浅论变频器的维护

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1、浅论变频器的维护引言：随着社会的发展，变频器在工农业等方面得到广泛的应用，使用方法不正确或设置环境不合理，容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。本文对故障原因进行认真分析，给出维护思路和经验。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。变频器由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成。本文按山内到外对故障原因进行认真分析，指出维护方法。一、主回路故障分析及典型故障主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。常见故障是由电解电容

2、引起。电解电容的寿命主要山加在其两端的直流电压和内部温度所决定，在回路设计时已经选定了电容器的型号，内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命，一般温度每上升10°C,寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的坏境温度，另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流，从而延长电解电容器的寿命。在电容器维护时，通常以比较容易测量的静电容量來判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于额定值的80%,绝缘阻抗在5MQ以下时，应考虑更换电解电容器（经验值）。主冋路的典型故障：变频器在加速、

3、减速或止常运行时出现过电流跳闸。首先应区分是由于负载原因，还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障，可通过历史记录查询在跳闸时的电流，超过了变频器的额左电流或电子热继电器的设定值，三相电压和电流是平衡的，则应考虑是否有过载或突变，如电机堵转等。在负载惯性较大时，可适当延长加速时间，此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流在变频器的额定电流或在电子热继电器的设定范闱内，可判断是IPM模块或相关部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主冋路输出端子U、V、W,分别与直流侧的P、N端子之间的正反向电阻，来判断TPM模块是否损坏。如模块未损坏，则是驱动电路

4、出了故障。如果减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸，一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障；而加速时IPM模块过流，则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障，发生这些故障的原因，多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起，这要求清灰尘和干燥处理。二、控制回路故障分析控制回路影响变频器寿命的是电源部分，是平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器，但这里的电容器中通过的脉动电流，是基本不受主冋路负载影响的定值，故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上，通过测量静电容量来判断劣化情况比较困难，一般根据环境温度以及使用时间，来推算是否

5、接近其使用寿命。三、冷却系统冷却系统主要包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短，临近使用寿命时，风扇产生震动，噪声增大最示停转，变频器出现IPM过热跳闸。冷却风扇的寿命受限于轴承，大约为10000-35000ho当变频器连续运转时，需要2~3年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产甜的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行。四、安装环境及外部的电磁感应干扰变频器对安装环境要求比较严格，在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施：振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施；潮湿

6、、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免口光直射。对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空气加热器等必要措施。除上述几点外，定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必耍的。如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。变频器周围所有继电器、接触器的控

7、制线圈上，加装防止冲击电压的吸收装置，如RC浪涌吸收器，英接线不能超过20cm；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主回路分离；变频器控制回路配线绞合节距离应在15mm以上，与主回路保持10cm以上的间距。五、电源异常时的情况分析电源异常时为保证设备的止常运行，附近有直接启动的电动机和电磁炉等设备，为防止这些设备投入时造成的电压降低，其电源应和变频器的电源分离，减小相互影响。要求瞬时停电后仍能继续运行的设备，除选择合适价格的变频器外，还应预先考虑电机负载的降速比例。当变频器和外部控制回路都采用瞬间停电补偿方式时，失压回复后，通过测速电机测速来防止在加

8、速中的过电流。对于耍求必须连续运行的设备，应对变频器加装自动切换的不停电电源装置。像带有二极管输入及使用单相