輪機(jī)長(zhǎng) 崔甲臣 

    一．日常維護(hù)

    1．注意事項(xiàng)：操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn)，具有電工操作基本知識(shí)。在對(duì)變頻器進(jìn)行檢查保養(yǎng)之前，必須在設(shè)備總電源全部切斷，并且等待變頻器放電結(jié)束之后進(jìn)行。

    2．日常檢查事項(xiàng)：變頻器上電之前應(yīng)先檢查周圍環(huán)境的溫度及濕度，溫度過高會(huì)導(dǎo)致變頻器過熱報(bào)警，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致變頻器功率器件損壞、電路短路；空氣過于潮濕會(huì)導(dǎo)致變頻器內(nèi)部直接短路。在變頻器運(yùn)行時(shí)要注意其冷卻系統(tǒng)是否正常，如：風(fēng)道排風(fēng)是否流暢，風(fēng)機(jī)是否有異常聲音。變頻器散熱效果如何將直接影響變頻器的正常運(yùn)行，變頻器的排風(fēng)系統(tǒng)如風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)是否流暢，進(jìn)風(fēng)口是否有灰塵及堵塞物都是日常檢查不可忽略的地方。此外日常檢查還要注意：電動(dòng)機(jī)是否過熱，有異味；變頻器及電機(jī)是否有異常響聲；變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大，輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。

    3．定期保養(yǎng)：清掃空氣過濾器冷卻風(fēng)道及內(nèi)部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動(dòng)，相間電阻是否有短路現(xiàn)象，正常應(yīng)大于幾十兆歐。導(dǎo)體及絕緣體是否有腐蝕現(xiàn)象，如有要及時(shí)用酒精擦拭干凈。在條件允許的情況下，要用示波器測(cè)量開關(guān)電源輸出各路電壓的平穩(wěn)性，測(cè)量驅(qū)動(dòng)電路各路波形的方波是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。接觸器的觸點(diǎn)是否有打火痕跡，嚴(yán)重的要更換同型號(hào)或大于原容量的新品；確認(rèn)控制電壓的正確性，進(jìn)行順序保護(hù)動(dòng)作試驗(yàn)；確認(rèn)保護(hù)顯示回路無(wú)異常；確認(rèn)變頻器在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)輸出電壓的平衡度。建議定期檢查，應(yīng)一年進(jìn)行一次。

    4．備件的更換：變頻器由多種部件組成，其中一些部件經(jīng)長(zhǎng)期工作后其性能會(huì)逐漸降低、老化，這也是變頻器發(fā)生故障的主要原因，為了保證設(shè)備長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)，下列器件應(yīng)定期更換：

    ⑴冷卻風(fēng)扇

    變頻器的功率模塊是發(fā)熱最嚴(yán)重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出，一般風(fēng)扇的壽命為10kh~40kh。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為2~3年就要更換一次風(fēng)扇。

    ⑵濾波電容

    中間直流回路濾波電容，又稱電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì)加快其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20％以上應(yīng)更換。

    二．故障排除

    根據(jù)變頻器發(fā)生故障或損壞的特征，一般可分為兩類；一種是由于使用環(huán)境惡劣，高溫、導(dǎo)電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發(fā)故障（嚴(yán)重時(shí)，會(huì)出現(xiàn)打火、爆炸等異?，F(xiàn)象）。這類故障 發(fā)生后，一般會(huì)使變頻器無(wú)任何顯示。處理方法是先對(duì)變頻器解體檢查，重點(diǎn)查找損壞件，根據(jù)故障發(fā)生區(qū)，進(jìn)行清理、測(cè)量、更換，然后全面測(cè)試，再恢復(fù)系統(tǒng)，空載試運(yùn)行，觀察觸發(fā)回路輸出側(cè)的波形，當(dāng)6組波形大小、相位差相等后，再加載運(yùn)行，達(dá)到解決故障的目的。另一類是在運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)現(xiàn)象，并伴隨著一定的故障顯示代碼。處理措施可根據(jù)隨機(jī)說明書上提供的指導(dǎo)方法進(jìn)行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不合適，或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產(chǎn)生的一種保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象。

    第一類故障：

    主電路故障

    根據(jù)對(duì)變頻器實(shí)際故障發(fā)生次數(shù)和停機(jī)時(shí)間統(tǒng)計(jì)，主電路的故障率占60%以上；運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不當(dāng)，導(dǎo)致的故障占20%左右；控制電路板出現(xiàn)的故障占15%；操作失誤和外部異常引起的故障占5%。從故障程度和處理困難性統(tǒng)計(jì)，此類故障發(fā)生必然造成元器件的損壞和報(bào)廢。是變頻器維修費(fèi)用的主要消耗部分。

   （1）整流塊的損壞

    變頻器整流橋的損壞也是變頻器的常見故障之一，早期生產(chǎn)的變頻器整流塊均以二極管整流為主，目前部分整流塊采用晶閘管的整流方式（調(diào)壓調(diào)頻型變頻器）。中、大功率普通變頻器整流模塊一般為三相全波整流，承擔(dān)著變頻器所有輸出電能的整流，易過熱，也易擊穿，其損壞后一般會(huì)出現(xiàn)變頻器不能送電、保險(xiǎn)熔斷等現(xiàn)象，三相輸入或輸出端呈低阻值（正常時(shí)其阻值達(dá)到兆歐以上）或短路。在更換整流塊時(shí)，要求其在與散熱片接觸面上均勻地涂上一層傳熱性能良好的硅導(dǎo)熱膏，再緊固螺絲。如果沒有同型號(hào)整流塊時(shí)，可用同容量的其它類型的整流塊替代，其固定螺絲孔，必須重新鉆孔、攻絲，再安裝、接線。

    （2）充電電阻易損壞

    導(dǎo)致變頻器充電電阻損壞原因一般是：如主回路接觸器吸合不好時(shí)，造成通流時(shí)間過長(zhǎng)而燒壞；或充電電流太大而燒壞電阻；或由于重載啟動(dòng)時(shí)，主回路通電和RUN信號(hào)同時(shí)接通，使充電電阻既要通過充電電流，同時(shí)又要通過負(fù)載逆變電流，故易被燒壞。其損壞的特征，一般表現(xiàn)為燒毀、外殼變黑、炸裂等損壞痕跡。也可根據(jù)萬(wàn)用表測(cè)量其電阻判斷。

   （3）逆變器模塊燒壞

    中、小型變頻器一般用三組GBT（絕緣柵晶體管模塊）；大容量的機(jī)種均采用多組IGBT并聯(lián)，故測(cè)量檢查時(shí)應(yīng)分別逐一進(jìn)行檢測(cè)。逆變器模塊的損壞原因很多:如輸出負(fù)載發(fā)生短路；負(fù)載過大，大電流持續(xù)運(yùn)行；負(fù)載波動(dòng)很大，導(dǎo)致浪涌電流過大；冷卻風(fēng)扇效果差，致使模塊溫度過高，導(dǎo)致模塊燒壞、性能變差、參數(shù)變化等問題，引起逆變器輸出異常。輔助控制電路故障變頻器驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)信號(hào)檢測(cè)及處理電路、脈沖發(fā)生及信號(hào)處理電路等控制電路稱為輔助電路。輔助電路發(fā)生故障后，其故障原因較為復(fù)雜，除固化程序丟失或集成塊損壞（這類故障處理方法一般只能采用控制板整塊更換或集成塊更換）外，其他故障較易判斷和處理。

    （4）驅(qū)動(dòng)電路故障

    驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)逆變器IGBT，也易發(fā)生故障。一般有明顯的損壞痕跡，諸如器件（電容、電阻、三極管及印刷板等）爆裂、變色、斷線等異?，F(xiàn)象，但不會(huì)出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路全部損壞情況。處理方法一般是按照原理圖，每組驅(qū)動(dòng)電路逐級(jí)逆向檢查、測(cè)量、替代、比較等；或與另一塊正品（新的）驅(qū)動(dòng)板對(duì)照檢查、逐級(jí)尋找故障點(diǎn)。處理故障步驟：首先對(duì)整塊電路板清灰除污。如發(fā)現(xiàn)印刷電路斷線，則補(bǔ)線處理；查出損壞器件即更換；根據(jù)筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，對(duì)懷疑的元器件，采用測(cè)量、對(duì)比、替代等方法判斷，有的器件需要離線測(cè)定。驅(qū)動(dòng)電路修復(fù)后，還要應(yīng)用示波器觀察各組驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的輸出波形，如果三相脈沖大小、相位不相等，驅(qū)動(dòng)電路仍然有異常處（更換的元器件參數(shù)不匹配，也會(huì)引起這類現(xiàn)象），應(yīng)重復(fù)檢查、處理。大功率晶體管工作的驅(qū)動(dòng)電路的損壞也是導(dǎo)致過流保護(hù)功能動(dòng)作的原因之一。驅(qū)動(dòng)電路損壞表現(xiàn)出來最常見的現(xiàn)象是缺相、或三相輸出電壓不相等、三相電流不平衡等特征。

    (5)開關(guān)電源損壞

    開關(guān)電源損壞比較明顯的一個(gè)特征就是變頻器通電后無(wú)顯示。開關(guān)電源的損壞常見的有開關(guān)管擊穿，脈沖變壓器燒壞，以及次級(jí)輸出整流二極管損壞。濾波電容使用時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致電容特性變化（容量降低或漏電電流較大），穩(wěn)壓能力下降，也容易引起開關(guān)電源的損壞。另外，變頻器通電后無(wú)顯示，也是較常見的故障現(xiàn)象之一，引起這類故障原因，多數(shù)也是由于開關(guān)電源的損壞所致。

    （6）反饋、檢測(cè)電路故障

    在使用變頻器過程中，經(jīng)常會(huì)碰到變頻器無(wú)輸出現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)電路損壞、逆變模塊損壞都有可能引起變頻器無(wú)輸出，此外輸出反饋電路出現(xiàn)故障也能引起此類故障現(xiàn)象。在實(shí)際中有時(shí)遇到變頻器有輸出頻率，沒有輸出電壓（實(shí)際輸出電壓非常小，可認(rèn)為無(wú)輸出），這時(shí)則應(yīng)考慮一下可能是反饋電路出現(xiàn)故障所致，因?yàn)?/span>在反饋電路中用于降壓的反饋電阻是較容易出現(xiàn)故障的元件之一。總之，變頻器常見故障有過流、過壓、欠壓以及過熱保護(hù)，并有相應(yīng)的故障代碼，其代碼含義可查閱隨機(jī)使用說明書，參考處理措施進(jìn)行解決。過流經(jīng)常是由于IGBT功率模塊的損壞而導(dǎo)致的，在更換功率模塊的同時(shí)，應(yīng)先檢查驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)，以免由于驅(qū)動(dòng)電路的損壞，或?qū)е?/span>IGBT功率模塊的重復(fù)損壞；欠壓故障發(fā)生的主要原因是快速熔斷器或整流模塊的損壞，以及電壓檢測(cè)電路的損壞，電壓檢測(cè)采樣信號(hào)是從主直流回路直接取樣，經(jīng)高阻值電阻降壓，并通過光耦隔離后送到CPU處理，由高低電平判斷是欠壓還是過壓；過熱停機(jī)，多數(shù)原因是由冷卻風(fēng)扇散熱不足引起的。

    第二類故障：

    根據(jù)故障代碼排除故障：

    1.故障：I/O COMM  

    是由于編碼器接口模塊、通訊接口模塊光纖接法錯(cuò)誤。

    2.故障：Inv overload  

    可能原因是編碼器A、B相接反。

    3.故障：torque fault  

    可能原因是編碼器A、B相接反，參數(shù)62.2時(shí)間太短。

    4.故障：brake flt  

    可能原因是編程時(shí)遺漏DI1,67.2時(shí)間太短，可以設(shè)為2S。

    5.故障：DC overvoltage  

    可能原因是制動(dòng)單元沒有投入，參數(shù)20.05設(shè)為off，27.01設(shè)為on。

    6.故障：encoder err  

    可能原因是光纖接錯(cuò)、編碼器反相、電壓等級(jí)選擇錯(cuò)誤。

    7.故障：over current  

    可能原因是制動(dòng)器沒有打開、編碼器電壓等級(jí)設(shè)置錯(cuò)誤、信號(hào)干擾，屏蔽線斷開。

    8.故障：brake L fault

    可能原因是DI1封線造成的。

    9.故障：earth fault  

    可能原因是電機(jī)電纜絕緣問題、制動(dòng)電阻接線錯(cuò)誤。

    10.故障：short cirult  

    可能原因是電機(jī)電纜絕緣問題。

    11.變頻器上電后主風(fēng)扇不工作并且發(fā)出電臺(tái)整點(diǎn)報(bào)時(shí)前的“嘀嘀”聲。

    原因：主板插排松動(dòng)。

    12.變頻器辨識(shí)已做完，用它對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，外部打檔后，電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)正反抖動(dòng)現(xiàn)象，外部給定回零后，電動(dòng)機(jī)仍然抖動(dòng)；對(duì)變頻器進(jìn)行本地操作時(shí)，會(huì)時(shí)而出現(xiàn)本地操作停止鍵失靈現(xiàn)象。

    原因：變頻器做辨識(shí)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速值設(shè)置不準(zhǔn)確（設(shè)置偏高）。解決：重新設(shè)置參數(shù)，重新進(jìn)行辨識(shí)運(yùn)行。注意：ABB變頻器做辨識(shí)運(yùn)行時(shí)即使電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速設(shè)置不準(zhǔn)確，電動(dòng)機(jī)辨識(shí)運(yùn)行仍然正常進(jìn)行，不報(bào)任何故障。

    13.直流母線充電電阻燒壞。

    現(xiàn)象：變頻器上電瞬間變頻器內(nèi)部打火花冒煙。故障確診：此故障為將制動(dòng)電阻接在了直流母線上，導(dǎo)致了直流母線充電電阻燒壞。制動(dòng)電阻接在了UDC+、UDC-端。

    14.變頻器在運(yùn)行時(shí)，一、二檔運(yùn)行正常，但三、四檔時(shí)運(yùn)行速度就下滑到一檔速度。

    原因:聯(lián)動(dòng)臺(tái)為分級(jí)式操作桿給定模式(即聯(lián)動(dòng)臺(tái)信號(hào)通過中間繼電器把信號(hào)給到變頻器)，其控制類型選擇參數(shù)64.10應(yīng)該選擇STEP JOYST模式。

    15．變頻器驅(qū)動(dòng)平移機(jī)構(gòu)，運(yùn)轉(zhuǎn)回零后無(wú)電氣制動(dòng)。

    原因：參數(shù)21.03電機(jī)停止模式為自由停車，造成電機(jī)停止時(shí)無(wú)電氣制動(dòng)，電機(jī)靠慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)法即時(shí)停轉(zhuǎn)。把此參數(shù)改為斜坡減速模式，故障消失。