變頻器故障多種多樣，第一煉鋼車間的維修工接觸較晚，而且對(duì)變頻器的基礎(chǔ)知識(shí)知之甚少，我們只能在實(shí)踐中不斷總結(jié)，摸索出一套快速有效處理變頻器故障的辦法。
一. 變頻器主要原理基本知識(shí) 。
三相380V電網(wǎng)電壓從變頻器的L1, L2, L3輸入端輸入后,首先要經(jīng)過變頻器的整流橋整流,后經(jīng)過電容的濾波，輸出一大約530V左右的直流電壓（這530V也就是我們常用來判斷變頻器整流部分好壞的最常測(cè)試點(diǎn)，當(dāng)然整流橋最初是要經(jīng)過斷電測(cè)試的）然后經(jīng)過逆變電路，通過控制逆變電路的通斷來輸出我們想要的合適頻率的電壓（變頻器能變頻最主要的就是控制逆變電路的關(guān)斷來控制輸出頻率）,變頻器故障有無數(shù)種，好在現(xiàn)在變頻器都趨于智能化，一般的故障它自己都能檢測(cè)，并在控制面版上顯示出其代碼，用戶只需查一下用戶手冊(cè)就能初步判斷其故障原因。但有時(shí)，變頻器在運(yùn)行中或啟動(dòng)時(shí)或加負(fù)載時(shí)，突然指示燈不亮，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，無輸出。這時(shí)我們初學(xué)者就不知該怎辦了。其實(shí)很簡(jiǎn)單的，我們只要把變頻器的電源斷了。斷電測(cè)試一下它的整流部分與逆變部分，大多情況下就能知其故障所在了。這里有一點(diǎn)要千萬注意，斷電后不能馬上測(cè)量，因變頻器里有大電容存有幾百伏的高壓，一定要等上十幾分鐘再測(cè)，這一點(diǎn)千萬要注意。 變頻器上電前整流橋及逆變電路的測(cè)試。具體測(cè)量方法如下：
找到變頻器直流輸出端的“＋”與“－”，然后將萬用表調(diào)到測(cè)量二極管檔，黑表筆接“＋”，紅表筆分別接變頻器的輸入端L1, L2, L3端，整流橋的上半橋若是完好，萬用表應(yīng)顯示0.3……的壓降，若損壞則萬用表顯示“1”過量程。相反將紅表筆接“－”黑表筆分別接L1, L2, L3端應(yīng)得到上述相同結(jié)果，若出現(xiàn)“1”則證明整流橋損壞。 然后測(cè)試其逆變電路，方法如下：將萬用表調(diào)到電阻×10檔將黑表筆接“＋”紅表筆接變頻器的輸出端U, V, W應(yīng)有幾十歐的阻值，反向應(yīng)該無窮大。反之將紅表筆接到“－”重復(fù)上述過程，應(yīng)得到同樣結(jié)果。 這樣經(jīng)過測(cè)量在判斷變頻器的整流部分與逆變部分完好時(shí)，上電測(cè)量其直流輸出端看是否有大約530V高壓，注意有時(shí)萬用表顯示幾十伏大家以為整流電路工作了，其實(shí)它并沒工作，它正常工作會(huì)輸出530V左右的高壓，幾十伏的電壓是變頻器內(nèi)部感應(yīng)出來的。若沒530V左右高壓這時(shí)往往是電源版有問題。有的變頻器就是由于電源版的一小貼片電阻被燒毀，導(dǎo)致電源板不工作，以致使變頻器無顯示無輸出，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，指示燈不亮。 這樣就可以初步判斷出變頻器是哪部分出現(xiàn)了故障，然后拆機(jī)維修時(shí)就可以重點(diǎn)測(cè)試懷疑故障部分。
二. 技術(shù)基礎(chǔ)
（一） 基本術(shù)語篇
1， Electronic Line Shafting－－-ELS，許多工業(yè)生產(chǎn)線都由多臺(tái)機(jī)器組成，各軸之間具有運(yùn)動(dòng)關(guān)系。過去是使用機(jī)械機(jī)構(gòu)連接各軸，如果使用電子方式連接各軸，各州各有其驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，則稱為“Electronic Line Shafting”（ELS）。2， Auto Tuning(自動(dòng)調(diào)校)， 常見于磁束向量型變頻器的一種技術(shù)，能自動(dòng)監(jiān)測(cè)（找出）馬達(dá)的參數(shù),如轉(zhuǎn)差頻率/場(chǎng)電流/轉(zhuǎn)矩電流/定子阻抗/轉(zhuǎn)子阻抗/定子感抗/轉(zhuǎn)子感抗等.有了這些參數(shù)后才能作【專據(jù)估算】及【轉(zhuǎn)差(滑差)補(bǔ)償】.也因?yàn)榇思夹g(shù),在無編碼器的運(yùn)轉(zhuǎn)下仍能獲得良好的運(yùn)轉(zhuǎn)精度.
3, 無編碼器運(yùn)轉(zhuǎn)，在速度控制上,與舊式variable frenquency變頻器的開回路比較,磁束向量型變頻器內(nèi)部由速度觀測(cè)計(jì)算功能達(dá)成閉回路.馬達(dá)側(cè)不用裝編碼器也能達(dá)到良好的速度精度.無編碼器運(yùn)轉(zhuǎn)有如下好處:1),配線精省;2),不必?fù)?dān)心RF雜訊對(duì)編碼器低電壓信號(hào)的影響;3),在多震動(dòng)的場(chǎng)合不用擔(dān)心編碼器的高故障率.
4, 變頻器的矢量控制 在AC馬達(dá)中,轉(zhuǎn)子由定子繞組感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng).定子電流含兩部分.一部分影響磁場(chǎng),另一部分影響馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩.要使用AC馬達(dá)在需要速度與轉(zhuǎn)矩控制的場(chǎng)合,必須能夠把影響轉(zhuǎn)矩的電流分離控制,而磁束矢量控制就能夠分離這兩部分進(jìn)行獨(dú)立控制.(具有大小及方向的物理量稱為矢量)
5, Field WeakeningField Weakening線路可用以減弱馬達(dá)的場(chǎng)電流,改變與磁場(chǎng)的平衡關(guān)系,使馬達(dá)高于基本轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)
6, 定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用 所需轉(zhuǎn)矩大小不因速度而變的場(chǎng)合,常用到【定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用】.如傳送帶等負(fù)載.【定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用】通常需要較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩.【定轉(zhuǎn)矩應(yīng)用】在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)易有馬達(dá)發(fā)熱問題,解決的方法:最好(1)加大馬達(dá)功率;(2)使用裝有定速冷卻的變頻器專用馬達(dá)(即馬達(dá)的冷卻方式為強(qiáng)制風(fēng)冷).
7, 變轉(zhuǎn)矩應(yīng)用 多見于離心式負(fù)載,例如泵/風(fēng)機(jī)/風(fēng)扇等,其使用變頻器的目的一般為節(jié)能.比如當(dāng)風(fēng)扇以50%轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其所需轉(zhuǎn)矩小于全速運(yùn)轉(zhuǎn)所需.可變轉(zhuǎn)矩變頻器能夠僅給與馬達(dá)所需轉(zhuǎn)矩,達(dá)到節(jié)能效果.次應(yīng)用中短暫的巔峰負(fù)載通常無需給與馬達(dá)額外的能量.故變轉(zhuǎn)矩變頻器的過載能力可以適用于大部分用途.
*定轉(zhuǎn)矩變頻器的過載(電流)能力須為額定值150%/1minute,而可變轉(zhuǎn)矩變頻器所需過載(電流)能力僅需額定值120%/1minute.因?yàn)殡x心式機(jī)械用途中很少會(huì)超出額定電流.另外,變轉(zhuǎn)矩用途所需起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較定轉(zhuǎn)矩用途小.
8, 變頻器專用馬達(dá)
所謂【Inverter-duty Motor】,主要特征如下:1),分離式它力通風(fēng)(它力風(fēng)冷);2),10Hz-60Hz為定轉(zhuǎn)矩輸出;3),高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩;4),低噪音;5),馬達(dá)裝有編碼器.*但并非所有稱之為變頻器專用馬達(dá)的馬達(dá)都具有上列特征.
9,關(guān)于調(diào)速：
1）調(diào)速：根據(jù)工況需要調(diào)整設(shè)備運(yùn)行速度，以達(dá)到節(jié)能降耗、減少磨損、按需生產(chǎn)等目的。2）直流調(diào)速（DC Controler/motor）：由直流控制器調(diào)節(jié)直流電機(jī)以達(dá)到調(diào)整速度的目的。3）交流變頻調(diào)速（AC inverter/motor）：由變頻器輸出頻率變化的三相交流電流從而控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。4）矢量變頻調(diào)速（AC vector inverter）：通過復(fù)雜的計(jì)算變換，使交流變頻器按照直流電機(jī)的控制方式去控制交流電機(jī)，從而達(dá)到精確速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、提高輸出扭矩等特性。5）伺服控制系統(tǒng)（Servo control system）：在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中引入速度反饋或位置反饋元件，通過負(fù)反饋的作用達(dá)到極其精密的的速度控制、定位控制以及高動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
10，幾個(gè)常見工業(yè)元件：
1）測(cè)速發(fā)電機(jī)（Tacho-generator）：一種轉(zhuǎn)速測(cè)量元件，有交流、直流之分。2）旋轉(zhuǎn)變壓器（Resolver）：一種經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)速和角位移測(cè)量元件。
3）光電編碼器（Encoder）：一種精密的角位移、轉(zhuǎn)速測(cè)量元件，適合在位置控制系統(tǒng)中作為反饋元件。
4）PLC：工業(yè)用計(jì)算、控制裝置，實(shí)現(xiàn)邏輯、時(shí)序、計(jì)算等控制功能，一般作為整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的上位主機(jī)。
5）HMI（Human-Machine Interface）：人-機(jī)界面。
6）現(xiàn)場(chǎng)總線（Field-Bus System）：應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的串行通訊總線系統(tǒng)，大幅度降低接線成本，提高控制的抗干擾能力。
7）分布式控制（Distributed control）：區(qū)別于傳統(tǒng)的集中式控制，強(qiáng)調(diào)各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的智能化，一般由現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)將各子設(shè)備連接起來。極大地提高系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性、可靠性，降低上位機(jī)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。
11，關(guān)于電機(jī)的三個(gè)術(shù)語：1）防護(hù)等級(jí)（Protection Code）：（IP**）考察一個(gè)
滬公網(wǎng)安備31010802001143號(hào)
