1、引言

變頻器本身具有相當(dāng)豐富的異常故障顯示和保護(hù)功能。若保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)，變頻器立即跳閘，LED顯示故障代碼，或者將故障信息存儲(chǔ)在程序的某個(gè)參數(shù)內(nèi)，使電動(dòng)機(jī)處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)到停止。在消除故障原因、用TESET鍵或控制電路端子RST輸入復(fù)位之前，始終維持跳閘狀態(tài)，以便維修檢查。變頻器異常故障分為軟故障和硬故障兩大類，前者多因操作或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成的，硬故障是由于變頻器本身器件損壞造成的，維修起來(lái)可能很不便。處理故障前應(yīng)注意查看故障前變頻器的運(yùn)行記錄，主要包括電流、轉(zhuǎn)速、繞組及軸承溫度等，以便于故障的分析和檢查。當(dāng)出現(xiàn)變頻器顯示某類故障，但故障排除過(guò)程中卻未發(fā)生相應(yīng)故障的情況，此時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查故障檢測(cè)元件或故障信息處理系統(tǒng)有無(wú)問(wèn)題。

故障檢查或維修時(shí)，注意須先切斷電源，將變頻器的輸入變壓器進(jìn)線側(cè)的高壓柜斷路器搖出，并將變頻器A1、A2進(jìn)線柜主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，且須等斷電8min電容放電完畢后，方可打開(kāi)柜門進(jìn)行維修，切忌停機(jī)后立即進(jìn)行檢查。因變頻器額定運(yùn)行時(shí)，其直流母排電壓可達(dá)到1000V左右，且濾波所用電解電容器的數(shù)量達(dá)120個(gè)，單個(gè)容量6800μF，儲(chǔ)存了大量的電能，停機(jī)后須待電容模塊前的電壓平衡電阻將其放電，電壓降低后(其放電時(shí)間為8min)，方可開(kāi)柜進(jìn)行檢查。一般來(lái)說(shuō)，變頻器常見(jiàn)的保護(hù)功能有以下幾個(gè)方面。

2、過(guò)電流保護(hù)功能

變頻器中過(guò)電流保護(hù)的對(duì)象主要指帶有突變性質(zhì)的、電流的峰值超過(guò)了過(guò)電流檢測(cè)值(約額定電流的200％)，變頻器顯示OC表示過(guò)電流，由于逆變器件的過(guò)載能力較差,所以變頻器的過(guò)電流保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán)。

2.1 過(guò)電流原因分析

過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過(guò)延長(zhǎng)加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)線路進(jìn)行檢查等來(lái)解決。如果斷開(kāi)負(fù)載變頻器還是過(guò)流故障，說(shuō)明變頻器逆變電路已壞，需要更換變頻器。根據(jù)變頻器顯示，可從以下幾方面尋找原因：

（1）工作中過(guò)電流，即拖動(dòng)系統(tǒng)在工作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電流。其原因大致有以下幾方面：

● 一是電動(dòng)機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,引起電動(dòng)機(jī)電流的突然增加；
● 二是變頻器輸出側(cè)發(fā)生短路，如輸出端到電動(dòng)機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路,或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路等、接地（電機(jī)燒毀、絕緣劣化、電纜破損而引起的接觸、接地等）；
● 三是變頻器自身工作不正常,如逆變橋中同一橋臂的兩個(gè)逆變器件在不斷交替的工作過(guò)程中出現(xiàn)異常。如環(huán)境溫度過(guò)高，或逆變器元器件本身老化等原因，使逆變器的參數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致在交替過(guò)程中，一個(gè)器件已經(jīng)導(dǎo)通、而另一個(gè)器件卻還未來(lái)得及關(guān)斷，引起同一個(gè)橋臂的上、下兩個(gè)器件的“直通”，使直流電壓的正、負(fù)極間處于短路狀態(tài)。

（2）升速、降速時(shí)過(guò)電流：當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而升速時(shí)間或降速時(shí)間又設(shè)定得太短時(shí)，也會(huì)引起過(guò)電流。在升速過(guò)程中，變頻器工作頻率上升太快，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因負(fù)載慣性較大而跟不上去，結(jié)果是升速電流太大；在降速過(guò)程中，降速時(shí)間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降，而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大，仍維持較高的轉(zhuǎn)速，這時(shí)同樣可以使轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過(guò)電流。

2.2 處理方法

（1）起動(dòng)時(shí)一升速就跳閘，這是過(guò)電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象，主要檢查：

● 工作機(jī)械有沒(méi)有卡??；
● 負(fù)載側(cè)有沒(méi)有短路,用兆歐表檢查對(duì)地有沒(méi)有短路；
● 變頻器功率模塊有沒(méi)有損壞；
● 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)小，拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來(lái)。

（2）起動(dòng)時(shí)不馬上跳閘，而在運(yùn)行過(guò)程中跳閘，主要檢查：

● 升速時(shí)間設(shè)定太短，加長(zhǎng)加速時(shí)間；
● 減速時(shí)間設(shè)定太短，加長(zhǎng)減速時(shí)間；
● 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償（U/f比）設(shè)定太大，引起低頻時(shí)空載電流過(guò)大；
● 電子熱繼電器整定不當(dāng)，動(dòng)作電流設(shè)定得太小，引起變頻器誤動(dòng)作。

3、過(guò)載保護(hù)及原因分析

電動(dòng)機(jī)能夠旋轉(zhuǎn)，但運(yùn)行電流超過(guò)了額定值，稱為過(guò)載。過(guò)載的基本反映是：電流雖然超過(guò)了額定值，但超過(guò)的幅度不大，一般也不形成較大的沖擊電流。輸出電流超過(guò)反時(shí)限特性過(guò)載電流額定值，保護(hù)功能動(dòng)作，變頻器的容量偏小。

3.1 過(guò)載的主要原因

（1）機(jī)械負(fù)荷過(guò)重：負(fù)荷過(guò)重的主要特征是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，并可從顯示屏上讀取運(yùn)行電流來(lái)發(fā)現(xiàn)。主要原因是變頻器負(fù)載太大，加減速時(shí)間、運(yùn)行周期時(shí)間太短；V/F特性的電壓太高；變頻器功率太小。

（2）三相電壓不平衡：引起某相的運(yùn)行電流過(guò)大，導(dǎo)致過(guò)載跳閘，其特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱不均衡，從顯示屏上讀取運(yùn)行電流時(shí)不一定能發(fā)現(xiàn)(因顯示屏只顯示一相電流)。

（3）誤動(dòng)作：變頻器內(nèi)部的電流檢測(cè)部分發(fā)生故障，檢測(cè)出的電流信號(hào)偏大，導(dǎo)致跳閘。

3.2 檢查方法

（1）檢查電動(dòng)機(jī)是否發(fā)熱

如果電動(dòng)機(jī)的溫升不高，則首先應(yīng)檢查負(fù)載的大小，加減速時(shí)間，運(yùn)行周期時(shí)間設(shè)置是否合理，并修正V/F特性，檢查變頻器的電子熱保護(hù)功能預(yù)置得是否合理，如變頻器尚有余量，則應(yīng)放寬電子熱保護(hù)功能的預(yù)置值；如變頻器的允許電流已經(jīng)沒(méi)有余量，不能再放寬，且根據(jù)生產(chǎn)工藝，所出現(xiàn)的過(guò)載屬于正常過(guò)載，則說(shuō)明變頻器的選擇不當(dāng)，應(yīng)加大變頻器的容量，更換變頻器。這是因?yàn)?，電?dòng)機(jī)在拖動(dòng)變動(dòng)負(fù)載或斷續(xù)負(fù)載時(shí)，只要溫升不超過(guò)額定值，是允許短時(shí)間(幾分鐘，甚或幾十分鐘)過(guò)載的，而變頻器則不允許。如果電動(dòng)機(jī)的溫升過(guò)高，而所出現(xiàn)的過(guò)載又屬于正常過(guò)載，則說(shuō)明是電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷過(guò)重。這時(shí)，首先應(yīng)考慮能否適當(dāng)加大傳動(dòng)比，以減輕電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)荷。如能夠加大，則加大傳動(dòng)比；如果傳動(dòng)比無(wú)法加大，則應(yīng)加大電動(dòng)機(jī)的容量。

（2）檢查電動(dòng)機(jī)側(cè)三相電壓是否平衡

若電動(dòng)機(jī)側(cè)的三相電壓不平衡，則應(yīng)再檢查變頻器輸出端的三相電壓是否平衡，如不平衡，問(wèn)題在變頻器內(nèi)部，應(yīng)檢查變頻器的逆變模塊及其驅(qū)動(dòng)電路；如變頻器輸出端的電壓平衡，則問(wèn)題出現(xiàn)在從變頻器到電動(dòng)機(jī)之間的線路上，應(yīng)檢查所有接線端的螺釘是否都已緊固，如果在變頻器和電動(dòng)機(jī)之間有接觸器或其他電器，則還應(yīng)檢查有關(guān)電器的接線端是否都已緊固，以及觸點(diǎn)的接觸狀況是否良好等。

如果電動(dòng)機(jī)側(cè)三相電壓平衡，則應(yīng)了解跳閘時(shí)的工作頻率：如工作頻率較低，又未用矢量控制(或無(wú)矢量控制)，則首先降低Ｕ/ｆ比，如降低后仍能帶動(dòng)負(fù)載，則說(shuō)明原來(lái)預(yù)置的Ｕ/ｆ比過(guò)高，勵(lì)磁電流的峰值偏大，可通過(guò)降低Ｕ/ｆ比來(lái)減小電流；如果降低后帶不動(dòng)負(fù)載了，則應(yīng)考慮加大變頻器的容量；如果變頻器具有矢量控制功能，則應(yīng)采用矢量控制方式。