一般变频器常见故障及处理

1、一般变频器常见故障及处理目前人们所说的交流调速系统，主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统。变频调速系统以其优越于直流传动的特点，在很多场合中都被作为首选的传动方案，现代变频调速基本都采用16位或32位单片机作为控制核心，从而实现全数字化控制，调速性能与直流调速基本相近，但使用变频器时，其维护工作要比直流复杂，一旦发生故障，企业的普通电气人员就很难处理，这里就变频器常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法。一、参数设置类故障常用变频器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置非常重要，如果参数设置不正确，会导致变频器不能正常工作。1、参数设置常用变频器，一般出厂时，厂家对

2、每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以，用户在正确使用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：（1）确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。（2）变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。（3）设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。（4）给定信号

3、的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。2、参数设置类故障的处理一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行，最好是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置，对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。二、过压类故障变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以3

4、80V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。1、输入交流电源过压这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。2、发电类过电压这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。（1）当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的

5、比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载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，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，而纸机中经常发生在干燥部分，处理这种故障可以增加再生制动单元，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型，并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统，这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态，产生再生能量，

6、这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的，当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。（2）多个电动施动同一个负载时，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，引起故障。在纸机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。三、过流故障过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。

7、这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。四、过载故障过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。五、其他故障1、欠压说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。2、温度过高如电动机有温度检测装置，检查电动

8、机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况。3、其他情况如硬件故障，通讯故障等，可以同供应商联系,当然也欢迎与我们联系！上海际成传动技术有限公司技术部电话：021-6205779662240523传真：62141466 jicheng8888变频器的保护及处理方法1、 过电流保护功能变频器中,过电流保护的对象主要指带有突变性质的、电流的峰值超过了变频器的容许值的情形.由于逆变器件的过载能力较差,所以变频器的过电流保护是至关重要的一环,迄今为止,已发展得十分完善.(1) 过电流的原因1、工作中过电流 即拖动系统在工作过程中出现过电流.其原因大致来自以下几方面: 电动机遇到冲击负载,或传动

9、机构出现“卡住”现象,引起电动机电流的突然增加. 变频器的输出侧短路,如输出端到电动机之间的连接线发生相互短路,或电动机内部发生短路等. 变频器自身工作的不正常,如逆变桥中同一桥臂的两个逆变器件在不断交替的工作过程中出现异常。例如由于环境温度过高，或逆变器件本身老化等原因，使逆变器件的参数发生变化，导致在交替过程中，一个器件已经导通、而另一个器件却还未来得及关断，引起同一个桥臂的上、下两个器件的“直通”，使直流电压的正、负极间处于短路状态。 2、升速时过电流 当负载的惯性较大，而升速时间又设定得太短时，意味着在升速过程中，变频器的工作效率上升太快，电动机的同步转速迅速上升，而电动机转子的转速因

10、负载惯性较大而跟不上去，结果是升速电流太大。 3、降速中的过电流 当负载的惯性较大，而降速时间设定得太短时，也会引起过电流。因为，降速时间太短，同步转速迅速下降，而电动机转子因负载的惯性大，仍维持较高的转速，这时同样可以是转子绕组切割磁力线的速度太大而产生过电流。 （2）处理方法1、 起动时一升速就跳闸，这是过电流十分严重的现象，主要检查 工作机械有没有卡住 负载侧有没有短路，用兆欧表检查对地有没有短路 变频器功率模块有没有损坏 电动机的起动转矩过小，拖动系统转不起来2、 起动时不马上跳闸，而在运行过程中跳闸，主要检查 升速时间设定太短，加长加速时间 减速时间设定太短，加长减速时间 转矩补偿（

11、U/F比）设定太大，引起低频时空载电流过大 电子热继电器整定不当，动作电流设定得太小，引起变频器误动作电压保护功能1、 过电压保护产生过电压的原因及处理方法： 电源电压太高 降速时间太短 降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想，来不及放电，请增加外接制动电阻和制动单元； 请检查放电回路有没有发生故障，实际并不放电；对于小功率的变频器很有放电电阻损坏：2、 欠电压保护 产生欠电压的原因及处理方法： 电源电压太低 电源缺相； 整流桥故障：如果六个整流二极管中有部分因损坏而短路，整流后的电压将下降，对于整流器件和晶闸管的损坏，应注意检查，及时更换。变频器的制动与回馈单元制动单元是在变频器减速时，把

12、再生电能释放在制动电阻上。一般制动单元需要配合制动电阻一起使用。能耗制动单元分为能耗式制动单元和电能回馈式制动单元两种。制动电阻是变频器在制动时的耗能器件，制动电阻配合制动单元使用。常用的制动电阻有绕线无感大功率电阻器、波纹电阻器（RXG20系列）、铝壳大功率电阻器、和电阻箱。电能回馈式制动单元有四大特点：1、将能量回馈电网，增加运行经济效益，改善工作环境。可节约电费。2、有故障保护功能，使用安全。3、全电压范围自动跟踪，用户不必自己调整或设定，使用方便。4、全程噪声过滤，不会污染电网和干扰其它设备。用变频器矢量控制的基本原理矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定

13、向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U / f 恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变

14、频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制

15、量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器，并需使用厂商指定的变频器专用电动机进行控制，否则难以达到理想的控制效果。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电

16、动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。除了上述的无传感器矢量控制和转矩矢量控制等，可提高异步电动机转矩控制性能的技术外，目前的新技术还包括异步电动机控制常数的调节及与机械系统匹配的适应性控制等，以提高异步电动机应用性能的技术。为了防止异步电动机转速偏差以及在低速区域获得较理想的平滑转速，应用大规模集成电路并采用专用数字式自动电压调整（AVR）控制技术的控制方式，已实用化并取得良好的效果。 王仁祥矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁

17、电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U / f 恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出频率f进行控制的。

18、基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照转矩计算公式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转

19、矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器，并需使用厂商指定的变频器专用电动机进行控制，否则难以达到理想的控制效果。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之

20、前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。除了上述的无传感器矢量控制和转矩矢量控制等，可提高异步电动机转矩控制性能的技术外，目前的新技术还包括异步电动机控制常数的调节及与机械系统匹配的适应性控制等，以提高异步电动机应用性能的技术。为了防止异步电动机转速偏差以及在低速区域获得较理想的平滑转速，应用大规模集成电路并采用专用数字式自动电压调整（AVR）控制技术的控制方式，已实用化并取得良好的效果。直接转矩控制也称之为“直接自控制”，这种“直接自控制”的思想是以转矩为中心来进行磁链、转矩的综合控制。和矢量控制不同，直接转矩

21、控制不采用解耦的方式，从而在算法上不存在旋转坐标变换，简单地通过检测电机定子电压和电流，借助瞬时空间矢量理论计算电机的磁链和转矩，并根据与给定值比较所得差值，实现磁链和转矩的直接控制。直接转矩控制技术，是利用空间矢量、定子磁场定向的分析方法，直接在定子坐标系下分析异步电动机的数学模型，计算与控制异步电动机的磁链和转矩，采用离散的两点式调节器（BandBand控制），把转矩检测值与转矩给定值作比较，使转矩波动限制在一定的容差范围内，容差的大小由频率调节器来控制，并产生PWM脉宽调制信号，直接对逆变器的开关状态进行控制，以获得高动态性能的转矩输出。它的控制效果不取决于异步电动机的数学模型是否能够简

22、化，而是取决于转矩的实际状况，它不需要将交流电动机与直流电动机作比较、等效、转化，即不需要模仿直流电动机的控制，由于它省掉了矢量变换方式的坐标变换与计算和为解耦而简化异步电动机数学模型，没有通常的PWM脉宽调制信号发生器，所以它的控制结构简单、控制信号处理的物理概念明确、系统的转矩响应迅速且无超调，是一种具有高静、动态性能的交流调速控制方式。与矢量控制方式比较，直接转矩控制磁场定向所用的是定子磁链，它采用离散的电压状态和六边形磁链轨迹或近似圆形磁链轨迹的概念。只要知道定子电阻就可以把它观测出来。而矢量控制磁场定向所用的是转子磁链，观测转子磁链需要知道电动机转子电阻和电感。因此直接转矩控制大大减

23、少了矢量控制技术中控制性能易受参数变化影响的问题。直接转矩控制强调的是转矩的直接控制与效果。与矢量控制方法不同，它不是通过控制电流、磁链等量来间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量，对转矩的直接控制或直接控制转矩，既直接又简化本文向朋友们介绍软起动器在石灰石斜皮带机上的应用某水泥厂是国家“七五”期间重点工程建设项目，是我国自行设计、主机设备国内制造，第一个同时设有两条窖外分解窖的现代化大型水泥企业。设计能力为年产525#水泥130万吨。企业为降低生产成本，提高经济效益，广泛地采用先进技术和“节能”装置，在矿山石灰石斜皮带电机、熟料斜皮带电机、粘土烘干磨机、煤磨排风电机等设备上采用了软启动器，效

24、果甚佳。以下是他们的发言：大家都知道，鼠笼型电动机虽有结构简单，运行可靠和维修方便等优点，但一般均采用直接起动方式，所以起动时电流大，对电网和设备造成冲击，而国内一般降压起动设备可以解决起动电流大的问题，但不节能，并且保护单一，无电子控制软联锁功能。为此，我厂在生料车间75KW石灰石斜皮带上安装了某公司生产的软起动装置。采用该装置经10个月的运行，效果颇佳，满足了生产的需要。该装置具有安全运行可靠性高、免维护的特点。这种降压起动方法提供一种平滑、无级的软起动控制，因而大大地减少了功率传输元件的磨损，并且消除了产品的损坏和材料的浪费。该装置使电动机起动电流减少70%，从而避免了照明暗淡、电压端干

25、扰及电网中的电压、电流的不稳定状态。同时，该装置内有完善的保护功能，无须增加其它保护。内装电子联锁装置，易于实现生产过程的自动控制。其最大的优点还在于节能，且节能效果显著。该装置是为标准三相交流感应电动机设计的固态软起动控制装置，可用在原有的电磁接触器起动控制柜中，并可获得减速控制功能。1、运行参数测试：经多次对生料车间石灰石斜皮带电动机测试结果如表所示。石灰石斜皮带电动机型号为：Y2805-4-75KW，1480r/min,140A；选用软起动的型号为：PS1-38100-E，100hp,157A。 不用软起动器（I起=1040A） 用软起动器（I起=352A）负载量 U线 I线 COS P

26、 S视 U线 I线 COS P S视空载 380V 55A 0.80 29 36.20 215V 34.8 0.92 12 1350%负载 380V 70A 0.80 36.9 46.07 290V 49 0.92 22.6 24.675%负载 380V 81A 0.80 42.6 53.31 300V 70 0.92 33.5 36.4100%负载 380V 95A 0.80 50.02 62.52 310V 98 0.92 48.4 52.62从运行数据来看，负载的功率因数得到提高；起动电流大大降低；空载、50%负载、75%负载下节能效果明显；满载下也有一定的节能效果。2、经济效益分析生料

27、车间石灰石斜皮带电机，节能计算如下：运转时间=24小时/日×365日/年×90%=7884小时/年运转同期100%负载-50%时间 75%负载-35%时间 50%负载-10%时间空载- 5%时间、年节电情况满载运行时：（50.02-48.4）×7884×50%=6386kwh75%负载运行时：（42.6-33.5）×7884×35%=25110kwh50%负载运行时：（36.9-22.6）×7884×10%=11274kwh空载运行时：（29-12）×7884×5%=6701kwh年节电量总计：

28、49471kwh、静态回收期以电价0.5元/kwh计算年节约费用：49471×0.5=24735元，该软起动设备成本约2.5万元左右/台，则静态回收期为25000/24735=1.01年，这样光以节电计近一年就可回收成本，如果再考虑减少故障及减少电器元件器件损耗等因素，效果将十分可观。3、效果评价该公司生产的PS1型软起动装置和国内生产的软起动装置比较：都具有降低起动电流和减少对电网冲击的作用，但国产装置在起动结束后就不再起作用，而PS1软起动器由于增设微机控制和电压、电流反馈的环节，根据电动机的负荷变化情况随时可以调节输出电压，使之达到最佳运行状态，以减少电动机的铜耗，达到节能的目

29、的。PS1型软起动器和变频器相比较：1) 都具备降低起动电流的功能；2) 变频器对需要调速的风机、水泵节电效果明显，而PS1型软起动器对皮带、磨机等变负荷的场合节电明显；3) PS1型软起动投资少见效快，而变频器投资大，价格是软起动器的3倍以上。4、结论根据试用情况，该装置在下列设备上安装效果最佳。1. 皮带、磨机、破碎机负载等经常改变负荷的设备。2. 50kw以上的风机、水泵从降低起动电流，减少电网装机容量考虑。3. 经常频繁起动的大中型电动机。企业降低成本，提高经济效益的唯一出路，就是进行技术改造。为此我厂制订长远的工作计划，准备降低吨水泥电耗和减少电网的装机容量，拟在一些设备上再改造一批

30、。根据你所说的“软启动器启动曲线不是一条平滑的曲线，我想知道不平滑曲线对电动机造成的冲击的程度，比如用在空压机启动电机上，大功率的空压机对冲击非常敏感，我现在遇到了这个问题，希望能有办法解决”。分几点说明如下：1、“软启动器启动曲线不是一条平滑的曲线”，这是对电动机整个启动过程而言，而且是人为设定的，一般分三段，第一段是启动转矩段或称初始转矩段，这一段的曲线陡度决定电动机是否能顺利启动，用户可以在0100%范围内设定。第二段称为启动过程段，这一段的曲线陡度是由设定的斜坡调节范围决定的，设定的时间越长（一般为最大60秒），这一段越陡。第三段为加速段，这一段的曲线陡度是由限流值决定，一般用户可以在

31、200500%范围内设定。限流值越小，这一段越陡平。上述三段组合起来就是通常说的“软启动器启动曲线”，其形状就是你说的“不是一条平滑的曲线”。2、根据上述原理，如果是由于“不平滑曲线对电动机造成冲击”，可以对上述三段曲线分别进行调整，以达到要求为止。3、对于“不平滑曲线对电动机造成的冲击的程度”问题，可以说对于同一条曲线是由负载特性所决定的，负载越重，受冲击程度越小，反之亦然。对于负载轻的负载，应通过调节初始转矩来避免或减轻冲击。即调节第一、二段曲线。你所说的“大功率的空压机对冲击非常敏感”，就是一个典型的轻负荷高转矩启动负载，它是一个活塞运动结构，开始启动时处于轻负荷状态，在高启动转矩下，自

32、然要受到冲击。可按下列方法试一下，仅供参考。下面所说的是以摩托托尼软启动器为例，因为你用的是什么牌子的我不清楚。初始转矩的调整根据软启动器的原理，初始转矩是用调整电动机的初始启动电压来达到目的，这个电压值的调整范围是0-100%的线电压，调整时顺时针转动电位器P1可以使转矩（电压）增加。为了校正电动机初始转矩应拔掉主电路板上的跳线插头X5，先去掉斜坡功能使其不工作，然后顺时针调电位器P1以增加启动转矩。当电机刚开始转动时给软启动器停机命令，并关断电源，重新插上X5跳线插头以恢复斜坡软启动功能。这样最低的有效启动转矩就设置完毕。跳线插头X5可以用继电器控制，从而连续上述动作。斜坡时间调整斜坡调节范围是0-60秒。调整斜坡时间可以改变到达限流点的时间，加速时间(斜坡时间)可以顺时针调节斜坡电位器P2来达到目的。当调好初始转矩后再调斜坡时间，慢慢的转动斜坡电位器P2直到使斜坡时间满意为止。停止电机并再次启动电机看是否满足电机的加速要求。限流调整软启动器出厂时设置的限流值比率一般为300%左右的额定工作电流，限流的可调范围是200-500%。限流的主要作用是抑制峰值电流，它也可以