收。能量回饋型的變頻器網側變流器是可逆的，當有再生能量產生時可逆變流器就將再生能量回饋給電網。

（2）多個電動施動同一個負載時，也可能出現這一故障，主要由于沒有負荷分配引起的。以兩臺電動機拖動一個負載為例，當一臺電動機的實際轉速大于另一臺電動機的同步轉速時，則轉速高的電動機相當于原動機，轉速低的處于發電狀態，引起故障。在紙機經常發生在榨部及網部，處理時需加負荷分配控制。可以把處于紙機傳動速度鏈分支的變頻器特性調節軟一些。

三、過流故障

過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時間太短、負載發生突變、負荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環，需要更換變頻器。

四、過載故障

過載故障包括變頻過載和電機器過載。其可能是加速時間太短，直流制動量過大、電網電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網電壓等。負載過重，所選的電機和變頻器不能拖動該負載，也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器；如后者則要對生產機械進行檢修。

五、其他故障

1、欠壓

說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運行。

2、溫度過高

如電動機有溫度檢測裝置，檢查電動機的散熱情況；變頻器溫度過高，檢查變頻器的通風情況。

一、變頻器控制回路的抗干擾措施

由于主回路的非線性（進行開關動作），變頻器本身就是諧波干擾源，而其周邊控制回路卻是小能量、弱信號回路，極易遭受其他裝置產生的干擾，造成變頻器自身和周邊設備無法正常的工作。因此，變頻器在安裝使用時，必須對控制回路采取抗干擾措施。

1． 變頻器的基本控制回路

變頻器同外部進行信號交流的基本回路有模擬與數字兩種：

①4～20mA電流信號回路（模擬）；1～5V/0～5V電壓信號回路（模擬）。②開關信號回路，變頻器的開停指令、正反轉指令等（數字）。外部控制指令信號通過上述基本回路導入變頻器，同時干擾源也在其回路上產生干擾電勢，以控制電纜為媒體入侵變頻器。

2． 干擾的基本類型及抗干擾措施

(1)靜電耦合干擾：指控制電纜與周圍電氣回路的靜電容耦合，在電纜中產生的電勢。

措施：加大與干擾源電纜的距離，達到導體直徑40倍以上時，干擾程度就不大明顯。在兩電纜間設置屏蔽導體，再將屏蔽導體接地。

(2)靜電感應干擾：指周圍電氣回路產生的磁通變化在電纜中感應出的電勢。干擾的大小取決干擾源電纜產生的磁通大小，控制電纜形成的閉環面積和干擾電纜與控制電纜間的相對角度。

措施：一般將控制電纜與主回路電纜或其他動力電纜分離鋪設，分離距離通常在30cm以上（最低為10cm），分離困難時，將控制電纜穿過鐵管鋪設。將控制導體絞合間距越小，鋪設的路線越短，抗干擾效果越好。

(3)電波干擾：指控制電纜成為天線，由外來電波在電纜中產生電勢。

措施：同(1)和(2)所述。必要時將變頻器放入鐵箱內進行電波屏蔽，屏蔽用鐵箱要接地。

(4)接觸不良干擾：指變頻器控制電纜的電接點及繼電器接觸不良，電阻發生變化在電纜中產生的干擾。

措施：對繼電器采用并聯觸點或鍍金觸點繼電器或選用密封式繼電器。對電纜應定期做擰緊加固處理。

(5)電源線傳導干擾：指各種電氣設備從同一電源系統獲得供電時，由其他設備在電源系統直接產生電勢。

措施：變頻器的控制電源由另外系統供電，在控制電源的輸入側裝設線路濾波器或隔離變壓器，且屏蔽接地。

(6)接地干擾：指機體接地和信號接地。對于弱電壓電流回路及任何不合理的接地均可誘發干擾，比如設置兩個以上接地點，接地處會發生電位差，產生干擾。

措施：速度給定的控制電纜取一點接地，接地線一作為信號的通路使用。電纜的接地在變頻器側進行，使用專設的接地端子，不與其他接地端子共用，并盡量減少接地端子引接點的電阻，一般不大于100ω。

3． 其他注意事項

(1)裝有變頻器的控制柜，應盡量遠離大容量變壓器和電動機。其控制電纜線路也應避開這些漏磁通大的設置。

(2)弱電壓電流控制電纜不要接近易產生電弧的斷路器和接觸器。(3)控制電纜建議采用1.25mm×2或2mm×2屏蔽絞合絕緣電纜。

(4)屏蔽電纜的屏蔽要連續到電纜導體同樣長。電纜在端子箱中連接時，屏蔽端子要互相連接。

二、變頻器常見故障分析

1． 變頻器充電啟動電路故障

通用變頻器一般為電壓型變頻器，采用交一直一交工作方式，即是輸入為交流電源，經三相整流橋后變為直流電壓，然后再經三相橋式逆變電路變換為調壓調頻的三相交流電輸出到負載。當變頻器剛上電時，由于直流側的平波電容容量非常大，充電電流很大，通常采用一個啟動電阻來限制充電電流，常見的變頻啟動兩種電路,如圖1所示。充電完成后，控制電路通過繼電器的觸點或晶閘管將電阻短路，啟動電路故障一般表現為啟動電阻燒壞，變頻報警顯示為直流母線電壓故障，一般在設計變頻器時，為了減少變頻器的體積，啟動電阻值選擇在10～50ω，功率為10～50ω。

當變頻器的交流輸入電源頻繁通斷，或者旁路接觸器的觸點接觸不良時，以及旁路晶閘管導通阻值變大時，都會導致啟動電阻燒壞。如遇此情況，可購規格的電阻換屆之，同時必須找出引出電阻燒壞的原因，才能將變頻器投入使用。

2． 變頻器無故障顯示，但不能高速運行

某廠一臺變頻器狀態正常，但調不到高速運行，經檢查，變頻器并無故障，參數設置正確，調速輸入信號正常，上電運行時測試出現變頻器直流母線電壓只有450V左右，正常值為580～600V，再測輸入側，發現缺了一相，原因是輸入側的一個空氣開關的一相接觸不良造成的。實際上變頻器缺一相輸入時，是可以工作的，因多數變頻器的母線電壓下限為400V，只有當直流母線電壓降至400V以下時，變頻器才報告直流母線低電壓故障。當兩相輸入時，直流母線壓為380×1.2=456＞400V。當變頻器不運行時，由于平波電容的作用，直流電壓也可達到正常值。新型的變頻器都是采用PWM控制技術，調壓調頻的工作在逆變橋完成，雖然在低頻段輸缺相時仍可以正常工作，但因為輸入電壓低使輸出電壓低，造成異步電機轉矩低，頻率上不去，所以不能高速運行。

3． 變頻器顯示過流故障

出現這種故障顯示時，首先檢查加速時間參數是否太短，力矩提升參數是否太大，然后檢查負載是否太重。如果無這些現象，可以斷開輸出側的電流互感器和直流側的霍爾電流檢測點，復位后運行，看是否出現過流現象，如果出現的話，很可能是含有過壓過流、欠壓、過載、過熱、缺相、短路等保護功能的IPM模塊出現故障，一般更換IPM模塊即可。

4.變頻器顯示過壓故障

這種故障一般是雷雨天氣出現，由于雷電串入變頻器的電源中，使變頻器直流側的電壓檢測器動作而跳閘，在這種情況下，通常只須斷開變頻器電源1min左右，再合上電源，即可復位；另一種情況是變頻器驅動大慣性負載，就出現過壓現象，這時變頻器的減速停止屬于再制動，在停止過程中，變頻器的輸出頻率按線性下降，而負載電機的頻率高于變頻器的輸出頻率，負載電機處于發電狀態，機械能轉化為電能，并被變頻器直流側的平波電容吸收，這種能量足夠大時，就會產生所謂的“泵升現象”，變頻器直流側的電壓會超過直流母線的最大電壓而跳閘，對于這種故障，一是將減速時間參數設置長些或增大制動電阻或增加制動單元；二是將變頻器的停止方式設置為自由停車。

5.電機發熱，變頻器顯示過載

對于已經投入運行的變頻器如果出現這種故障,就必須檢查負載的狀況.新安裝的變頻器可能是V/F曲線設置不當或電氣參數設置有問題,如一臺新裝變頻器,其驅動的是一臺變頻電機,電機額定參數為220V/50Hz，而變頻器出廠時設置為380V/50Hz，由于安裝人員沒有正確變頻器的V/F參數，導致電機運行一段時間后轉子出現磁飽和，致使電機轉速降低，發熱而過載。在使用變頻器的無速度傳感器矢量控制方式時，沒有正確的設置負載電機的額定電壓、電流、容量等參數及設置的變頻器載波率過高時，均會導致電機發熱過載，另處設計者設計變頻器常常在低頻段工作，而沒有考慮到在低頻段工作的電機散熱變差的問題，致使電機工作一段時間后發熱過載，對于是種情況，需加裝散熱裝置。

交流變頻速以其節能顯著、保護完善、控制性能好、過載能力強、使用維護方便等特點，迅速發展起來，已成為電動機調速的主潮流。變頻調速在我國已進入推廣應用階段。然而由于認識上的局限，人們在VVVF（變頻變壓）變頻器的實際應用中還存在許多錯誤。怎樣結合生產工藝要求正確使用變頻器并使其充分發揮效益，已成人們關注的焦點。現結合工程應用中的故障實例，對變頻器在應用中普遍存在的問題進行分析。

一、故障實例

1、誤操作故障

某水泥廠7#水泥回轉窯篦式冷卻機設計選用兩臺Y250M-830kW電動機分別傳動兩級篦床，變頻調速控制，其控制原理如圖1所示。圖中VVVF是日產富士FRNO37P7-4EX57kVA通用變頻頻器，裝于低壓配電室內，其電源接觸器及運轉命令上冷卻機現場和控制室兩地操作，KA是篦冷機與破碎機聯鎖觸點。變頻器系統試車時，因工藝需要，操作人員在主控室操作SB4斷開變頻器電源接觸器KM，使處于集中控制的篦冷機停車。重新開車時，兩臺變頻器均進入OH2（外部故障）閉鎖狀態，故障歷史查詢顯示OH2和LU（低電壓），檢查端子THR隨聯接良好，電源電壓正常，按RESET鍵復位無效，測量主電路直流電壓為518V。經分析故障前篦冷機工作于集中控制狀態，參與系統聯鎖，操作員停變頻器電源實現停車時，計算機進行內部數據讀操作并獲取正轉指令，但此時主回路直流電壓尚未建立，CPU檢測后封鎖輸出，發出OH2故障信號，因此，導致故障的真正原因是錯誤操作，而非現場技術人員認為的由電源接觸器頻繁起動變頻器所致。故障原因明確以后，針對現場情況規定了操作程序，開停車使用控制室內的S2（集中控制時）或SB5、SB6開停車按鈕，將集中控制室內變頻器電源接觸器控制按鈕SB3、SB4用膠帶貼封，僅當停機檢修時啟用，以避免誤操作現象出現，系統運行正常。圖1

2、使用條件造成的故障

一家油田某采區所用的九臺變頻器在短期內燒毀三臺，故障都是變頻器控制的變壓器燒毀導致主板等部件損壞。據了解，該地區電網電壓有時高達480V，遠超過手冊規定的+10%的電壓上限，使絕緣裕度較小的控制變壓器燒毀。這是一個變頻器用于嚴重過壓條件下而損壞的曲型事例。因此，使用變頻器時，應對使用現場的電網質量、環境溫度、粉塵、干擾等條件認真調查，外部條件不能滿足要求時應采取有效措施加以解決。

二、變頻器應用中的常見問題及處理方法

1、變頻器電源開關的設置與控制

變頻器用戶手冊規定，在電源與主電路端子之間，一定要接一個開關，這是為了確保檢修安全。對這一點，一般用戶能夠按手冊要求做。但容易忽視的是手冊還建議在開關后裝設電磁接觸器，其目的是在變頻器進入故障保護狀態時能及時切斷電源，防止故障擴散。在實際使用中，有的用戶沒有安裝，有的使用不合理；如圖1方案中電源接觸器僅被用來實現遠地停送電及變頻器的過負荷保護；有些方案則僅用于起、停電動機。這都是不恰當的。由于變頻器價格較高，使用時應在電源接觸器控制回路中串接變頻器故障報警接觸器動斷觸點控制回路中串接變頻器故障報警接鏈接觸器動斷觸點（如富士P7/G7系列的B30、C30觸點），這對大容量變頻器尤為重要。

變頻器電源進線端一定要裝設開關，使用中宜優選刀熔開關，該開關有明顯的斷點，集電源開關、隔離開關、應急開關和是路保護于一體，性能優于目前采用較多的單一熔斷器、刀開關或自動空氣開關等方案。對大容量變頻器應選配快速熔斷器以保護整流模塊。

變頻器電源側設置接觸器應選配快速熔斷器以保護整流模塊。

變頻器電源側設置接觸器并參與故障聯鎖時，應將控制電源輔助輸入端子接于接觸器前，以保證變頻器主電路斷電后，故障顯示和集中報警輸出信號得以保持，便于實現故障檢索及診斷。

2、不應用電源側接觸器頻繁起、停電動機

實際應用中，有許多控制方案設置外圍電路控制電源側接觸器實現系統軟起動特性，圖2是某雜志一篇文章推薦的日產三墾（SANKEK）變頻器的控制方案。由圖可知，該方案電動機起動時按SB2，其觸點閉合，KA1得電，其動合觸點分別發出變頻器運行和時間繼電器KT的激勵命令，KT延時斷開動合觸點提供繼電器KA2激勵命令，KA2動合觸點控制KM吸合，變頻器得電起動電動機。停車時按SB1發出停車命令，KA1斷電，其動合觸點復位，取消運行命令并使KT斷電，KT動合觸點延時20s復位，電源接觸器KM斷電，實現當KM起動時，先閉合KA1，停止時先斷開KA1的辦法，可達到起動、停止軟特性，從而避免電動機反饋電壓侵入變頻器。圖2 上述方案建議利用電源接觸器直接起動變頻器來實現電動機起動、停止的軟特性是錯誤的。由圖3可知，當電壓型交-直-交變頻器通電時，主電路將產生較大充電電流，頻繁重復通斷電，將產生熱積累效應，引起元件的熱疲勞，縮短設備壽命。因此上述方案不適用于頻繁起動的設備。對不頻繁起動的設備也無優越性（某些大容量變頻器根本無法起動，如例1所述），因為變頻器本身具有優越的控制性能，實現軟起動特性應優先考慮利用正、反轉命令和通過加、減速速時間設定實現，無謂地增加許多外圍電路器件，不但浪費資金而且降低了系統的可靠性，大大降低了響應速度，加大維護工作量，增加損耗，是不足取的。圖3

3、電動機過載保護宜優先選擇電子熱繼電器

一部分專業人員認為，變頻器內部的過載保護只是為保護其自身而設，對電動機過載保護不適用，為了保護電動機，必須另設熱繼電器。在實際應用中，筆者所見各種變頻調速控制方案也絕大多數在電路的不同位置設置了熱繼電器，以完成所控單臺電動機的過負荷保護，這顯然又是一種誤解。對一臺變頻器控制一臺標準四極電動機的控制方案而言，使用變頻器電子熱過載繼電器保護電動機過載，無疑要優于外加熱繼電器，對普通電動機可利用其矯正特性解決低速運行時冷卻條件惡化的問題，使保護性能更可靠。尤其是新型高機能變頻器（如富士9S系列）現已在用戶手冊中給出設定曲線，用戶可根據工藝條件設定。通常，考慮到變頻器與電動機的匹配，電子熱過載繼電器可在50%~105%額定電流范圍內選擇設定。

只有在下列情況時，才用常規熱繼電器代替電子熱繼電器：

所用電動機不是四極電動機。

使用特殊電動機（非標準通用電動機）

一臺變頻器控制多臺電動機。電動機頻繁起動。

但是，如果用戶有豐富的運行經驗時，筆者仍建議通過電子熱繼電器的合理設定（引入校正系數）來完成單臺電動機變頻調速的過載保護。

當變步器選用外部熱繼電器進行電動機過載保護時，熱繼電器應裝設于變頻器輸出側，常見的裝于輸入側的方案起不到保護作用（變頻器的變頻變壓特性使 其低頻時輸入電流遠遠小于輸出電流）。過載保護應根據設備工藝要求情況，采用變頻器停止命令（斷開CM）或空轉停車（斷開BX）命令實現停車，不宜通過電源接觸器實現。

4、變頻器與電動機間不宜裝設接觸器

裝設于變頻器和電動機間的接觸器在電動機運行時通斷，將產生操作過電壓，對變頻器造成損害，因此，用戶手冊要求原則上不要在變頻器與電動機之間裝設接觸器。但是，當變頻器用于下列情況時，仍有必要設置：

當用于節能控制的變頻調速系統時常工作于額定轉速，為實現經濟運行需切除變頻器時。

參與重要工藝流程，不能長時間停運，需切換備用控制系統以提高系統可靠性時。

一臺變頻器控制多臺電動機（包括互為備用的電動機）時。變頻器輸出側設置電磁時，設計外圍電路應避免接觸器在變頻器有輸出時動作，任何時候嚴禁將電源接入變頻器輸出端。

目前，有些用戶為了方便測試負荷電纜和電動機絕緣，在變頻器輸出側設置自動空氣開關，用以在測試時切除變頻器，該法弊大于利。由于變頻器輸出電纜（線）要求選用屏蔽電纜或穿管敷設，纜線故障幾率很小，通常情況下測量電動機及電纜絕緣時，可選用鉛絲或軟銅線將變頻器輸入、輸出、直流電抗器和制動單元聯接端子可靠短接后進行測試，僅在需要測量電纜相間絕緣時拆線檢測，確無必要增加投資，否則還要采取可靠措施，防止在運行中誤操作。

5、電流檢測時電漢互感器的設置及電流表的選擇

由于設計人員或用戶容易忽視變頻器輸出頻率的變化特性，在電流檢測及儀表選型上經學出現錯誤。變頻器輸出側電流測量應使用電磁經系儀表，以獲得所需的測量精度。例如，某雜志刊登的《一起變頻器不能復位的故障處理》一文，提出變頻器輸出側不能使用普通電流互感器，這是錯誤的論點。在變頻器輸出側使用普通電流互感器是可以完成輸出電流檢測的。由電流互感器鐵心磁通密度計算公式Bmake=K2/4.44fSmW2可知，鐵心的磁通密度與交流電流頻率的變化成反比，忽略次要因素時，其電流誤差（即變化誤差）和相位誤差可看作與電流頻率變化成反比，只是當電流頻率超過1kHz時，鐵心溫度會增高。但是，由于互感器正常運行時激磁電流設計得很小（主要為了減小誤差），因此，普通電流互感器用于50Hz頻率附近時，其電流誤差是很小的。通過實際校驗對比可知，當變頻器輸出頻率在10~50Hz之間變化時，電磁系電流表指示誤差很小，實測誤差在1.27%以下，并與電流頻率變化成反比（以變頻器輸出電流指示為基準），能夠滿足輸出電流監視的要求。此外，尤其是當變頻調速系統驅動負載變化不太大的往復運動設備時，由于設備傳動力矩的周期性變化，使變頻器輸出電流產生一定波動，變頻器的LED數碼顯示電流值跳字嚴重，造成觀察讀數困難，采用模擬電流表可有效地解決這個問題。

應當注意的是，使用指針式電流表測量變頻器輸出側電流時，必須選擇電磁經系儀表（手冊通常稱作動鐵式），使用時應嚴格按用戶手冊的規定選擇安裝，以保證應有的精度。如選用整流系儀表（該錯誤非常普遍）時，經實測在19~50Hz區間，指示誤差為69.7%~16.66%，且為負偏差。

此外，由于變頻器的輸入電流一般不大于輸出電流，因此，輸入側設置電流監視意義不大，一般有信號燈指示電源即可，如電壓不穩時可設電壓表監視。大容量變頻器低頻運行時，其輸入側電流表可能無指示。

如今，變頻器已具有很強的功能，但是，國內的應用情況在很大程度上與錄像機一樣，其功能的開發與正確應用十分有限，許多地方僅限于能夠開停車和調速的應用。因此,迅速提高技術人員的應用水平，對發揮變頻器的節能和優良的控制性能是十分重要的。

1、加速時：

外部原因可能有：輸出回路有接地或相間短路現象。若是則排除之。若是矢量控制變頻器，則可能是參數沒有辨識或辨識不準確，需重新進行參數辨識。

若是V/F控制方式，則可能有如下原因： A、加速時間過短，使變頻器的輸出電壓上升太快，解除辦法是延長加速時間, 若工藝要求快速起動則需選用大一檔的型號。B、手動提升轉矩設置不合適。另外還可能和下列因素相關：

A、電壓是否偏低？若是則將電壓調至正常范圍。

B、是否對正在運行的電機起動？若是則選擇轉速跟蹤再起動或等電機停止后起動

C、起動過程是否有突加負載？若是則取消突加負載。D、變頻器型號是否選小？若是則選擇合適型號。

2、減速時：

變頻器減速時過電流一般都是由電機慣性負載造成,當電機一下子從高速變為低速時，由于負載存在慣性，電機變成發電機向變頻器回饋電能所致，解除辦法是延長減速時間,或増加制動單元。? fhdjf(2007-6-06 12:37:32)在變頻器日常維護過程中,經常遇到各種各樣的問題,如外圍線路問題,參數設定不良或機械故障。如果是變頻器出現故障，如何去判斷是哪一部分問題，在這里略作介紹。

一、靜態測試

1、測試整流電路

找到變頻器內部直流電源的P端和N端，將萬用表調到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑表棒分別依到R、S、T，應該有大約幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P 端，紅表棒依次接到R、S、T，有一個接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復 以上步驟，都應得到相同結果。如果有以下結果，可以判定電路已出現異常，A.阻值 三相不平衡，可以說明整流橋故障。B.紅表棒接P端時，電阻無窮大，可以斷定整流橋 故障或起動電阻出現故障。

2、測試逆變電路

將紅表棒接到P端,黑表棒分別接U、V、W上，應該有幾十歐的阻值，且各相阻值基 本相同，反相應該為無窮大。將黑表棒接到N端，重復以上步驟應得到相同結果，否則 可確定逆變模塊故障

二、動態測試

在靜態測試結果正常以后，才可進行動態測試，即上電試機。在上電前后必須注意 以下幾點:

1、上電之前，須確認輸入電壓是否有誤，將380V電源接入220V級變頻器之中會出現炸機（炸電容、壓敏電阻、模塊等）。

2、檢查變頻器各接播口是否已正確連接,連接是否有松動,連接異常有時可能導致變頻器出現故障,嚴重時會出現炸機等情況。

3、上電后檢測故障顯示內容,并初步斷定故障及原因。

4、如未顯示故障,首先檢查參數是否有異常,并將參數復歸后,進行空載(不接電機)情況下啟動變頻器,并測試U、V、W三相輸出電壓值。如出現缺相、三相不平衡等情況，則模塊或驅動板等有故障

5、在輸出電壓正常（無缺相、三相平衡）的情況下，帶載測試。測試時，最好是滿負載測試。

三、故障判斷

1、整流模塊損壞

一般是由于電網電壓或內部短路引起。在排除內部短路情況下，更換整流橋。在現場處理故障時，應重點檢查用戶電網情況，如電網電壓，有無電焊機等對電網有污染 的設備等。

2、逆變模塊損壞

一般是由于電機或電纜損壞及驅動電路故障引起。在修復驅動電路之后，測驅動波

形良好狀態下，更換模塊。在現場服務中更換驅動板之后，還必須注意檢查馬達及連接電纜。在確定無任何故障下，運行變頻器。

3、上電無顯示

一般是由于開關電源損壞或軟充電電路損壞使直流電路無直流電引起，如啟動電阻損壞，也有可能是面板損壞。

4、上電后顯示過電壓或欠電壓

一般由于輸入缺相，電路老化及電路板受潮引起。找出其電壓檢測電路及檢測點，更換損壞的器件。

5、上電后顯示過電流或接地短路

一般是由于電流檢測電路損壞。如霍爾元件、運放等。

6、啟動顯示過電流

一般是由于驅動電路或逆變模塊損壞引起。

7、空載輸出電壓正常,帶載后顯示過載或過電流

該種情況一般是由于參數設置不當或驅動電路老化,模塊損傷引起.?

一、變頻器的空載通電

1.1 將變頻器的接地端子接地。

1.2 將變頻器的電源輸入端子經過漏電保護開關接到電源上。

1.3 檢查變頻器顯示窗的出廠顯示是否正常,如果不正確,應復位,否則要求退換。

1.4 熟悉變頻器的操作鍵。

一般的變頻器均有運行(RUN)、停止(STOP)、編程(PROG)、數據P確認(DATAPENTER)、增加(UP、▲)、減少(DOWN、“)等6個鍵,不同變頻器操作鍵的定義基本相同。此外有的變頻器還

有監視(MONITORPDISPLAY)、復位(RESET)、寸動(JOG)、移位(SHIFT)等功能鍵。

二、變頻器帶電機空載運行

2.1 設置電機的功率、極數,要綜合考慮變頻器的工作電流。

2.2 設定變頻器的最大輸出頻率、基頻、設置轉矩特性。VPf類型的選擇包括最高頻率、基本頻率和轉矩類型等項目。最高頻率是變頻器—電動機系統可以運行的最高頻率,由于變頻器自身的最高頻率可能較高,當電動機容許的最高頻率低于變頻器的最高頻率時,應按電動機及其負載的要求進行設定。基本頻率是變頻器對電動機進行恒功率控制和恒轉矩控制的分界線,應按電動機的額定電壓進行設定。轉矩類型指的是負載是恒轉矩負載還是變轉矩負載。用戶根據變頻器使用說明書中的

VPf 類型圖和負載特點,選擇其中的一種類型。通用變頻器均備有多條VPf 曲線供用戶選擇,用戶在使用時應根據負載的性質選擇合適的VPf 曲線。如果是風機和泵類負載,要將變頻器的轉矩運行代碼設置成變轉矩和降轉矩運行特性。為了改善變頻器啟動時的低速性能,使電機輸出的轉矩能滿足生產負載啟動的要求,要調整啟動轉矩。在異步電機變頻調速系統中,轉矩的控制較復雜。在低頻段,由于電阻、漏電抗的影響不容忽略,若仍保持VPf 為常數,則磁通將減小,進而減小了電機的輸出轉矩。為此,在低頻段要對電壓進行適當補償以提升轉矩。一般變頻器均由用戶進行人工設定補償。日立J300 變頻器則為用戶提供兩種選擇:自行設定和自動轉矩提升。

2.3 將變頻器設置為自帶的鍵盤操作模式,按運行鍵、停止鍵,觀察電機是否能正常地啟動、停止。

2.4 熟悉變頻器運行發生故障時的保護代碼,觀察熱保護繼電器的出廠值,觀察過載保護的設定值,需要時可以修改。變頻器的使用人員可以按變頻器的使用說明書對變頻器的電子熱繼電器功能進行設定。電子熱繼電器的門限值定義為電動機和變頻器兩者的額定電流的比值,通常用百分數表示。當變頻器的輸出電流超過其容許電流時,變頻器的過電流保護將切斷變頻器的輸出。因此,變頻器電子熱繼電器的門限最大值不超過變頻器的最大容許輸出電流。

三、帶載試運行

3.1 手動操作變頻器面板的運行停止鍵,觀察電機運行停止過程及變頻器的顯示窗,看是否有異常現象。

3.2 如果啟動P停止電機過程中變頻器出現過流保護動作,應重新設定加速P減速時間。電機在加、減速時的加速度取決于加速轉矩,而變頻器在啟、制動過程中的頻率變化率是用戶設定的。若電機轉動慣量或電機負載變化,按預先設定的頻率變化率升速或減速時,有可能出現加速轉矩不夠,從而造成電機失速,即電機轉速與變頻器輸出頻率不協調,從而造成過電流或過電壓。因此,需要根據電機轉動慣量和負載合理設定加、減速時間,使變頻器的頻率變化率能與電機轉速變化率相協調。檢查此項設定是否合理的方法是先按經驗選定加、減速時間進行設定,若在啟動過程中出現過流,則可適當延長加速時間;若在制動過程中出現過流,則適當延長減速時間。另一方面,加、減速時間不宜設定太長,時間太長將影響生產效率,特別是頻繁啟、制動時。

3.3 如果變頻器在限定的時間內仍然保護,應改變啟動P停止的運行曲線,從直線改為S 形、U 形線或反S 形、反U 形線。電機負載慣性較大時,應該采用更長的啟動停止時間,并且根據其負載特性設置運行曲線類型。

3.4 如果變頻器仍然存在運行故障,應嘗試增加最大電流的保護值,但是不能取消保護,應留有至少10 %～20 %的保護余量。

3.5 如果變頻器運行故障還是發生,應更換更大一級功率的變頻器。

3.6如果變頻器帶動電機在啟動過程中達不到預設速度,可能有兩種情況:

(1)系統發生機電共振,可以從電機運轉的聲音進行判斷。

采用設置頻率跳躍值的方法,可以避開共振點。一般變頻器能設定三級跳躍點。VPf 控制的變頻器驅動異步電機時,在某些頻率段,電機的電流、轉速會發生振蕩,嚴重時系統無法運行,甚至在加速過程中出現過電流保護使得電機不能正常啟動,在電機輕載或轉動慣量較小時更為嚴重。普通變頻器均備有頻率跨跳功能,用戶可以根據系統出現振蕩的頻率點,在VPf 曲線上設置跨跳點及跨跳寬度。當電機加速時可以自動跳過這些頻率段,保證系統能夠正常運行。

(2)電機的轉矩輸出能力不夠,不同品牌的變頻器出廠參數設置不同,在相同的條件下,帶載能力不同,也可能因變頻器控制方法不同,造成電機的帶載能力不同;或因系統的輸出效率不同,造成帶載能力會有所差異。對于這種情況,可以增加轉矩提升量的值。如果達不到,可用手動轉矩提升功能,不要設定過大,電機這時的溫升會增加。如果仍然不行,應改用新的控制方法,比如日立變頻器采用VPf 比值恒定的方法,啟動達不到要求時,改用無速度傳感器空間矢量控制方法,它具有更大的轉矩輸出能力。對于風機和泵類負載,應減少降轉矩的曲線值。

四、變頻器與上位機相連進行系統調試

在手動的基本設定完成后,如果系統中有上位機,將變頻器的控制線直接與上位機控制線相連,并將變頻器的操作模式改為端子控制。根據上位機系統的需要,調定變頻器接收頻率信號端子的量程0～5V 或0～10V ,以及變頻器對模擬頻率信號采樣的響應速度。如果需要另外的監視表頭,應選擇模擬輸出的監視量,并調整變頻器輸出監視量端子的量程。? 1過流（OC）

過流是變頻器報警最為頻繁的現象。1.1現象

(1)重新啟動時，一升速就跳閘。這是過電流十分嚴重的現象。主要原因有:負載短路，機械部位有卡住;逆變模塊損壞;電動機的轉矩過小等現象引起。(2)上電就跳，這種現象一般不能復位，主要原因有:模塊壞、驅動電路壞、電流檢測電路壞。

(3)重新啟動時并不立即跳閘而是在加速時，主要原因有:加速時間設置太短、電流上限設置太小、轉矩補償(V/F)設定較高。1.2 實例

(1)一臺LG-IS3-4 3.7kW變頻器一啟動就跳“OC”

分析與維修:打開機蓋沒有發現任何燒壞的跡象，在線測量IGBT(7MBR25NF-120)基本判斷沒有問題，為進一步判斷問題，把IGBT拆下后測量7個單元的大功率晶體管開通與關閉都很好。在測量上半橋的驅動電路時發現有一路與其他兩路有明顯區別，經仔細檢查發現一只光耦A3120輸出腳與電源負極短路，更換后三路基本一樣。模塊裝上上電運行一切良好。(2)一臺BELTRO-VERT 2.2kW變頻通電就跳“OC”且不能復位。

分析與維修:首先檢查逆變模塊沒有發現問題。其次檢查驅動電路也沒有異常現象，估計問題不在這一塊，可能出在過流信號處理這一部位，將其電路傳感器拆掉后上電，顯示一切正常，故認為傳感器已壞，找一新品換上后帶負載實驗一切正常。

二、過壓（OU）

過電壓報警一般是出現在停機的時候，其主要原因是減速時間太短或制動電阻及制動單元有問題。(1)實例

一臺臺安N2系列3.7kW變頻器在停機時跳“OU”。

分析與維修:在修這臺機器之前，首先要搞清楚“OU”報警的原因何在，這是因為變頻器在減速時，電動機轉子繞組切割旋轉磁場的速度加快，轉子的電動勢和電流增大，使電機處于發電狀態，回饋的能量通過逆變環節中與大功率開關管并聯的二極管流向直流環節，使直流母線電壓升高所致，所以我們應該著重檢查制動回路，測量放電電阻沒有問題，在測量制動管(ET191)時發現已擊穿，更換后上電運行，且快速停車都沒有問題。

三、欠壓（Uu）欠壓也是我們在使用中經常碰到的問題。主要是因為主回路電壓太低(220V系列低于200V，380V系列低于400V)，主要原因:整流橋某一路損壞或可控硅三路中有工作不正常的都有可能導致欠壓故障的出現，其次主回路接觸器損壞，導致直流母線電壓損耗在充電電阻上面有可能導致欠壓.還有就是電壓檢測電路發生故障而出現欠壓問題。3.1 舉例

(1)一臺CT 18.5kW變頻器上電跳“Uu”。

分析與維修:經檢查這臺變頻器的整流橋充電電阻都是好的，但是上電后沒有聽到接觸器動作，因為這臺變頻器的充電回路不是利用可控硅而是靠接觸器的吸合來完成充電過程的，因此認為故障可能出在接觸器或控制回路以及電源部分，拆掉接觸器單獨加24V直流電接觸器工作正常。繼而檢查24V直流電源，經仔細檢查該電壓是經過LM7824穩壓管穩壓后輸出的，測量該穩壓管已損壞，找一新品更換后上電工作正常。

(2)一臺DANFOSS VLT5004變頻器，上電顯示正常，但是加負載后跳“ DC LINK UNDERVOLT”(直流回路電壓低)。

分析與維修:這臺變頻器從現象上看比較特別，但是你如果仔細分析一下問題也就不是那么復雜，該變頻器同樣也是通過充電回路，接觸器來完成充電過程的，上電時沒有發現任何異常現象，估計是加負載時直流回路的電壓下降所引起，而直流回路的電壓又是通過整流橋全波整流,然后由電容平波后提供的，所以應著重檢查整流橋，經測量發現該整流橋有一路橋臂開路，更換新品后問題解決。

四、過熱（OH）

過熱也是一種比較常見的故障，主要原因:周圍溫度過高，風機堵轉，溫度傳感器性能不良，馬達過熱。舉例

一臺ABB ACS500 22kW變頻器客戶反映在運行半小時左右跳“OH”。分析與維修:因為是在運行一段時間后才有故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能變頻器的溫度確實太高，通電后發現風機轉動緩慢，防護罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業)，經打掃后開機風機運行良好，運行數小時后沒有再跳此故障。

五、輸出不平衡

輸出不平衡一般表現為馬達抖動，轉速不穩，主要原因:模塊壞，驅動電路壞，電抗器壞等。5.1舉例

一臺富士 G9S 11KW變頻器，輸出電壓相差100V左右。

分析與維修:打開機器初步在線檢查逆變模塊(6MBI50N-120)沒發現問題，測量6路驅動電路也沒發現故障，將其模塊拆下測量發現有一路上橋大功率晶體管不能正常導通和關閉，該模塊已經損壞，經確認驅動電路無故障后更換新品后一切正常。

六、過載

過載也是變頻器跳動比較頻繁的故障之一，平時看到過載現象我們其實首先應該分析一下到底是馬達過載還是變頻器自身過載,一般來講馬達由于過載能力較強,只要變頻器參數表的電機參數設置得當,一般不大會出現馬達過載.而變頻器本身由于過載能力較差很容易出現過載報警.我們可以檢測變頻器輸出電壓。

七、開關電源損壞

這是眾多變頻器最常見的故障，通常是由于開關電源的負載發生短路造成的，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器UC2844來調整開關電源的輸出，同時UC2844還帶有電流檢測，電壓反饋等功能，當發生無顯示，控制端子無電壓，DC12V,24V風扇不運轉等現象時我們首先應該考慮是否開關電源損壞了。

八、SC故障

SC故障是安川變頻器較常見的故障。IGBT模塊損壞，這是引起SC故障報警的原因之一。此外驅動電路損壞也容易導致SC故障報警。安川在驅動電路的設計上，上橋使用了驅動光耦PC923，這是專用于驅動IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，安川的下橋驅動電路則是采用了光耦PC929，這是一款內部帶有放大電路，及檢測電路的光耦。此外電機抖動，三相電流，電壓不平衡，有頻率顯示卻無電壓輸出，這些現象都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種，首先是外部負載發生故障而導致IGBT模塊的損壞如負載發生短路，堵轉等。其次驅動電路老化也有可能導致驅動波形失真，或驅動電壓波動太大而導致IGBT損壞,從而導致SC故障報警。

九、GF—接地故障

接地故障也是平時會碰到的故障，在排除電機接地存在問題的原因外，最可能發生故障的部分就是霍爾傳感器了，霍爾傳感器由于受溫度，濕度等環境因數的影響，工作點很容易發生飄移，導致GF報警。

十、限流運行

在平時運行中我們可能會碰到變頻器提示電流極限。對于一般的變頻器在限流報警出現時不能正常平滑的工作，電壓(頻率)首先要降下來，直到電流下降到允許的范圍，一旦電流低于允許值，電壓(頻率)會再次上升，從而導致系統的不穩定。丹佛斯變頻器采用內部斜率控制，在不超過預定限流值的情況下尋找工作點，并控制電機平穩地運行在工作點，并將警告信號反饋客戶，依據警告信息我們再去檢查負載和電機是否有問題。? 過電流跳閘的原因分析

（1）重新起動時，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）工作機械卡住

3）逆變管損壞

4）電動機的起動轉矩過小，拖動系統轉不起來

（2）重新起動時并不立即跳閘，而是在運行過程中跳閘

可能的原因有：

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，引起低速時空載電流過大

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

電壓跳閘的原因分析

（1）過電壓跳閘，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

a.來不及放電，應增加外接制動電阻和制動單元

b.放電支路發生故障,實際并不放電

(2)欠電壓跳閘,可能的原因有:

1)電源電壓過低

2)電源斷相

3)整流橋故障 電動機不轉的原因分析

(1)功能預置不當

1)上限頻率與最高頻率或基本頻率和最高頻率設定矛盾

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

(2)在使用外接給定時,無”起動"信號

(3)其它原因：

1)機械有卡住現象

2)電動機的起動轉矩不夠

3)變頻器的電路故障

? 在變頻器的使用中，由于對變頻器的選型及使用不當，往往會引起變頻器不能正常運行、甚至引發設備故障，導致生產中斷，帶來不必要的經濟損失。本文以富士FRNP7／G7變頻器為例，講述變頻器使用應注意的幾個問題。1選型

一臺喂料油隔泵采用變頻控制，電機型號為JR127_

10、115kW，Ue＝380V，Ie=231A,使用FRNll0P7-4EX變頻器。運行中發現有時雖然給定頻率高，但實際頻率調不上去、變頻器跳閘頻繁，故障指示為“OLl”，即變頻器過載。經檢查，變頻器的額定電流為210A，而油隔泵電機在高下料量時運行電流在220A左右波動，驅動轉矩達到極限設定，使頻率不能上調，運行電流大于變頻器額定電流，變頻器過流跳停。分析認為其原因是變頻器容量選擇偏小。變頻器的選型應滿足以下條件：(1)電壓等級與控制電機相符。

(2)額定電流為控制電機額定電流的1．1~1．5倍。(3)根據被控設備的負載特性選擇變頻器的類型。

油隔泵為恒轉矩負載，最好選用驅動轉矩極限范圍寬的G7變頻器。選擇FRNl60G7_4EX，變頻器額定電壓為400V，額定輸出電流為304A，驅動轉矩極限為150％，改用FRNl60G7。4EX后，上述問題再也沒有發生。2安裝環境

由于變頻器集成度高，整體結構緊湊，自身散熱量較大，因此對安裝環境的溫度、濕度和粉塵含量要求高。山西鋁廠的變頻器安裝于操作室內，因安裝車間屬于干法車間，變頻器運行環境差，操作室粉塵多，夏季室內溫度高，曾多次發生變頻器故障。在對操作室進行密封和加冷卻設施后，情況大為改善。后來因操作室集中空調冷凝水較多，距離柜子太近，發生了一起變頻器控制板元件損壞的故障。可見在安裝變頻器的同時，必須為變頻器提供一個好的運行環境。3參數設定

變頻器的設定參數多，每個參數均有一定的選擇范圍，使用中常常遇到因個別參數設置不當，導致變頻器不能正常工作的現象。

(1)外加起停按鈕及電位器調頻無效。變頻器出廠時設定為通過鍵盤面板操作，外部控制無效，端子FWD_CM用短接片短接。選擇外部起停及調頻控制時，必須將該短接片去掉。出現上面問題，可能是FWD，CM短接片未取掉，操作方式和調頻方式參數選擇錯誤所致，應重點對該部分進行檢查。

(2)變頻器在電機空載時工作正常，但不能帶載起動。這種問題常常出現在恒轉矩負載。山西鋁廠一臺FRNl60P7。4EX變頻器在試車時電機空試正常、但一帶負荷即跳閘，提高了加減速時間后仍無法帶載。繼續檢查轉矩提升值，將轉矩提升值由“2”改為“7”后，提高了低頻時的電壓輸出。改善了低頻時的帶載特性，電機帶載正常。遇到上述問題時應重點檢查加、減速時間設定及轉矩提升設定值。(3)變頻器投入運行、電機還未起動就過載跳停。山西鋁廠一臺7．5kW_6極電機采用變頻控制，變頻器在投入運行起動時、頻繁跳停。經查原設定時將偏置頻率設定為2H2、變頻器在接到運行指令但未給出調頻信號之前、受控電機將一直接收2H2的低頻運行指令而無法起動。經測定該電機的堵轉電流達到47A，約為電機額定電流3倍，變頻器過載保護動作屬正常。改偏置頻率為0Hz，電機起動正常。

(4)頻率已經達到較大值，但電機轉速仍不高。一臺新投用的變頻器頻率設置顯示已經很大，但電機轉速明顯較同頻率下其它電機低。檢查頻率增益設定值為150％。由頻率設定信號增益定義可知：設定增益為設定模擬頻率信號對輸出頻率的比率，假設設定頻率為30Hz，實際輸出頻率僅為20H2。將設定增益改為100％后，問題得到解決。

(5)頻率上升到一定數值，繼續向上調節時，頻率保持在一定值不斷跳躍，轉速不能提高。變頻器工作時，將自動計算輸出轉矩，并將輸出轉矩限制在設定值內。如果驅動轉矩設定值偏小，將可能因輸出轉矩受到限制，使變頻器輸出頻率達不到給定頻率。遇到上面的問題，應檢查驅動轉矩設定值是否偏小，變頻器的容量是否偏小，再設法解決。4故障診斷

變頻器擁有較強的故障診斷功能，對變頻器內部整流、逆變部分，CPU及外圍通訊與電動機等故障進行保護。變頻器在保護跳閘后故障復位前，將一直顯示故障代碼。根據故障指示代碼確定故障原因，可縮小故障查找范圍，大大減少故障查找時間。

(1)一臺變頻器在清掃后啟動時，顯示“OH2”故障指示跳停，OH2指變頻器外部故障。出廠時連接外部故障信號的端子“THR”與“CM”之間用短接片短接，因這臺變頻器沒有加裝外保護，THR_CM仍應短接。經檢查，由于66THR”與“CM’之間的短接片松動，在清掃時掉下。恢復短接片后變頻器運行正常。

(2)變頻器一啟動就跳停，故障指示為“OCl”、OCl為加速時過電流，懷疑為電機故障，將變頻器與電機連接線斷開，檢查電機繞組匝間短路。更換電機后變頻器運行正常。

(3)夏季如果變頻器操作室的制冷、通風效果不良，環境溫度升高，則經常發生“OHl”、“OH3”過熱保護跳停。這時應檢查變頻器內部的風扇是否損壞，操作室溫度是否偏高，應采取措施進行強制冷卻，保證變頻器安全過夏。

(4)變頻器在頻率調到15Hz以上時，“LU”欠電壓保護動作。“LU”保護信號指整流電壓不足。我們從整流部分向變頻器電源輸入端檢查，發現電源輸入側缺相，由于電壓表從另外兩相取信號，電壓表指示正常，沒有及時發現變頻器輸入側電源缺相。輸入端缺相后，由于變頻器整流輸出電壓下降，在低頻區、因充電電容的作用還可調頻，但在頻率調至一定值后，整流電壓下降較快、造成變頻器“LU”跳閘。5維護

變頻器運行過程中，可以從設備外部目視檢查運行狀況有無異常，專職點檢員可以通過鍵盤面板轉換鍵查閱變頻器的運行參數，如輸出電壓、輸出電流、輸出轉矩、電機轉速等，掌握變頻器日常運行值的范圍，以便及時發現變頻器及電機問題。此外，還要注意以下幾點：

(1)設專人定期對變頻器進行清掃、吹灰，保持變頻器內部的清潔及風道的暢通。(2)保持變頻器周圍環境清潔、干燥。嚴禁在變頻器附近放置雜物．

(3)每次維護變頻器后，要認真檢查有無遺漏的螺絲及導線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故。

(4)測量變頻器(含電機)絕緣時，應當使用500V兆歐表。如僅對變頻器進行檢測，要拆去所有與變頻器端子連接的外部接線。清潔器件后，將主回路端子全部用導線短接起來，將其與地用兆歐表試驗，如果兆歐表指示在5M歐以上，說明是正常的，這樣做的目的是減少搖測次數。

? 自80年代通用變頻器進入中國市場以來，在短短的十幾年時間里得到了非常廣泛的應用。目前，通用變頻器以其智能化、數字化、網絡化等優點越來越受到人們的青睞。隨著通用變頻器應用范圍的擴大，暴露出來的問題也越來越多，主要有以下幾方面: ① 諧波問題

② 變頻器負載匹配問題 ③ 發熱問題

以上這些問題已經引起了有關管理部門和廠礦的注意并制定了相關的技術標準。如諧波問題，我國于1984年和1993年通過了“電力系統諧波管理暫行規定”及GB/T-14549-93標準，用以限制供電系統及用電設備的諧波污染。針對上述問題，本文進行了分析并提出了解決方案及對策。2 諧波問題及其對策

通用變頻器的主電路形式一般由三部分組成:整流部分、逆變部分和濾波部分。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變器部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形。對于雙極性調制的變頻器，其輸出電壓波形展開式為:(1)式中:n—諧波的次數n=1,3,5??;a1—開關角，i=1,2,3??N/2;Ed—變頻器直流側電壓;N—載波比。

由(1)式可見，各項諧波的幅值為(2)令n=1，則得出變頻器輸出電壓的基波幅值為:(3)從(1)、(2)、(3)式可以看出，通用變頻器的輸出電壓中確實含有除基波以外的其他諧波。較低次諧波通常對電機負載影響較大，引起轉矩脈動，而較高的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電機出力不足，故變頻器輸出的高低次諧波都必須抑制。

如前所述，由于通用變頻器的整流部分采用二極管不可控橋式整流電路，中間濾波部分采用大電容作為濾波器，所以整流器的輸入電流實際上是電容器的充電電流，呈較為陡峻的脈沖波，其諧波分量較大。為了消除諧波，可采用以下對策: ① 增加變頻器供電電源內阻抗

通常情況下，電源設備的內阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用。這種內阻抗就是變壓器的短路阻抗。當電源容量相對變頻器容量越小時，則內阻抗值相對越大，諧波含量越小；電源容量相對變頻器容量越大時，則內阻抗值相對越大，諧波含量越大。對于三菱FR-F540系列變頻器，當電源內阻為4%時，可以起到很好的諧波抑制作用。所以選擇變頻器供電電源變壓器時，最好選擇短路阻抗大的變壓器。② 安裝電抗器

安裝電抗器實際上從外部增加變頻器供電電源的內阻抗。在變頻器的交流側安裝交流電抗器或在變頻器的直流側安裝直流電抗器，或同時安裝，抑制諧波電流。表一列出了三菱FR-A540變頻器安裝電抗器和不安裝電抗器的含量對照表。③ 變壓器多相運行

通用變頻器的整流部分是六脈波整流器，所以產生的諧波較大。如果應用變壓器的多相運行，使相位角互差30°如Y-△、△-△組合的兩個變壓器構成相當于12脈波的效果則可減小低次諧波電流28%，起到了很好的諧波抑制作用。④ 調節變頻器的載波比

從(1)、(2)、(3)式可以看出，只要載波比足夠大，較低次諧波就可以被有效地抑制，特別是參考波幅值與載波幅值小于1時，13次以下的奇數諧波不再出現。⑤ 專用濾波器

該專用濾波器用于檢測變頻器諧波電流的幅值和相位，并產生一個與諧波電流幅值相同且相位正好相反的電流，通到變頻器中，從而可以非常有效地吸收諧波電流。負載匹配問題及其對策

生產機械的種類繁多，性能和工藝要求各異，其轉矩特性是復雜的，大體分為三種類型:恒轉矩負載、風機泵類負載和恒功率負載。針對不同的負載類型，應選擇不同類型的變頻器。① 恒轉矩負載

恒轉矩負載是指負載轉矩與轉速無關，任何轉速下，轉矩均保持恒定。恒轉矩負載又分為摩擦類負載和位能式負載。

摩擦類負載的起動轉矩一般要求額定轉矩的150%左右，制動轉矩一般要求額定轉矩的100%左右，所以變頻器應選擇那些具有恒定轉矩特性,并且起動和制動轉矩都比較大，過載時間長和過載能力大的變頻器。如三菱變頻器FR-A540系列。位能式負載一般要求大的起動轉矩和能量回饋功能，能夠快速實現正反轉，變頻器應選擇具有四象限運行能力的變頻器。如三菱變頻器FR-A241系列。② 風機泵類負載

風機泵類負載是目前工業現場應用最多的設備，雖然泵和風機的特性多種多樣，但是主要以離心泵和離心風機應用為主，通用變頻器在這類負載上的應用最多。風機泵類負載是一種平方轉矩負載，其轉速n與流量Q，轉矩T與泵的軸功率N有如下關系式:(4)這類負載對變頻器的性能要求不高，只要求經濟性和可靠性，所以選擇具有U/f=const控制模式的變頻器即可。如三菱變頻器FR-F540（L）系列。風機負載在實際運行過程中，由于轉動慣量比較大，所以變頻器的加速時間和減速時間是一個非常重要的問題，可按下列公式進行計算:(5)(6)式中:tACC—加速時間(s);tDEC—減速時間(s);GD2—折算到電機軸上的轉動慣量（N·m2）;g—重力加速度，g=9.81(m/s2);TM—電動機的電磁轉矩(N.m);TL—負載轉矩(N.m);nAS—系統加速時的初始速度（r/min）;nAE—系統加速時的終止速度（r/min）;nDS—系統減速時的初始速度（r/min）;nDE—系統減速時的終止速度（r/min）。

從上式可以看出，風機負載的系統轉動慣量計算是非常重要的。變頻器具體設計時，按上式計算結果，進行適當修正，在變頻器起動時不發生過流跳閘和變頻器減速時不發生過電壓跳閘的情況下，選擇最短時間。

泵類負載在實際運行過程中，容易發生喘振、憋壓和水垂效應，所以變頻器選型時，要選擇適于泵類負載的變頻器且變頻器在功能設定時要針對上述問題進行單獨設定: 喘振:測量易發生喘振的頻率點，通過設定跳躍頻率點和寬度，避免系統發生共振現象。

憋壓:泵類負載在低速運行時，由于系統憋壓而導致流量為零，從而造成泵燒壞。在變頻器功能設定時，通過限定變頻器的最低頻率，而限定了泵流量的臨界點處的系統最低轉速，這就避免了此類現象的發生。水垂效應:泵類負載在突然斷電時，由于泵管道中的液體重力而倒流。若逆止閥不嚴或沒有逆止閥，將導致電機反轉，因電機發電而使變頻器發生故障報警燒壞。在變頻器系統設計時，應使變頻器按減速曲線停止，在電機完全停止后再斷開主電路電，或者設定“斷電減速停止”功能，這樣就避免了該現象的發生。③ 恒功率負載

恒功率負載是指轉矩大體與轉速成反比的負載，如卷取機、開卷機等。利用變頻器驅動恒功率負載時，應該是就一定的速度變化范圍而言的，通常考慮在某個轉速點以下采用恒轉矩調速方式，而在高于該轉速點時才采用恒功率調速方式。我們通常將該轉速點稱為基頻，該點對應的電壓為變頻器輸出額定電壓。從理論上講，要想實現真正意義上的恒功率控制，變頻器的輸出頻率f和輸出電壓U必須遵循U2/f=const協調控制，但這在實際變頻器運行過程中是不允許的，因為在基頻以上，變頻器的輸出電壓不能隨著其輸出頻率增加，只能保持額定電壓，所以只能是一種近似意義上的恒功率控制。4 發熱問題及其對策

變頻器的發熱是由內部的損耗產生的。在變頻器中各部分損耗中主要以主電路為主，約占98%，控制電路占2%。為了保證變頻器正常可靠運行，必須對變頻器進行散熱，通常采用以下方法: ① 采用風扇散熱:變頻器的內裝風扇可將變頻器的箱體內部散熱帶走，若風扇不能正常工作，應立即停止變頻器運行。

② 降低安裝環境溫度:由于變頻器是電子裝置，內含電子元、電解電容等，所以溫度對其壽命影響比較大。通用變頻器的環境運行溫度一般要求-10℃~-50℃，如果能夠采取措施盡可能降低變頻器運行溫度，那么變頻器的使用壽命就延長，性能也比較穩定。

我們采取兩種方法:一種方法是建造單獨的變頻器低壓間，內部安裝空調，保持低壓間溫度在+15℃~+20℃之間。另一種方法是變頻器的安裝空間要滿足變頻器使用說明書的要求。

以上所談到的變頻器發熱是指變頻器在額定范圍之內正常運行的損耗。當變頻器發生非正常運行（如過流，過壓，過載等）產生的損耗必須通過正常的選型來避免此類現象的發生。對于風機泵類負載，當我們選擇三菱變頻器FR-F540時，其過載能為120%/60秒，其過載周期為300秒，也就是說，當變頻器相對于其額定負載的120%過載時，其持續時間為60秒，并且在300秒之內不允許出現第二次過載。當變頻器出現過載時，功率單元因其流過的過載電流而升溫，導致變頻器過熱，這時必須盡快使其降溫以使變頻器的過熱保護動作消除，這個冷卻過程就是變頻器的過載周期。不同的變頻器，其過載倍數、過載時間和過載周期均不相同，并且其過載倍數越大，過載時間越短，請見表2所示: 對于變頻器所驅動的電機，按其工作情況可分為兩類:長期工作制和重復短時工作制。長期工作制的電機可以按其名牌規定的數據長期運行。針對該類負載，變頻器可根據電機銘牌數據進行選型，如連續運行的油泵，若其電機功率為22kW時，可選擇FR-F540-22k變頻器即可。重復短時工作制電機，其特點是重復性和短時性，即電機的工作時間和停歇時間交替進行，而且都比較短，二者之和，按國家規定不得超過60秒。重復短時工作制電機允許其過載且有一定的溫升。此時，若根據電機銘牌數據來選擇變頻器，勢必造成變頻器的損壞。針對該類負載，變頻器在參考電機銘牌數據的情況下要根據電機負載圖和變頻器的過載倍數、過載時間、過載周期來選型。如重復短時運行的升降機，其電機功率為18.5kW，可選擇FR-A540-22k變頻器。

? 變頻調速系統的主要電磁干擾源及途徑 2.1 主要電磁干擾源

電磁干擾也稱電磁騷擾（EMI），是以外部噪聲和無用信號在接收中所造成的電磁干擾，通常是通過電路傳導和以場的形式傳播的。變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載，它所產生的諧波會對同一電網的其他電子、電氣設備產生諧波干擾。另外，變頻器的逆變器大多采用PWM技術，當其工作于開關模式并作高速切換時，產生大量耦合性噪聲。因此，變頻器對系統內其他的電子、電氣設備來說是一個電磁干擾源。另一方面，電網中的諧波干擾主要通過變頻器的供電電源干擾變頻器。電網中存在大量諧波源，如各種整流設備、交直流互換設備、電子電壓調整設備、非線性負載及照明設備等。這些負荷都使電網中的電壓、電流產生波形畸變，從而對電網中其他設備產生危害的干擾。變頻器的供電電源受到來自被污染的交流電網的干擾后，若不加以處理，電網噪聲就會通過電網電源電路干擾變頻器。供電電源對變頻器的干擾主要有過壓、欠壓、瞬時掉電；浪涌、跌落；尖峰電壓脈沖；射頻干擾。其次，共模干擾通過變頻器的控制信號線也會干擾變頻器的正常工作。2.2 電磁干擾的途徑

變頻器能產生功率較大的諧波，對系統其他設備干擾性較強。其干擾途徑與一般電磁干擾途徑是一致的，主要分電磁輻射、傳導、感應耦合。具體為：①對周圍的電子、電氣設備產生電磁輻射；②對直接驅動的電動機產生電磁噪聲，使得電動機鐵耗和銅耗增加，并傳導干擾到電源，通過配電網絡傳導給系統其他設備；③變頻器對相鄰的其他線路產生感應耦合，感應出干擾電壓或電流。同樣，系統內的干擾信號通過相同的途徑干擾變頻器的正常工作。下面分別加以分析。（1）電磁輻射

變頻器如果不是處在一個全封閉的金屬外殼內，它就可以通過空間向外輻射電磁波。其輻射場強取決于干擾源的電流強度、裝置的等效輻射阻抗以及干擾源的發射頻率。變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載，它所產生的諧波對接入同一電網的其它電子、電氣設備產生諧波干擾。變頻器的逆變橋大多采用PWM技術，當根據給定頻率和幅值指令產生預期的和重復的開關模式時，其輸出的電壓和電流的功率譜是離散的，并且帶有與開關頻率相應的高次諧波群。高載波頻率和場控開關器件的高速切換（dv/dt可達1kV/μs以上）所引起的輻射干擾問題相當突出。

當變頻器的金屬外殼帶有縫隙或孔洞，則輻射強度與干擾信號的波長有關，當孔洞的大小與電磁波的波長接近時，會形成干擾輻射源向四周輻射。而輻射場中的金屬物體還可能形成二次輻射。同樣，變頻器外部的輻射也會干擾變頻器的正常工作。（2）傳導

上述的電磁干擾除了通過與其相連的導線向外部發射，也可以通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾帶入其它電路。與輻射干擾相比，其傳播的路程可以很遠。比較典型的傳播途徑是：接自工業低壓網絡的變頻器所產生的干擾信號將沿著配電變壓器進入中壓網絡，并沿著其它的配電變壓器最終又進入民用低壓配電網絡，使接自民用配電母線的電氣設備成為遠程的受害者。（3）感應耦合

感應耦合是介于輻射與傳導之間的第三條傳播途徑。當干擾源的頻率較低時，干擾的電磁波輻射能力相當有限，而該干擾源又不直接與其它導體連接，但此時的電磁干擾能量可以通過變頻器的輸入、輸出導線與其相鄰的其他導線或導體產生感應耦合，在鄰近導線或導體內感應出干擾電流或電壓。感應耦合可以由導體間的電容耦合的形式出現，也可以由電感耦合的形式或電容、電感混合的形式出現，這與干擾源的頻率以及與相鄰導體的距離等因素有關。3 抗電磁干擾的措施

據電磁性的基本原理，形成電磁干擾（EMI）須具備電磁干擾源、電磁干擾途徑、對電磁干擾敏感的系統等三個要素。為防止干擾，可采用硬件和軟件的抗干擾措施。其中，硬件抗干擾是最基本和最重要的抗干擾措施，一般從抗和防兩方面入手來抑制干擾，其總原則是抑制和消除干擾源、切斷干擾對系統的耦合通道、降低系統對干擾信號的敏感性。具體措施在工程上可采用隔離、濾波、屏蔽、接地等方法。（1）隔離

所謂干擾的隔離是指從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使它們不發生電的聯系。在變頻調速傳動系統中，通常是在電源和放大器電路之間的電源線上采用隔離變壓器以免傳導干擾，電源隔離變壓器可應用噪聲隔離變壓器。（2）濾波

設置濾波器的作用是為了抑制干擾信號從變頻器通過電源線傳導干擾到電源及電動機。為減少電磁噪聲和損耗，在變頻器輸出側可設置輸出濾波器。為減少對電源的干擾，可在變頻器輸入側設置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設備，可在電源線上設置電源噪聲濾波器，以免傳導干擾。（3）屏蔽

屏蔽干擾源是抑制干擾的最有效的方法。通常變頻器本身用鐵殼屏蔽，不讓其電磁干擾泄漏。輸出線最好用鋼管屏蔽，特別是以外部信號控制變頻器時，要求信號線盡可能短（一般為20m以內），且信號線采用雙芯屏蔽，并與主電路及控制回路完全分離，不能放于同一配管或線槽內，周圍電子敏感設備線路也要求屏蔽。為使屏蔽有效，屏蔽罩必須可靠接地。（4）接地

實踐證明，接地往往是抑制噪聲和防止干擾的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制內部噪聲的耦合，防止外部干擾的侵入，提高系統的抗干擾能力。變頻器的接地方式有多點接地、一點接地及經母線接地等幾種形式，要根據具體情況采用，要注意不要因為接地不良而對設備產生干擾。

單點接地指在一個電路或裝置中，只有一個物理點定義為接地點。在低頻下的性能好；多點接地是指裝置中的各個接地點都直接接到距它最近的接地點。在高頻下的性能好；混合接地是根據信號頻率和接地線長度，系統采用單點接地和多點接地共用的方式。變頻器本身有專用接地端子PE端，從安全和降低噪聲的需要出發，必須接地。既不能將地線接在電器設備的外殼上，也不能接在零線上。可用較粗的短線一端接到接地端子PE端，另一端與接地極相連，接地電阻取值<100Ω，接地線長度在20m以內，并注意合理選擇接地極的位置。當系統的抗干擾能力要求較高時，為減少對電源的干擾，在電源輸入端可加裝電源濾波器。為抑制變頻器輸入側的諧波電流，改善功率因數，可在變頻器輸入端加裝交流電抗器，選用與否可視電源變壓器與變頻器容量的匹配情況及電網允許的畸變程度而定，一般情況下采用為好。為改善變頻器輸出電流，減少電動機噪聲，可在變頻器輸出端加裝交流電抗器。圖1為一般變頻調速傳動系統抗干擾所采取措施。以上抗干擾措施可根據系統的抗干擾要求來合理選擇使用。若系統中含控制單元如微機等，還須在軟件上采取抗干擾措施。（5）正確安裝

由于變頻器屬于精密的功率電力電子產品，其現場安裝工藝的好壞也影響著變頻器的正常工作。正確的安裝可以確保變頻器安全和無故障運行。變頻器對安裝環境要求較高。一般變頻器使用手冊規定溫度范圍為最低溫度-10℃，最高溫度不超過50℃；變頻器的安裝海拔高度應小于1000m，超過此規定應降容使用；變頻器不能安裝在經常發生振動的地方，對振動沖擊較大的場合，應采用加橡膠墊等防振措施；不能安裝在電磁干擾源附近；不能安裝在有灰塵、腐蝕性氣體等空氣污染的環境；不能安裝在潮濕環境中，如潮濕管道下面，應盡量采用密封柜式結構，并且要確保變頻器通風暢通，確保控制柜有足夠的冷卻風量，其典型的損耗數一般按變頻器功率的3%來計算柜中允許的溫升值。安裝工藝要求如下： ① 確保控制柜中的所有設備接地良好，應該使用短、粗的接地線（最好采用扁平導體或金屬網，因其在高頻時阻抗較低）連接到公共地線上。按國家標準規定，其接地電阻應小于4歐姆。另外與變頻器相連的控制設備（如PLC或PID控制儀）要與其共地。

② 安裝布線時將電源線和控制電纜分開，例如使用獨立的線槽等。如果控制電路連接線必須和電源電纜交叉，應成90°交叉布線。

③ 使用屏蔽導線或雙絞線連接控制電路時，確保未屏蔽之處盡可能短，條件允許時應采用電纜套管。

④ 確保控制柜中的接觸器有滅弧功能，交流接觸器采用R-C抑制器，也可采用壓敏電阻抑制器，如果接觸器是通過變頻器的繼電器控制的，這一點特別重要。⑤ 用屏蔽和鎧裝電纜作為電機接線時，要將屏蔽層雙端接地。

⑥ 如果變頻器運行在對噪聲敏感的環境中，可以采用RFI濾波器減小來自變頻器的傳導和輻射干擾。為達到最優效果，濾波器與安裝金屬板之間應有良好的導電性。變頻控制系統設計中應注意的其他問題

除了前面討論的幾點以外，在變頻器控制系統設計與應用中還要注意以下幾個方面的問題。

（1）在設備排列布置時，應該注意將變頻器單獨布置，盡量減少可能產生的電磁輻射干擾。在實際工程中，由于受到房屋面積的限制往往不可能有單獨布置的位置，應盡量將容易受干擾的弱電控制設備與變頻器分開，比如將動力配電柜放在變頻器與控制設備之間。

（2）變頻器電源輸入側可采用容量適宜的空氣開關作為短路保護，但切記不可頻繁操作。由于變頻器內部有大電容，其放電過程較為緩慢，頻繁操作將造成過電壓而損壞內部元件。

（3）控制變頻調速電機啟/停通常由變頻器自帶的控制功能來實現，不要通過接觸器實現啟/停。否則，頻繁的操作可能損壞內部元件。

（4）盡量減少變頻器與控制系統不必要的連線，以避免傳導干擾。除了控制系統與變頻器之間必須的控制線外，其它如控制電源等應分開。由于控制系統及變頻器均需要24Ｖ直流電源，而生產廠家為了節省一個直流電源，往往用一個直流電源分兩路分別對兩個系統供電，有時變頻器會通過直流電源對控制系統產生傳導干擾，所以在設計中或訂貨時要特別加以說明，要求用兩個直流電源分別對兩個系統供電。

（5）注意變頻器對電網的干擾。變頻器在運行時產生的高次諧波會對電網產生影響，使電網波型嚴重畸變，可能造成電網電壓降很大、電網功率因數很低，大功率變頻器應特別注意。解決的方法主要有采用無功自動補償裝置以調節功率因數，同時可以根據具體情況在變頻器電源進線側加電抗器以減少對電網產生的影響，而進線電抗器可以由變頻器供應商配套提供，但在訂貨時要加以說明。（6）變頻器柜內除本機專用的空氣開關外，不宜安置其它操作性開關電器，以免開關噪聲入侵變頻器，造成誤動作。

（7）應注意限制最低轉速。在低轉速時，電機噪聲增大，電機冷卻能力下降，若負載轉矩較大或滿載，可能燒毀電機。確需低速運轉的高負荷變頻電機，應考慮加大額定功率，或增加輔助的強風冷卻。

（8）注意防止發生共振現象。由于定子電流中含有高次諧波成分，電機轉矩中含有脈動分量，有可能造成電機的振動與機械振動產生共振，使設備出現故障。應在預先找到負載固有的共振頻率后，利用變頻器頻率跳躍功能設置，躲開共振頻率點。

? 變頻器故障分類

根據變頻器發生故障或損壞的特征，一般可分為兩類；一種是在運行中頻繁出現 的自動停機現象，并伴隨著一定的故障顯示代碼，其處理措施可根據隨機說明書 上提供的指導方法，進行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運行參數設定不合適，或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產生的一種保護動作現象； 另一類是由于使用環境惡劣，高溫、導電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發故障（嚴重時，會出現打火、爆炸等異常現象）。這類故障發生后，一般會使變頻器無任何顯示，其處理方法是先對變頻器解體檢查，重點查找損 壞件，根據故障發生區，進行清理、測量、更換，然后全面測試，再恢復系統，空載試運行，觀察觸發回路輸出側的波形，當6組波形大小、相位差相等后，再加 載運行，達到解決故障的目的。本文主要闡述第二類故障的分析和處理方法。3.1.1 主電路故障

根據對變頻器實際故障發生次數和停機時間統計，主電路的故障率占60%以上；運 行參數設定不當，導致的故障占20%左右；控制電路板出現的故障占15%；操作失 誤和外部異常引起的故障占5%。從故障程度和處理困難性統計，此類故障發生必 然造成元器件的損壞和報廢。是變頻器維修費用的主要消耗部分。（1）整流塊的損壞

變頻器整流橋的損壞也是變頻器的常見故障之一，早期生產的變頻器整流塊均以 二極管整流為主，目前部分整流塊采用晶閘管的整流方式（調壓調頻型變頻器）。中、大功率普通變頻器整流模塊一般為三相全波整流，承擔著變頻器所有輸出 電能的整流，易過熱，也易擊穿，其損壞后一般會出現變頻器不能送電、保險熔 斷等現象，三相輸入或輸出端呈低阻值（正常時其阻值達到兆歐以上）或短路。在更換整流塊時，要求其在與散熱片接觸面上均勻地涂上一層傳熱性能良好的硅導熱膏，再緊固螺絲。如果沒有同型號整流塊時，可用同容量的其它類型的整流 塊替代，其固定螺絲孔，必須重新鉆孔、攻絲，再安裝、接線。例如，一臺80年代中期西門子生產的變頻器（7.5kVA）整流模塊（橢圓形）擊穿后，因無同類整流塊配件，采用三墾生產的同容量整流塊（矩形）替代后，已運行多年，目前仍然能正常使用。（2）充電電阻易損壞

導致變頻器充電電阻損壞原因一般是：如主回路接觸器吸合不好時，造成通流時 間過長而燒壞；或充電電流太大而燒壞電阻；或由于重載啟動時，主回路通電和 RUN信號同時接通，使充電電阻既要通過充電電流，同時又要通過負載逆變電流，故易被燒壞。其損壞的特征，一般表現為燒毀、外殼變黑、炸裂等損壞痕跡。也 可根據萬用表測量其電阻（不同容量的機器，其阻值不同，可參考同一種機型的 阻值大小確定）判斷。（3）逆變器模塊燒壞

中、小型變頻器一般用三組IGTR（大功率晶體管模塊）；大容量的機種均采用多 組IGTR并聯，故測量檢查時應分別逐一進行檢測。IGTR的損壞也可引起變頻器OC（+pA或+pd或+pn）保護功能動作。逆變器模塊的損壞原因很多:如輸出負載發生 短路；負載過大，大電流持續運行；負載波動很大，導致浪涌電流過大；冷卻風 扇效果差；致使模塊溫度過高，導致模塊燒壞、性能變差、參數變化等問題，引 起逆變器輸出異常。如一臺FRN22G11S-4CX變頻器，輸出電壓三相差為106V，解體 在線檢查逆變模塊（6MBP100RS-120）外觀，沒發現異常，測量6路驅動電路也沒 發現故障，將逆變模塊拆下測量發現有一組模塊不能正常導通，該模塊參數變化 很大（與其它兩組比較），更換之后，通電運行正常。又如MF-30K-380變頻器在 啟動時出現直流回路過壓跳閘故障。這臺變頻器并不是每次啟動時，都會過壓跳 閘。檢查時發現變頻器在通電（控制面板上無通電顯示信號）后，測得直流回路電壓達到500V以上，由于該型變頻器直流回路的正極串接1只SK-25接觸器。在有合閘信號時經過預充電過程后吸合，故懷疑預充電回路性能不良，斷開預充電回 路，情況依舊。用電容表檢查濾波電容發現已失效，更換電容后，變頻器工作正常。3.1.2 輔助控制電路故障

變頻器驅動電路、保護信號檢測及處理電路、脈沖發生及信號處理電路等控制電 路稱為輔助電路。輔助電路發生故障后，其故障原因較為復雜，除固化程序丟失 或集成塊損壞（這類故障處理方法一般只能采用控制板整塊更換或集成塊更換）外，其他故障較易判斷和處理。（1）驅動電路故障

驅動電路用于驅動逆變器IGTR，也易發生故障。一般有明顯的損壞痕跡，諸如器 件（電容、電阻、三極管及印刷板等）爆裂、變色、斷線等異常現象，但不會出 現驅動電路全部損壞情況。處理方法一般是按照原理圖，每組驅動電路逐級逆向 檢查、測量、替代、比較等方法；或與另一塊正品（新的）驅動板對照檢查、逐 級尋找故障點。處理故障步驟：首先對整塊電路板清灰除污。如發現印刷電路斷線，則補線處理；查出損壞器件即更換；根據筆者實踐經驗分析，對懷疑的元器 件，進行測量、對比、替代等方法判斷，有的器件需要離線測定。驅動電路修復 后，還要應用示波器觀察各組驅動電路信號的輸出波形，如果三相脈沖大小、相 位不相等，則驅動電路仍然有異常處（更換的元器件參數不匹配，也會引起這類 現象），應重復檢查、處理。大功率晶體管工作的驅動電路的損壞也是導致過流 保護功能動作的原因之一。驅動電路損壞表現出來最常見的現象是缺相，或三相 輸出電壓不相等，三相電流不平衡等特征。（2）開關電源損壞

開關電源損壞的一個比較明顯的特征就是變頻器通電后無顯示。如：富士G5S變頻 器采用了兩級開關電源，其原理是主直流回路的直流電壓由500V以上降為300V左 右，然后再經過一級開關降壓，電源輸出5V，24V等多路電源。開關電源的損壞常 見的有開關管擊穿，脈沖變壓器燒壞，以及次級輸出整流二極管損壞，濾波電容 使用時間過長，導致電容特性變化（容量降低或漏電電流較大），穩壓能力下降，也容易引起開關電源的損壞。富士G9S則使用了一片開關電源專用的波形發生芯 片，由于受到主回路高電壓的竄入，經常會導致此芯片的損壞，由于此芯片市場 很少能買到，引起的損壞較難修復。另外，變頻器通電后無顯示，也是較常見的故障現象之一，引起這類故障原因，多數也是由于開關電源的損壞所致。如MF系列變頻器的開關電源采用的是較常見 的反激式開關電源控制方式，開關電源的輸出級電路發生短路也會引起開關電源 損壞，從而導致變頻器無顯示。（3）反饋、檢測電路故障

在使用變頻器過程中，經常會碰到變頻器無輸出現象。驅動電路損壞、逆變模塊 損壞都有可能引起變頻器無輸出，此外輸出反饋電路出現故障也能引起此類故障 現象。有時在實際中遇到變頻器有輸出頻率，沒有輸出電壓（實際輸出電壓非常 小，可認為無輸出），這時則應考慮一下是否是反饋電路出現了故障所致。在反 饋電路中用于降壓的反饋電阻是較容易出現故障的元件之一；檢測電路的損壞也 是導致變頻器顯示OC（+pA或+pd或+pn）保護功能動作的原因，檢測電流的霍爾傳 感器由于受溫度，濕度等環境因素的影響，工作點容易發生飄移，導致OC報警。總之，變頻器常見故障有過流、過壓、欠壓以及過熱保護，并有相應的故障代碼，不同的機型有不同的代碼，其代碼含義可查閱隨機使用說明書，參考處理措施 進行解決。過流經常是由于GTR（或IGBT）功率模塊的損壞而導致的，在更換功率 模塊的同時，應先檢查驅動電路的工作狀態，以免由于驅動電路的損壞，導致GTR（或IGBT）功率模塊的重復損壞；欠壓故障發生的主要原因是快速熔斷器或整流 模塊的損壞，以及電壓檢測電路的損壞，電壓檢測采樣信號是從主直流回路直接 取樣，經高阻值電阻降壓，并通過光耦隔離后送到CPU處理，由高低電平判斷是欠 壓還是過壓；過熱停機，多數原因是由冷卻風扇散熱不足引起的。如我廠鋁電解 車間環境惡劣，高粉塵、高溫（夏季廠房上部氣溫高達56℃）、高氧化鋁粉塵、氟化氫腐蝕氣體使多功能天車上變頻器內電路板易積塵、風扇粘死、電子器件老 化迅速、GTR(或IGBT模塊過熱燒壞，故經常出現過熱保護，特別是在夏季，這種現象更加頻繁，而且模塊燒壞率很高，即使進口機型（如Siemens、senken、fuji 等）情況也是如此。為解決這個問題，我們通過加大天車上使用變頻器容量，才 初步降低了變頻器的故障率和報廢率，但效果并不理想。4 降低變頻器故障和延長使用壽命的措施

根據實驗證明，變頻器的使用環境溫度每升高10℃，則其使用壽命減少一半。為此在日常使用中，應根據變頻器的實際使用環境狀況和負載特點，制定出合理的檢修周期和制度，在每個使用周期后，將變頻器整體解體、檢查、測量等全面維護一次，使故障隱患在初期被發現和處理。4.1 作好檢修工作

（1）定期（根據實際環境確定其周期間隔長短）對變頻器進行全面檢查維護，必要時可將整流模塊、逆變模塊和控制柜內的線路板進行解體、檢查、測量、除塵和緊固。由于變頻器下進風口、上出風口常會因積塵或因積塵過多而堵塞，其本身散熱量高，要求通風量大，故運行一定時間后，其電路板上（因靜電作用）有積塵，須清潔和檢查。

（2）對線路板、母排等維修后，要進行必要的防腐處理，涂刷絕緣漆，對已出現局部放電、拉弧的母排須去除其毛刺，并進行絕緣處理。對已絕緣擊穿的絕緣柱，須清除碳化或更換。

（3）對所有接線端檢查、緊固，防止松動引起嚴重發熱現象的發生。（4）對輸入（包括輸出）端、整流模塊、逆變模塊、直流電容和快熔等器件進行全面檢查、參數測定，發現燒毀或參數變化大的器件應及時更換。（5）對變頻器內風扇轉動狀況、要經常仔細檢查，斷電后，用手轉動風葉，觀察是否卡住或缺油，以確保風扇能夠正常工作。

第五篇：關于斜井絞車變頻器故障的調查報告（精選）

關于斜井絞車變頻器故障的調查報告

一、事故經過

2014年3月13日絞車房匯報絞車變頻器故障，絞車啟動不起來，機電科派電工張彩忠現場處理，發現絞車變頻器的其中一個繼電器松掉，經過處理絞車恢復正常。2014年3月14日11點時絞車房匯報絞車再次顯示變頻器故障，機電科安排張彩忠查看，張彩忠此次并未找到故障點，于是給技術員張世乾打電話，張世乾當時在阜康，下午16:00張世乾回來趕到絞車房檢查，發現變頻器逆變器損壞。

二、事故原因

我礦斜井絞車變頻器采購安裝于2007年，已使用8年，經廠家鑒定變頻器電器元件已到使用壽命。

三、處理結果

因絞車變頻電器元件已到使用壽命，屬于自然損壞。

四、防范措施

1、我礦斜井絞車變頻器需進行更換。

西溝二礦機電科

2014年3月16日