变频器常规检测(1)

1. 变频器常规检测 在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。如果是变频器出现故障，如何去判断是哪一部分问题，在这里略作介绍。一、静态测试1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端，将万用表调到电阻X10档，红表棒接到P，黑表棒分别依到R、S、T，应该有大约几十欧的阻值，且基本平衡。相反将黑表棒接到P端，红表棒依次接到R、S、T，有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端，重复以上步骤，都应得到相同结果。如果有以下结果，可以判定电路已出现异常，A.阻值三相不平衡，可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时，电阻无穷大，可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。2、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上，应该有几十欧的阻值，且各相阻值基本相同，反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端，重复以上步骤应得到相同结果，否则可确定逆变模块故障二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。在上电前后必须注意以下几点:1、上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机(炸电容、压敏电阻、模块等)。2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。4、如未显示故障,首先检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障5、在输出电压正常(无缺相、三相平衡)的情况下，带载测试。测试时，最好是满负载测试。三、故障判断1、整流模块损坏一般是由于电网电压或内部短路引起。在排除内部短路情况下，更换整流桥。在现场处理故障时，应重点检查用户电网情况，如电网电压，有无电焊机等对电网有污染的设备等。2、逆变模块损坏一般是由于电机或电缆损坏及驱动电路故障引起。在修复驱动电路之后，测驱动波形良好状态下，更换模块。在现场服务中更换驱动板之后，还必须注意检查马达及连接电缆。在确定无任何故障下，运行变频器。3、上电无显示一般是由于开关电源损坏或软充电电路损坏使直流电路无直流电引起，如启动电阻损坏，也有可能是面板损坏。4、上电后显示过电压或欠电压一般由于输入缺相，电路老化及电路板受潮引起。找出其电压检测电路及检测点，更换损坏的器件。5、上电后显示过电流或接地短路一般是由于电流检测电路损坏。如霍尔元件、运放等。6、启动显示过电流一般是由于驱动电路或逆变模块损坏引起。7、空载输出电压正常,带载后显示过载或过电流该种情况一般是由于参数设置不当或驱动电路老化,模块损伤引起2. 变频器常见故障和预防 1 变频器的故障原因及预防措施 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。其结构多为单元化或模块化形式。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尤为重要。1.1 主回路常见故障分析 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。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由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，所以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 ，寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度，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来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5 M以下时，应考虑更换电解电容器。1.2 主回路典型故障分析 故障现象：变频器在加速、减速或正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，超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值，而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围内，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回路输出端子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IPM模块是否损坏。如模块未损坏，则是驱动电路出了故障。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。1.3 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，其原理与前述相同，但这里的电容器中通过的脉动电流，是基本不受主回路负载影响的定值，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，一般根据电容器环境温度以及使用时间，来推算是否接近其使用寿命。 电源电路板给控制回路、IPM驱动电路和表面操作显示板以及风扇等提供电源，这些电源一般都是从主电路输出的直流电压，通过开关电源再分别整流而得到的。因此，某一路电源短路，除了本路的整流电路受损外，还可能影响其他部分的电源，如由于误操作而使控制电源与公共接地短接，致使电源电路板上开关电源部分损坏，风扇电源的短路导致其他电源断电等。一般通过观察电源电路板就比较容易发现。 逻辑控制电路板是变频器的核心，它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大规模集成电路，具有很高的可靠性，本身出现故障的概率很小，但有时会因开机而使全部控制端子同时闭合，导致变频器出现EEPROM故障，这只要对EEPROM重新复位就可以了。 IPM电路板包含驱动和缓冲电路，以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑控制板来的PWM信号，通过光耦合将电压驱动信号输入IPM模块，因而在检测模快的同时，还应测量IPM模块上的光耦。1.4 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，噪声增大最后停转，变频器出现IPM过热跳闸。冷却风扇的寿命受陷于轴承，大约为1000035000 h。当变频器连续运转时，需要23年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行。1.5 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。减少噪声干扰的具体方法有：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上，加装防止冲击电压的吸收装置，如RC浪涌吸收器，其接线不能超过20 cm；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15 mm以上，与主回路保持10 cm以上的间距；变频器距离电动机很远时（超过100 m），这时一方面可加大导线截面面积，保证线路压降在2%以内，同时应加装变频器输出电抗器，用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频器接地端子应按规定进行接地，必须在专用接地点可靠接地，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装无线电噪声滤波器，减少输入高次谐波，从而可降低从电源线到电子设备的噪声影响；同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器，以降低其输出端的线路噪声。1.6 安装环境 变频器属于电子器件装置，在其说明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日光直射。 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，应采取设置空气加热器等必要措施。1.7 电源异常 电源异常大致分以下3种，即缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混合形式。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的单位，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。 对于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速中的过电流。 对于要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控制电源的变频器，虽然在缺相状态，但也能继续工作，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。1.8 雷击、感应雷电 雷击或感应雷击形成的冲击电压，有时也会造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路开闭会产生较高的冲击电压。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。真空断路器应增加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，应在控制时序上，保证真空断路器动作前先将变频器断开。2 变频器本身的故障自诊断及预防功能 老型号的晶体管变频器主要有以下缺点：容易跳闸、不容易再启动、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”，其中的“启动转矩不足”、“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启动；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，能够对机械系统的异常转矩进行检测。 造成变频器故障的原因是多方面的，只有在实际中，不断摸索总结，才能及时消除各种各样的故障。3. 变频器的常见使用问题 1:1台变频器带多台电机时，怎么选定变频器容量？1台变频器并联驱动多台电机，请使电机额定容量的总和在变频器的额定输出电流以下,并保留10%余量。2:怎么解决高次谐波问题？二极管整流电路会产生5、7、11、13次的高次谐波。影响：电流增大、功率因数下降对策：请装上AC或DC电抗器（3压降左右）3:对于变频器输入侧变压器有什么要求？当安装大容量机器时，请事先确认变压器阻抗值，变压器容量是否合适。另外，在下面3个情况下，请在变频器输入侧装上AC电抗器。特别在小容量变频器和大容量变频器安装在同一地方时要注意以下三点:变压器容量超过500KVA时变压器与变频器之间的距离小于10M时输入电流值大于变频器额定输出电流值时由于电网电感越小高次谐波电流就会越大，故甚至可能会引起变频器整流桥损坏4:怎么解决电压不平衡问题？有时很小的电压不平衡会引起很严重的电流不平衡，甚至产生缺相。后果：整流桥损坏，电解电容损坏（由脉动电流增大）对策：如果某一相的电流超过变频器的额定输出电流时，必须装上电抗器.*在轻载时出现电流不平衡，不会损坏机器。5：对于空气开关有什么要求？MCCB的推荐参数一览表，如下所示：此推荐参数是以一般型MCCB规格为基准的。你可采用更高档的规格。与变频器相配的（降压）变压器容量：6：对于输入电压波动有什么要求?一般输入电压范围相当宽，故基本上能适应国内的任何地区。但在安装时一定要事先确认输入电压。.容许电压范围低值：380V-15%=323V（负载过量时，电流增加）高值：460V+10%=506V受接触器和风扇制约（18.5Kw以上）小于15Kw是DC励磁。.超过限定的容许电压范围时下限：出现欠压保护（LV），变频器就会停机（约300V）上限：出现过电压保护（OV），变频器也会停机*输入电压超过 506V时，OV也保护不了接触器、风扇等。*整流模块的耐压承受能力为1600V，一般不会因过电压损坏.对于输入电压波动，平时AVR（稳压）功能会自动地工作。4. 变频器故障原因分析 过电流跳闸的原因分析（1）重新起动时，一升速就跳闸。这是过电流十分严重的表现。主要原因有：1）负载侧短路2）工作机械卡住3）逆变管损坏4）电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来（2）重新起动时并不立即跳闸，而是在运行过程中跳闸可能的原因有：1）升速时间设定太短2）降速时间设定太短3）转矩补偿设定较大，引起低速时空载电流过大4）电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起误动作电压跳闸的原因分析（1）过电压跳闸，主要原因有：1）电源电压过高2）降速时间设定太短3）降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想a.来不及放电，应增加外接制动电阻和制动单元b.放电支路发生故障,实际并不放电(2) 欠电压跳闸,可能的原因有:1) 电源电压过低2) 电源断相3) 整流桥故障电动机不转的原因分析(1)功能预置不当1)上限频率与最高频率或基本频率和最高频率设定矛盾2)使用外接给定时,未对键盘给定/外接给定的选择进行预置3)其他的不合理预置(2)在使用外接给定时,无起动信号(3)其它原因1)机械有卡住现象2)电动机的起动转矩不够3)变频器的电路故障5. 变频器过电压故障原因分析及对策 变频器过电压故障保护是变频器中间直流电压达到危险程度后采取的保护措施，这是变频器设计上的一大缺陷，在变频器实际运行中引起此故障的原因较多，可以采取的措施也较多，在处理此类故障时要分析清楚故障原因，有针对性的采取相应的措施去处理。 2 变频器过电压的危害 变频器过电压主要是指其中间直流回路过电压，中间直流回路过电压主要危害在于: (1) 引起电动机磁路饱和。对于电动机来说，电压主过高必然使电机铁芯磁通增加，可能导致磁路饱和，励磁电流过大，从面引起电机温升过高; (2) 损害电动机绝缘。中间直流回路电压升高后，变频器输出电压的脉冲幅度过大，对电机绝缘寿命有很大的影响; (3) 对中间直流回路滤波电容器寿命有直接影响，严重时会引起电容器爆裂。因而变频器厂家一般将中间直流回路过电压值限定在DC800V左右，一旦其电压超过限定值，变频器将按限定要求跳闸保护。 产生变频器过电压的原因 3.1 过电压的原因 一般能引起中间直流回路过电压的原因主要来自以下两个方面: . (1) 来自电源输入侧的过电压 正常情况下的电源电压为380V，允许误差为-5%+10%，经三相桥式全波整流后中间直流的峰值为591V，个别情况下电源线电压达到450V，其峰值电压也只有636V，并不算很高，一般电源电压不会使变频器因过电压跳闸。电源输入侧的过电压主要是指电源侧的冲击过电压，如雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压等，主要特点是电压变化率dv/dt和幅值都很大。 (2) 来自负载侧的过电压 主要是指由于某种原因使电动机处于再生发电状态时，即电机处于实际转速比变频频率决定的同步转速高的状态，负载的传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的6个续流二极管回馈到变频器的中间直流回路中。此时的逆变器处于整流状态，如果变频器中没采取消耗这些能量的措施，这些能量将会导致中间直流回路的电容器的电压上升。达到限值即行跳闸。 3.2 从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因 从变频器负载侧可能引起过电压的情况及主要原因如下: (1) 变频器减速时间参数设定相对较小及未使用变频器减速过电压自处理功能。当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设定的比较小，在减速过程中，变频器输出频率下降的速度比较快，而负载惯性比较大，靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量处理单元或其作用有限，因而导致变频器中间直流回路电压升高，超出保护值，就会出现过电压跳闸故障。大多数变频器为了避免跳闸，专门设置了减速过电压的自处理功能，如果在减速过程中，直流电压超过了设定的电压上限值，变频器的输出频率将不再下降，暂缓减速，待直流电压下降到设定值以下后再继续减速。如果减速时间设定不合适，又没有利用减速过电压的自处理功能，就可能出现此类故障。(2) 工艺要求在限定时间内减速至规定频率或停止运行工艺流程限定了负载的减速时间，合理设定相关参数也不能减缓这一故障，系统也没有采取处理多余能量的措施，必然会引发过压跳闸故障。 (3) 当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将处于再生发电制动状态位能负载下降过快，过多回馈能量超过中间直流回路及其能量处理单元的承受能力，过电压故障也会发生。 (4) 变频器负载突降变频器负载突降会使负载的转速明显上升，使负载电机进入再生发电状态，从负载侧向变频器中间直流回路回馈能量，短时间内能量的集中回馈，可能会中间直流回路及其能量处理单元的承受能力引发过电压故障。 (5) 多个电机拖动同一个负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状态，引起了过电压故障。处理时需加负荷分配控制。可以把变频器输出特性曲线调节的软一些 (6) 变频器中间直流回路电容容量下降变频器在运行多年后，中间直流回路电容容量下降将不可避免，中间直流回路对直流电压的调节程度减弱，在工艺状况和设定参数未曾改变的情况下，发生变频器过电压跳闸几率会增大，这时需要对中间直流回路电容器容量下降情况进行检查。 过电压故障处理对策 对于过电压故障的处理，关键一是中间直流回路多余能量如何及时处理;二是如何避免或减少多余能量向中间直流回路馈送，使其过电压的程度限定在允许的限值之内。下面是主要的对策: (1) 在电源输入侧增加吸收装置，减少过电压因素对于电源输入侧有冲击过电压、雷电引起的过电压、补偿电容在合闸或断开时形成的过电压可能发生的情况下，可以采用在输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器等方法加以解决。 (2) 从变频器已设定的参数中寻找解决办法在变频器可设定的参数中主要有两点: l 减速时间参数和变频器减速过电压自处理功能。在工艺流程中如不限定负载减速时间时，变频器减速时间参数的设定不要太短，而使得负载动能释放的太快，该参数的设定要以不引起中间回路过电压为限，特别要注意负载惯性较大时该参数的设定。如果工艺流程对负载减速时间有限制，而在限定时间内变频器出现过电压跳闸现象，就要设定变频器失速自整定功能或先设定变频器不过压情况下可减至的频率值，暂缓后减速至零，减缓频率减少的速度。 l 是中间直流回路过电压倍数。 (3) 分析工艺流程，在工艺流程中寻找解决办法如我厂氢氧化铝捞取浮游物项目袋滤机系统，有8台50kW进料泵、4台30kW回流泵采用富士变频器调速，在袋滤机工作流程中每隔2030min需要将吸附在滤布上的滤饼除去，除去滤饼的方法是使滤布的出料侧压力高于进料侧压力，形成较高的压差使料浆倒流来实现的。在蓄能阶段，进料泵闭环于流量参数，为了保持恒定流量，变频器的频率一直在提升，到了回流阶段，进料阀门突然关闭，进料泵变频器负载突降，电机进入再生发电状态，引发过电压故障。我们分析在蓄能阶段后期只要在袋滤机内形成满足去除滤饼所要求的压力即可，没有必要形成过高的压力，而使变频器运行于过高的频率段，对于此故障可以在蓄能阶段引入袋滤机内部压力值，达到所需压力即停止频率的上升。或可以在蓄能的整个阶段停止频率的上升，这样就可以大幅减少回流阶段负载侧能量向中间直流回路的回馈。这一点在DCS集散控制系统中是可以办到的。 如袋滤机系统中回流泵因23台袋滤机对滤布反冲洗时，循环卸料，时间短,流量大，料浆中混有空气，引起回流泵打空转，负载突减，使电动机处于再生制动工况，导致变频器中间直流回路过电压，变频器保护跳闸，对于这一故障，可以从工艺方面入手，在每台袋滤机的回流出口至回流槽处加缓冲槽，改变回流流量突变状况，减小流量变化对变频器的影响，解决过电压问题。(4) 采用增加泄放电阻的方法 一般小于7.5kW的变频器在出厂时内部中间直流回路均装有控制单元和泄放电阻，大于7.5kW的变频器需根据实际情况外加控制单元和泄放电阻，为中间直流回路多余能量释放提供通道，是一种常用的泄放能量的方法。其不足之处是能耗高，可能出现频繁投切或长时间投运，致使电阻温度升高、设备损坏。 (5) 在输入侧增加逆变电路的方法 处理变频器中间直流回路能量最好的方法就是在输入侧增加逆变电路，可以将多余的能量回馈给电网。但逆变桥价格昂贵，技术要求复杂，不是较经济的方法。这样在实际中就限制了它的应用，只有在较高级的场合才使用。 (6) 采用在中间直流回路上增加适当电容的方法中间直流回路电容对其电压稳定、提高回路承受过电压的能力起着非常重要的作用。适当增大回路的电容量或及时更换运行时间过长且容量下降的电容器是解决变频器过电压的有效方法。这里还包括在设计阶段选用较大容量的变频器的方法，是以增大变频器容量的方法来换取过电压能力的提高。 (7) 在条件允许的情况下适当降低工频电源电压 目前变频器电源侧一般采用不可控整流桥，电源电压高，中间直流回路电压也高，电源电压为380V、400V、450V时，直流回路电压分别为537V、565V、636V。有的变频器距离变压器很近，变频器输入电压高达400V以上，对变频器中间直流回路承受过电压能力影响很大，在这种情况下，如果条件允许可以将变压器的分接开关放置在低压档，通过适当降低电源电压的方式，达到相对提高变频器过电压能力的目的。 4 K. t7 c- i4 C% i(8) 多台变频器共用直流母线的方法至少两台同时运行的变频器共用直流母线可以很好的解决变频器中间直流回路过电压问题，因为任何一台变频器从直流母线上取用的电流一般均大于同时间从外部馈入的多余电流，这样就可以基本上保持共用直流母线的电压。使用共用直流母线存在的最大的问题应是共用直流母线保护上的问题，在利用共用直流母线解决过电压的问题时应注意这一点。 (9) 通过控制系统功能优势解决变频器过电压问题 在很多工艺流程中，变频器的减速和负载的突降是受控制系统支配的，可以利用控制系统的一些功能，在变频器的减速和负载的突降前进行控制，减少过多的能量馈入变频器中间直流回路。如对于规律性减速过电压故障，可将变频器输入侧的不可控整流桥换成半可控或全控整流桥，在减速前将中间直流电压控制在允许的较低值，相对加大中间直流回路承受馈入能量的能力，避免产生过电压故障。而对于规律性负载突降过电压故障，可利用控制系统如FOXBORO的DCS集散系统的控制功能，在负载突降前，将变频器的频率作适当提升，减少负载侧过多的能量馈入中间直流回路，以减少其引起的过电压故障。 5 结束语 变频器中间直流过电压故障是变频器的一个弱点，关键是要分清原因，结合变频器本身参数、控制系统状况和工艺流程等情况，才能制定相应的对策，只要认真对待，该过电压故障是不难解决的。6. 变频器空载调试方法和变频器使用中的常见问题 变频器空载调试方法对变频调速系统的调试，一般应遵循“先空载调试，再带载调试” 的规律。 变频系统的空载调试，主要是观察变频器配上电动机后的工作情况，并校准电动机的旋转方向。调试步骤如下： 1) 变频器的输出端接上电动机，但电动机与负载脱开，通上电源，观察有无异常现象。 2) 先采用键盘空载模式，将频率设置于0位，起动变频器，微微增大工作频率，观察电动机的起转情况，以及旋转方向是否正确。如方向相反，则予以改正。 3) 将频率上升至额定频率，让电动机运行一段时间。如一切正常，再选若干个常用的工作频率，也让电动机运行一段时间。 4) 将给定频率信号突降至0（或按停止按钮），观察电动机的制动情况。 5) 将外接输入控制线接好，切换到远程控制模式，逐项试验，检查各外接控制功能的执行情况，观察变频器的输出频率与远程给定值是否相符问：1台变频器带多台电机时，怎么选定变频器容量？ 答：1台变频器并联驱动多台电机，请使电机额定容量的总和在变频器的额定输出电流以下,并保留10%余量。电机在运行过程中应该同时起停，而不要中途投入/退出。1台变频器带多台电机时，怎么选定变频器容量？1台变频器并联驱动多台电机，请使电机额定容量的总和在变频器的额定输出电流以下,并保留10%余量，这个问题在起重行业不能这样选取，应该是多台电机额定电流之和再乘以2倍（因为电机瞬间2倍的额定电流很正常）一定要小于变频器的额定电流在加上150%过载余量，主要是考虑安全系数，例如提升机小车两台电机功率为7.5KW,额定电流为16A，电流总和为（16+16）*200%=64A，此时就不能选取18.5KW,应该是22KW，一般无速度传感器矢量控制型变频器额定输出电流48A，150%过载余量/分钟，因此48*150%=72A，72A64A，可以满足要求，如果选取18.5KW,没有100%把握！以上全部是实际经验，不能只考虑电流、力矩，还要考虑安全系数！问：怎么设定加减速时间及转矩提升？ 答：1、负载的惯量大，一般起动转矩小。所以，加减速度时间值设定大时，转矩提升值要设定小。 2、起动转矩大的负载，一般惯量小。所以，加减速时间设定小时，转矩提升要设定大一些。而且 如果加减速时间长，大电流流过的时间长。逐步加大转矩提升，电流会逐步减小，直到电流反而增大时，停止转矩补偿的提升。始动频率设得高一些（5-10Hz）。 3、用矢量控制模式，自动设转矩补偿。问：如何最大限度地减少干扰？ 答：1、对产生干扰方（变频器）的对策：传导干扰在输入侧用干扰滤波器，在输入侧使用干扰滤波器（输入专用）、零相电抗器、接地电容、绝缘变压器。感应干扰把输入/输出线、动力线、信号线分离。采用屏蔽线，并使用电源线滤波器（共用扼流圈、磁环），正确接地。辐射干扰注意控制柜子中的安装和动力线的金属配管。 降低载波频率也有效果。 2、对被干扰方的对策：尽量远离变频器。信号线采用屏蔽线，且屏蔽线只有一端和共用端相接。还可以使用磁环和滤波电容。在电源线中插入电源线滤波器（正常状态扼流器、小型的噪音滤波器）。接地线的分离。问：是否可以由输入侧电磁接触器来进行运转/停机? 答：不可以。因为频繁开/关时，会导致充电电阻损坏。马达自由空转时，会产生过电流，容易击穿逆变模块。问：出现整流桥损坏如何解决？ 答：电网与变频器的不协调，可能造成变频器整流桥的损坏，可以考虑装输入交流电抗器选购件对应。需要装交流电抗器的判断条件如下：（1） 变压器容量大于500KVA，且变压器容量与变频器容量的比大于10时。（2） 同一电源变压器装有可控硅负载或功率因素补偿电容器时。（3） 电源三相电压不平衡超过3%时。（4） 需要改善输入功率因素时。7. 变频器日常维护保养准则 随着工厂自动化技术的发展，变频器日益成为重要的驱动和控制设备，因此保障变频器可靠运行也成为设备保养，降低故障停机时间的重要议题。要确保变频器可靠连续地运行，关键在于日常维护保养。 日常维护保养的具体内容可以分为： 一、运行数据记录，故障记录： 每天要记录变频器及电机的运行数据，包括变频器输出频率，输出电流，输出电压，变频器内部直流电压，散热器温度等参数，与合理数据对照比较，以利于早日发现故障隐患。 变频器如发生故障跳闸，务必记录故障代码，和跳闸时变频器的运行工况，以便具体分析故障原因。 二、变频器日常检查： 每两周进行一次，检查记录运行中的变频器输出三相电压，并注意比较他们之间的平衡度；检查记录变频器的三相输出电流，并注意比较他们之间的平衡度；检查记录环境温度，散热器温度；察看变频器有无异常振动，声响，风扇是否运转正常。 三、变频器保养： 每台变频器每季度要清灰保养1次。保养要清除变频器内部和风路内的积灰，脏物，将变频器表面擦拭干净；变频器的表面要保持清洁光亮；在保养的同时要仔细检查变频器，察看变频器内有无发热变色部位，水泥电阻有无开裂现象，电解电容有无膨胀漏液防爆孔突出等现象，PCB板有否异常，有没有发热烧黄部位。保养结束后，要恢复变频器的参数和接线，送电，带电机工作在3Hz的低频约1分钟，以确保变频器工作正常。 四、变频器大修： 变频器大修项目：变频器具体大修项目主要依据变频器使用年限以及日常检查的结果决定。8. 变压器接线原理图从上图中我们可以看到，比如 一次侧UAB为12点的话，那么YND11的二次三角侧的电压为11点，这样就是YND11的叫法的由来。 牵引变压器为YNd11接法的三相变压器，该变压器的YN接法的三个原边三相接高压公用电网，该变压器d接法的低压侧三个端子与潮流控制器的三个电流输出端相连，且其中的两个端子同时连接电气化铁道接触网。 本发明的工作原理是：将公用高压电网上的三相高压电，经YNd11接法的牵引变压器变换后，其低压侧的两个端子接到铁道接触网，向电力机车供电，实现单相供电。同时由于牵引变压器的低压侧的三个端子连接潮流控制器的电流输出端，由潮流控制器的电流检测与脉宽调制控制器对牵引变压器次边输出的三相电流 和铁道接触网上流过的电流 进行检测、运算，确定潮流控制器的三个电流输出端的输出电流 大小，从而在保证铁道接触网单向供电的同时，也保证索引变压器次边三相电流 对称且没有谐波。 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 一、铁路线上所有使用本发明装置的变电所均输出同一个单相电压给铁道机车供电，这样整个铁路线上无需采用相序轮换、分相分段供电，从根本上避免了电分相环节；既使机车运行可靠，又使机车能够高速、稳定运行，尤其适用于重载、高速列车。 二、由潮流控制器对牵引变压器次边的电流进行补偿，保证索引变压器次边三相电流 对称且没有谐波，从而实现铁路牵引负荷从公用电网上三相对称取电，避免了原分相取电产生负序电流，严重影响电网电能质量的问题；同时，也消除铁路牵引负荷的大量无功成分与谐波对公用电网电能质量的影响，使铁路和电力系统的经济与安全可靠运行得到保证。 三、我国现有的铁路线路的牵引变电所大量采用YNd11星形三角形接线变压器，将其进行改造即可构成本发明YNd11星形三角形接线变压器同相供电装置。因此，本发明装置对我国铁路电力系统具有最广泛的适应性，实施方便、对现有铁路的改造成本低。 上述的潮流控制器的组成为：YY接线的三相降压变压器的原边与三相变压器d接法低压侧端子相连，降压变压器次边三相中的两相与对应的电力电子开关的电流输出端相连。电力电子开关包括四只大功率晶体管，每只大功率晶体管的控制极均与电流检测与脉宽调制控制器相连；四只大功率晶体管两两通过发射极与集电极串连构成两组大功率晶体管组，两组大功率晶体管组的集电极并联，发射极也并联；并在两组大功率晶体管组的集电极、发射极之并联直流储能电容；两组大功率晶体管组内的发射极与集电极的串连点构成电力电子开关的电流输出端。 这样，在电流检测与脉宽调制控制器的控制下，轮流控制三个电力电子开关的开关状态，并经降压变压器变换后，向牵引变压器的次边三相提供补偿电流 ，使牵引变压器的三个次边输出端的电流 对称且没有谐波，满足公用电网的对负序、无功和谐波的要求。这种结构的潮流控制器，控制有效，结构简单，成本低。 上述的两组大功率晶体管组未串联的集电极与未串联的发射极之间并联直流储能电容。并联的储能电容既能有效补偿牵引变压器次边端口的感性无功功率、提高功率因数、稳定牵引变压器原边的电压，滤除负荷电流中的高次谐波。 上述的大功率晶体管为集成门极换向晶闸管或绝缘栅双极性晶体管。这两种管子均为成熟可靠的大功率电力电子开关管。9. 维修变频器的窍门 我们经常看到有的维修高手过于自信，维修变频器不用假负载，觉得太麻烦，结果还是有烧模块的可能！如果用假负载，几乎可做到万无一失！除非你买的是假模块！ 很多人搞不清富士G9-5.5KW变频器整流模块CVM40CD120的结构，在这里简单说一下： 整流部分：R、S、T、A（+）、N-（-） 充电可控硅：A、P1、Gth（触发） 制动管：DB、N-、G7（触发）；DB、B+ 是其续流二极管 电源开关管：D8、S8、G8 热敏电阻：Th1、Th2 山肯MF系列有一个通病，就是有时会显示“Erc”故障，这时可进行下列操作：打开参数90，写入“7831”，这时变频器显示“PASS”，写入“变频器容量数”，再把参数恢复出厂值（参数36=1）！ 变频器容量数：2.2KW - 23 3.7KW-24 7.5KW-26 15KW-28 22KW-30 30KW-31 45KW-33 75KW-35 110KW-37 其它功率类推！ 有的人为了提高电机的转矩，常把变频器的转矩提升参数（或最低输出电压）调到很高！这样变频器的启动电流会很大