变频器在使用中遇到的问题和故障防范

涌电压由于使用方法不正确或设置环境不合理，将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。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。外部的电磁感应干扰 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。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置，如RC吸收器；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主线路分离；指定采用屏蔽线回路，须按规定进行，若线路较，应采用合理的中继方式；变频器接地端子应按规定进行，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装噪声滤波器，避免由电源进线引入干扰。 安装环境, 电源异常, 雷击、感应雷电, 电源高次谐波 1, 安装环境

变频器属于电子器件装置，在其规格书中有详细安装使用环境的要求。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、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、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日光直射。

除上述3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要的。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，应采取设置空间加热器等必要措施。

2, 电源异常

电源异常表现为各种形式，但大致分以下3种，即缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。

如果附近有直接起动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，应和变频器供电系统分离，减小相互影响；对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合，除选择合适价格的变频器外，还因预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式，当电压回复后，通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流；对于要求必须量需运行的设备，要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。

二极管输入及使用单相控制电源的变频器，虽然在缺相状态也能继续工作，但整流器中个别器件电流过大及电容器的脉冲电流过大，若长

期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响，应及早检查处理。 3, 雷击、感应雷电

雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路器开闭也能产生较高的冲击电压。

变压器一次侧真空断路器断开时，通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。

为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件，保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时，应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，因在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。

过去的晶体管变频器主要有以下缺点：容易跳闸、不容易再起动、过负载能力低。由于IGBT及CPU的迅速发展，变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能，大幅度提高了变频器的可靠性。 如果使用矢量控制变频器中的“全领域自动转矩补偿功能”，其中“起动转矩不足”、“环境条件变化造成出力下降”等故障原因，将得到很好的克服。该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运算，计算出当前时刻所需要的转矩，迅速对输出电压进行修正和补偿，以抵消因外部条件变化而造成的变频器输出转矩变化。

此外，由于变频器的软件开发更加完善，可以预先在变频器的内部设

置各种故障防止措施，并使故障化解后仍能保持继续运行，例如：对自由停车过程中的电机进行再起动；对内部故障自动复位并保持连续运行；负载转矩过大时能自动调整运行曲线，避免Trip；能够对机械系统的异常转矩进行检测。

变频器对周边设备的影响及故障防范

变频器的安装使用也将对其他设备产生影响，有时甚至导致其他设备故障。因此，对这些影响因素进行分析探讨，并研究应该采取哪些措施时非常必要的。

4,电源高次谐波

由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式，这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流，并造成电压波形畸变，对电源系统产生严重影响，通常采用以下处理措施：采用专用变压器对变频器供电，与其它供电系统分离；在变频器输入侧加装滤波电抗器或多种整流桥回路，降低高次谐波分量，对于有进相电容器的场合因高次谐波电流将电容电流增加造成发热严重，必须在电容前串接电抗器，以减小谐波分量，对电抗器的电感应合理分析计算，避免形成 LC振荡。

电动机温度过高及运行范围

对于现有电机进行变频调速改造时，由于自冷电机在低速运行时冷却能力下降造成电机过热。此外，因为变频器输出波形中所含有的高次谐波势必增加电机的铁损和铜损，因此在确认电机的负载状态和运行范围之后，采取以下的相应措施：对电机进行强冷通风或提高电机规

格等级；更换变频专用电机；限定运行范围，避开低速区。 5, 振动、噪声

振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的，特别是当脉动转矩与机械共振电恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声，对于不同的安装场所应采取不同的处理措施：变频器在调试过程中，在保证控制精度的前提下，应尽量减小脉冲转矩成分；调试确认机械共振点，利用变频器的频率屏蔽功能，使这些共振点排除在运行范围之外；由于变频器噪声主要有冷却风扇机电抗器产生，因选用低噪声器件；在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器，减小因PWM调制方式造成的高次谐波。

6,高频开关形成尖峰电压对电机绝缘不利

在变频器的输出电压中，含有高频尖峰浪用电压。这些高次谐波冲击电压将会降低电动机绕组的绝缘强度，尤其以PWM控制型变频器更为明显，应采取以下措施：尽量缩短变频器到电机的配线距离；采用阻断二极管的浪吸收装置，对变频器输出电压进行处理.

第二篇：维修电工技师论文

                                 维修电工技师论文

  本人在多年的工作实践中，在工作中按高标准，严要求，保质保量完成各种电器设备的维护保养及维修。确保电器设备安全运行。使领导放心，更好的服务好客户，认真学习钻研电器设备的新技术，开拓思路，掌握电器维修的新工艺。发挥自己的专业技能，为公司的发展做出贡献。在工作中根据变电所实际情况，发现各变电所的缺陷及整改之处。注意到有不少故障是各种低压电器经过使用其元件老化并缺乏经常性维护而产生的。以下是通过本人在检修工作中的一些实例来说明低压电器的故障检修及要领。

一 常用电压电器故障的几个检修实例

1 电压断路器故障

  触头过热，可闻到配电控制柜有味道，经过检查是动触头没有完全插入静触头，触点压力不够，导致开关容量下降，引起触头过热。此时要调整操作机构，使动触头完全插入静触头。通电时闪弧爆响，经检查是负载长期过重，触头松动接触不良所引起的。检修此故障一定要注意安全，严防电弧对人和设备的危害。检修完负载和触头后，先空载通电正常后，才能带负载检查运行情况，直至正常。此故障一定要注意用器设备的日常维护工作，以免造成不必要的危害。

2 接触器的故障

  触点断相，由于某相触点接触不好或者接线端子上螺钉松动，使电动机缺相运行，此时电动机虽能转动，但发出嗡嗡声。应立即停车检修。

  触点熔焊，接“停止”按钮，电动机不停转，并且有可能发出嗡嗡声。此类故障是二相或三相触点由于过载电流大而引起熔焊现象，应立即断电，检查负载后更换接触器。

  通电衔铁不吸合。如果经检查通电无振动和噪声，则说明衔铁运动部分沿有卡住，只是线圈断路的故障。可拆下线圈按原数据重新绕制后浸漆烘干。

3 热继电器故障

  热功当量元件烧断，若电动机不能启动或启动时有嗡嗡声，可能是热继电器的热元器件中的熔断丝烧断。此类故障的原因是热继电器的动作频率太高，或负极侧发生过载。排除故障后，更换合适的热继电器、注意后重新调整整定值。

  热继电器“误”动作。这种故障原因一般有以下几种：整定值偏小，以致未过载就动作；电动机启动时间长，使热继电器在启动过程中动作；操作频率过高，使热元件经常受到冲击。重新调整整定值或更换适合的热继电器解决。

热继电器“不”动作。这种故障通常是电流整定值偏大，以致过载很久仍不动作，应根据负载工种电流调整整定电流。

热继电器使用日久，应该定期校验它的动作可靠性。当热继电器动作脱扣时，应待双金属片冷却后再复位。按复位按钮用力不可过猛，否则会损坏操作系统。

二 常用电压电器的故障检修及其要领

  凡有触点动作的电压电器主要有触点系统、电磁系统、灭弧装置三部分组成。也是检修中的重点。

1 触点的故障检修

  触点的故障一般有触点过热，熔焊等。触点过热的主要原因是触点压力不够，表面氧化或不清洁和容量不够；触点熔焊的主要原因是触点在闭合时产生较大电弧，及触点严重跳动所致。检查触点表面氧化情况和有无污垢。触点有污垢，已用汽油清洁干净。

  银质触点的氧化层不仅有良好的导电性能，而且在使用中还会还原成金属银，所以可不作修理。

  铜质触点的氧化层，可用油光锉锉平或用小刀轻轻地刮去其表面的氧化层。

  观察触点表面有无烧伤烧毛，铜触点烧毛可用油光锉或小刀整修毛。整修触点表面不必过分光滑，不允许用纱布来整修，以免残留砂粒在触点闭合时嵌在触点上造成接触不良。但银触点烧毛可不必整修。

  触点如有熔焊，应更换触点。若因触点容量不够而造成，更换时应选容量大一级的电器。

  检查触点有无松动，如有应加以紧固，以防触点跳动。检查触点有无机械损伤使弹簧变形，造成触点压力不够。若有，应调整压力，使触点接触良好。触点压力的经验测量方法如下：初压力的测量，在支架和动触点之间放置一张纸条约0.1㎜其宽度比触头宽些，纸条在弹簧作用下被压紧，这时用一手拉纸条，当纸条可拉出而且有力感时，可认为初压力比较合适。终压力的测量，将纸条夹在动，静触点之间，当触点在电器通电吸合后，用同样方法拉纸条。当纸条可拉出的，可认为终压力比较合适。对于大容量的电器，如100A以上当用同样方法拉纸条，当纸条拉出时有撕裂现象可认为初、终压力比较合适。

  以上触点压力的测量方法在多次修理实验中效果不错。都能正常进行，如测量压力值不能经过调整弹簧恢复时，必须更换弹簧或触点。

2 电磁系统的故障检修

  由于动，静铁芯的端面接触不良或铁芯歪斜，短路环损坏。电压太低等，都会使衔铁噪声大，甚至线圈过热或烧毁。

（1）  衔铁噪声大。修理时、应拆下线圈，检查、静铁心之间的接触面是否平整，在无油污。若不平整应锉平或磨平，如有油污要用汽油进行清洗。若铁心歪斜或松动，应加以校正或紧固。

检查短路环有无断裂，如有断裂应按原尺寸用铜板制好换止，或将粗铜丝敲打成方截面，按原尺寸做好装上。（2）

（2）  电磁线圈断电后衔铁不立即释放。产生这种故障的主要原因有：运动部分被卡住；铁芯气隙大小，剩磁太大；弹簧疲劳变形，弹力不够和铁芯接触面有油污。可通过拆卸后整修，使铁芯中柱端面与底端面间留有0.02—0.03㎜的气隙，或更换弹簧。

（3）    线圈故障检修。线圈的主要故障是由于所通过的电流过大，线圈过热以致烧毁。这类故障通常是由于线圈绝缘损坏，电源电压过低，动，静铁芯接触不紧密，也都能使线圈电流过大，线圈过热以致烧毁。

线圈若因短路烧毁，均应重绕时可以从烧坏的线圈中测得导线线径和匝数。也可以从铭牌或手册上查出线圈的线径和匝数。按铁芯中柱截面制作线模，线圈绕好后先放在105—110度的烤箱中3小时，冷却至60—70度浸1010沥青漆，也可以用其他绝缘漆。滴尽余漆后在温度为110—120度的烘箱中烘干，冷却至常温后即可使用。

如果线圈短路的匝数不多。短路点又在接近线圈的用头处，其余部分完好，应立即切断电源，以免线圈烧毁。

若线圈通电后无振动力学噪声，要检查线圈引出线连接处又无脱落，用万用表检查线圈是否断线或烧毁；通电后如有振动和噪声，应检查活动部分是否被卡住，静，动铁芯之间是否有导物，电源电源是否过低。要区别对待，及时处理。

3 灭火装置的检修

  取下灭火罩，检查灭弧珊片的完整性及清除表面的烟痕和金属细末，外壳应完整无损。灭弧罩如有碎裂隙，应及时更换。特别说明一点原来带有灭弧罩的电器绝不允许在不带灭弧罩时使用。

  常用低压电器种类很多，以上是几种有代表性的又是最常用的电器故障的一些方法及其要领，触类旁通，对其他电器的检修具有一定的共性。

                                                     

李杰

                                                    2013.08.10