變頻器過熱故障分析

1.使用環(huán)境溫度要求-10—+50度，但實際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)超過40度發(fā)生過熱報警的可能性就很大

2.變頻器內(nèi)部有大功率晶體管，大功率晶體管工作時會產(chǎn)生很大的熱量，所以需要散熱風(fēng)扇進(jìn)行散熱

3.就像摩托車發(fā)動機(jī)的散熱器一樣

4.這種故障的可能性比較少，一般是在剛啟動變頻器就會發(fā)生，或者不啟動變頻器也會出現(xiàn)。這個案例中因為是在運(yùn)行一段時間后才有故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能是因為變頻器的溫度確實太高

5.變頻器輸出不平衡一般表現(xiàn)為電動機(jī)抖動、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，主要原因是因為模塊損壞、驅(qū)動電路損壞、大功率晶體管損壞等。

變頻器過熱是會影響到變頻器的使用壽命，主要對模塊和電解電容有損傷

該變頻器安裝在4#爐一樓配電房內(nèi)，空氣中粉塵很多

工作中過電流

一、是電動機(jī)遇到?jīng)_擊負(fù)載或傳動機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象，引起電動機(jī)電流的突然增加；

二、是變頻器輸出側(cè)發(fā)生短路（如圖1所示），如輸出端到電動機(jī)之間的連接線發(fā)生相互短路，或電動機(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逆變器件在不斷交替的工作過程中出現(xiàn)異常。如環(huán)境溫度過高，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)致在交替過程中，一個器件已經(jīng)導(dǎo)通、而另一個器件卻還未來得及關(guān)斷，引起同一個橋臂的上下兩個器件的“直通”（如圖2所示），使直流電壓的正、負(fù)極間處于短路狀態(tài)。

加減速時過電流

當(dāng)負(fù)載的慣性較大，而升速時間或降速時間又設(shè)定得太短時，也會引起過流。在升速過程中，變頻器工作頻率上升太快，電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速迅速上升，而電動機(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；在降速過程中，降速時間太短，同步轉(zhuǎn)速迅速下降，而電動機(jī)轉(zhuǎn)子因負(fù)載的慣性大，仍維持較高的轉(zhuǎn)速，這時同樣可以使轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的速度太大而產(chǎn)生過流

轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置不合理過電流

變頻器在啟動或極低速運(yùn)行時，根據(jù)V/f曲線，電動機(jī)

在低頻時對應(yīng)輸出的電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，這就導(dǎo)致勵磁電壓不足而使電動機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力，因此需要對轉(zhuǎn)矩進(jìn)行補(bǔ)充補(bǔ)償，這稱為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，通常的做法是對輸出電壓做一些提升補(bǔ)償，以補(bǔ)償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失，從而改善電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

電子過流保護(hù)

因為很多變頻器電子過流保護(hù)值設(shè)置，不是直接輸入多少A，而是要經(jīng)過換算，如;三菱變頻器需要將過流保護(hù)值換算為%數(shù)，換算時可能就會出現(xiàn)差錯。

案例分析

經(jīng)過對故障時工作狀況的監(jiān)測，變頻器報故障主要發(fā)生在啟動過程時

轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置

V0表示手動轉(zhuǎn)矩提升電壓、Vmax表示最大輸出電壓、f0表示轉(zhuǎn)矩提升的截止頻率、fb表示基本運(yùn)行頻率。

對于V0的設(shè)置原則一般有以下幾點(diǎn)：

①當(dāng)電動機(jī)與變頻器之間的距離太遠(yuǎn)時，由于線路壓降增大，應(yīng)適當(dāng)增大V0值；

②當(dāng)電動機(jī)容量小于變頻器額定容量時，由于此小容量電動機(jī)的繞組電阻比大容量電動機(jī)大，電阻壓降也大，應(yīng)適當(dāng)增大V0值；

③當(dāng)電動機(jī)抖動厲害時，說明轉(zhuǎn)矩過大，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償增益調(diào)得過高，應(yīng)適當(dāng)減小V0值。這里必須避免這樣一個誤區(qū)：即使提高很多輸出電壓，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對應(yīng)的提高。這是因為電動機(jī)電流包含電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量（如勵磁分量）。

過壓保護(hù)

1.正常情況下的電源電壓為380V，允許誤差為-5%～+10%，經(jīng)三相橋式全波整流后中間直流的峰值為591V，個別情況下電源線電壓達(dá)到450V，其峰值電壓也只有636V，并不算很高，一般電源電壓不會使變頻器因過壓跳閘。電源輸入側(cè)的過壓主要是指電源側(cè)的沖擊過壓，如雷電引起的過壓、補(bǔ)償電容在合閘或斷開時形成的過壓等

2.主要是指由于某種原因使電動機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài)時，即電機(jī)處于實際轉(zhuǎn)速比變頻頻率決定的同步轉(zhuǎn)速高的狀態(tài)負(fù)載的傳動系統(tǒng)中所儲存的機(jī)械能經(jīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的6個續(xù)流二極管回饋到變頻器的中間直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態(tài)，如果變頻器中沒采取消耗這些能量的措施，這些能量將會導(dǎo)致中間直流回路的電容器的電壓上升，達(dá)到限值即行跳閘。

過壓案例分析

比如當(dāng)變頻器拖動大慣性負(fù)載時，其減速時間設(shè)定的比較小，在減速過程中，變頻器輸出頻率下降的速度比較快，而負(fù)載慣性比較大，靠本身阻力減速比較慢，使負(fù)載拖動電動機(jī)的轉(zhuǎn)速比變頻器輸出的頻率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速還要高，電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，而變頻器沒有能量處理單元或其作用有限，因而導(dǎo)致變頻器中間直流回路電壓升高，超出保護(hù)值，就會出現(xiàn)過壓跳閘故障

灰塵多不僅會引起變頻器發(fā)熱，嚴(yán)重的導(dǎo)致變頻器內(nèi)部短路，粉塵中一般都會含有一定程度的導(dǎo)電介質(zhì)。

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電源側(cè)接觸器

使用目的：電源一旦斷電，自動將變頻器與電源脫開，以免在外部端子控制狀態(tài)下重新供電時變頻器自行工作，以保護(hù)設(shè)備的安全及人身安全；在變頻器內(nèi)部保護(hù)功能起作用時，通過接觸器使變頻器與電源脫開。

使用時請注意，不要用電磁接觸器進(jìn)行頻繁地起動或停止（變頻器輸入回路的開閉壽命大約為10萬次），不能用電源側(cè)的電磁接觸器停止變頻器

變頻器為什么要預(yù)充電？(解釋輸入側(cè)接觸器問題）

答：變頻器在剛接通電源時，要給濾波電解電容充電，只有變頻器的直流電壓達(dá)到一定值時，變頻器才能正常工作，所以變頻器需要預(yù)充電。