变频器故障排除

发布时间：2022-12-11 热度：

       变频器由于长时间运行元件老化会出现变频器故障，这时需要维修或更换。许多变频器使用LCD或LED显示屏，或者通过打开的互锁或故障指示进行通信。在大多数应用中，变频器与操作控件，过程控制信号和PLC交互。当问题实际上出在流程上时，变频器与这些外部控件之间的交互问题可能似乎是驱动器问题。与机器操作员讨论过程和驱动器症状通常可以帮助确定问题区域。

       如果外部控件工作正常，请使用变频器来系统地识别问题。如果显示状态指示灯不工作，请验证输入的交流电源。如果在验证或恢复交流电源后状态指示灯仍然不显示，则请验证控制电源，并在必要时进行恢复。如果VFD运行成功，但是突然启动失败，或者驱动器启动但运行不正常，请检查诊断状态显示是否指示故障。变频器的使用手册应包含故障说明和故障排除步骤。使用诊断程序或键盘控件来监视变量，例如输入电压，直流总线，载波频率，输出频率，电压，电流，I / O和控制状态。这些参数显示在大多数常见的变频器上。I / O状态使用位来监视所需的启动条件，以确保将其启用并确定可能阻止启动的条件。控制状态指示速度参考的来源，可用于验证输入的速度或方向信号。

高总线故障

       高总线是由外部因素引起的常见故障。交流线路中的瞬时电压尖峰或由机器的惯性产生的“大修负载”会导致高总线故障。负载的旋转速度继续超过电动机的命令速度。发生这种情况时，VFD通过在发生高总线故障时跳闸并关闭绝缘栅双极型晶体管（IGBT）来保护自身。
       如果指示总线故障，请确保交流电源一致，并调整减速时间以匹配负载能力。如果过程需要快速减速，则可以添加动态制动或再生动力控制电路（请参见侧栏，“动态制动和再生动力”）。

过电流故障

        另一个常见故障是过电流。在对过流故障进行故障排除时，请首先检查所有电源连接，以确保它们已正确连接。当出现过电流和控制问题时，经常会导致连接松动或导体断裂。电源连接松动会导致过压和过流情况，保险丝烧断和VFD损坏。控制线松动会导致驱动器性能不稳定，从而导致不可预测的速度波动或无法控制变频器。
        如果VFD提供了自动调整功能，请使用该功能。许多驱动器上的自动调谐功能使驱动器能够识别所连接的电动机，从而允许在处理器算法中使用转子信息，以实现更精确的电流控制。VFD还可以补偿磁通电流，从而可以更好地控制转矩产生电流。磁通过高和过低都会造成麻烦。
        第二步是检查机械负载是否有磨损或损坏的零件，或是否有过度摩擦。根据需要维修或更换组件。
        最后，检查输入电压和加速度。如果输入电压太低或加速速率设置得太快，则可能发生过电流故障。降低加速度或稳定输入电压以纠正此故障。

高启动负载电流

        高电流/负载读数可能表示机械约束力或过程速度或负载的无法解释的变化。许多泵和风扇的功率要求与转速的立方成正比（S3）。运行负载每分钟仅几转就可能使VFD过载。启动前应检查组件，以避免过载情况。在下班时间卸载的输送机应在启动前卸下。应通过清除不使用泵时沉淀的固体来避免泵堵塞。避免可能在负载上形成的冰或湿气。湿物料比干物料重，会在传送带上施加更多负载，从而导致电动机和VFD过载。减少高启动负载的一种方法是使用具有扩展加速度的VFD。此功能可以缓慢而平稳地启动负载，而不是急于启动。这种类型的启动在机械部件上更容易并且对线路的要求也较低，因为VFD仅吸收100％至150％的负载。
不稳定的操作
       如果变频器运行异常，但未指示故障，则可能是外部因素造成的，或者驱动器本身可能已发生故障。了解VFD故障的原因有助于您确定问题的根本原因。经常被忽略的根本原因通常是过程中的不稳定因素，这会迫使VFD在恶劣条件下运行。
       通过寻找变色或破裂的迹象，目视检查VFD是否有燃烧或过热的组件。组件烧毁或破裂会阻止VFD正常运行。在恢复正常运行之前，请更换有缺陷的组件并测试VFD。电能质量是另一个可能影响VFD的电气问题。由于雷暴或系统过载而导致的公用事业设备变更或意外的电涌会影响VFD性能。

污染故障

       污染是变频器故障的可预防原因。检查VFD是否存在可能导电的灰尘，湿气或其他空气传播颗粒的污染。组件或电路板上的痕迹或电弧痕迹表明存在污染故障。如果污染过多，则必须通过更改环境或提供适当的NEMA等级的外壳将VFD与污染源隔离。如果灰尘，湿气或腐蚀性蒸汽造成大量的空气传播污染，则VFD必须至少在NEMA-12外壳内。
       还应检查VFD的内部冷却风扇和组件散热器是否被污染。风扇堵塞会迫使VFD超出其温度规格运行，这可能是由于冷却不足而导致的过早故障。检查风扇中是否有油脂和其他污染物，这些杂质会导致风扇轴承和其他部件发生故障。VFD的内部和外部，包括风扇，鼓风机，过滤器和散热片，都应每月清洁一次，以减少因污染物而导致故障的风险。

温度故障

       驱动器必须在其中运行的环境必须在指定的温度限制内。测量外壳内部和外部的温度，以确保温度在制造商确定的环境规格之内。如果不满足要求的温度规格，可能会导致VFD提前失效，因为许多电源组件都需要依靠足够的冷却才能正常运行。
       如果环境温度过高，则应在机柜中增加额外的冷却，或者将VFD移至环境温度在规格范围内的区域。较低的环境温度也可能导致问题。可能形成冷凝水并导致组件或VFD故障。

其他故障

       许多故障是由VFD的错误使用引起的。过程变化，例如负载或速度的变化；电力问题，例如公用事业公司的容量切换；或环境运行条件的变化不是立即显而易见的，但可能是导致VFD故障的主要原因。尝试确定失败原因时，请评估过程的一致性和条件。
       如果执行上述检查后变频器故障仍然存在，请与制造商联系。大多数变频器供应商都有训练有素的技术支持人员，可以提供诊断问题所需的帮助。如果需要更换，技术支持人员可以帮助您选择更换零件或新VFD。
       作为嵌入在制造过程中的智能设备，变频器可以洞察应用程序和设备的性能。通过向维护人员提供理解和解释问题所必需的信息，可以快速识别变频器故障问题，有时还包括过程或操作问题，从而可以恢复工厂运行并提高生产率。