《变频器技术应用与实践》课件-情景四 项目三 变频器缺相故障维修

项目三

变频器缺项故障维修

由于变频器工作环境复杂，经常会发生输入电源、电源接线端子松动、三相电源不平衡等原因造成输入缺相，输入缺相会使变频器直流母线回路电压过低而损害变频器。变频器输出缺相将使电动机处于缺相运行状态，使电机一相电流为零，另外两相电流增大超出正常值，电动机发热急剧增加，严重时会烧毁电动机。一、项目背景及要求二、知识讲座

1、变频器主回路接线及相关设备变频器主回路主要设备包括断路器、变频器、电动机以及三种设备之间的连接选件。

变频器主回路单相连接示意图

二、知识讲座1）无熔丝短路器（MCCB）、漏电断路器（ELB）、保险丝

1、变频器产生过电压的原因于变频器输入端和输出端的电流都含有高频成分，采用变频器驱动时由高频成分所造成的漏电电流要大于电网电源供电时的漏电电流。2）电磁接触器（MC）为了在变频器出现故障时能够将变频器从电源切断，需要设置电磁接触器。此外，在使用制动电阻的场合，也需要设置电磁接触器。因此在选择电磁接触器时应注意使其容量满足：额定电流大于变频器的输入电流值。二、知识讲座3）输入电抗器

1、变频器产生过电压的原因输入电抗器又称电源协调电抗器，它能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地保护变频器和改善其功率因数，有效地抑制谐波电流。输入电抗器串连在电源进线与变频器输入侧，用于抑制输入电流的高次谐波，减少电源浪涌对变频器的冲击，改善三相电源的不平衡性，提高输入电源的功率因数（可提高到0.85）。输入电抗器既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。二、知识讲座4）输出电抗器

1、变频器产生过电压的原因输出电抗器有助于改善变频器的过电流和过电压。变频器和电动机之间采用长电缆或向多电动机(10～50台)供电时，由于变频器工作频率高，连接电缆的等效电路成为一个大电容，而引起下列问题：①电缆对地电容给变频器额外增加了峰值电流。②由于高频瞬变电压，给电动机绝缘额外增加了瞬态电压峰值。为了补偿长线分布电容的影响，并能抑制变频器输出的谐波，减小变频器噪声，避免电动机绝缘过早老化和电动机损坏，可以选用输出电抗器来减小在电动机端子的du/dt值。当变频器和电动机之间用长电缆时，输出电抗器可以减小负荷电流的峰值。二、知识讲座5）输入侧电源滤波器EMI

1、变频器产生过电压的原因输入侧电源滤波器是否选用输入侧电源滤波器的作用是降低输入侧高频谐波电流，减少谐波对变频器的影响。在变频器工作环境中，如果高次谐波干扰源较多，或谐波强度较大，电磁噪声太强烈，最好选用输入侧电源滤波器。6）变频器输出侧滤波器EMI是否选用变频器输出侧滤波器变频器输出侧滤波器的作用是降低变频器输出谐波造成的电动机运行噪声，减少噪声对其他电器的影响。在变频器工作环境中，如果存在传感器、测量仪表等其他精密仪器、仪表，电动机运行噪声会使它们运行异常，最好选用变频器输出侧滤波器。二、知识讲座7）直流电抗器

1、变频器产生过电压的原因直流电抗器的主要作用是减少输入电流的高次谐波成分，提高输入电源的功率因数，并能限制短路电流。

需要安装直流电抗器的场合1、当给变频器供电的同一电源节点上有开关式无功补偿电容屏或带有晶闸管相控负载时，因电容器屏开关切换引起的无功瞬变致使网压突变、相控负载造成的谐波和电网波形缺口，有可能对变频器的输入整流电路造成损害。2、当变频器供电三相电源的不平衡度超过3%时。3、当要求提高变频器输入端功率因数到0.93以上。4、当变频器接入大容量变压器时，变频器的输入电源回路流过的电流有可能对整流电路造成损害。二、知识讲座7）直流电抗器

2、变频器缺相故障的检测当发生变频器输入缺相时，变频器仍会继续运行，此时滤波电容会被反复的充电，这样会损坏电容从而导致整台变频器损坏。变频器输入缺相的硬件检测方法二、知识讲座1）、运行中电动机缺相

3、电机缺相运行的后果

1、当满载时，电动机处于过流状态，表现为电机噪声较大，转速急剧下降，电动机温度急速上升并烧坏电动机；2、当轻载运行电动机缺相时，电动机因为在惯性的作用下会继续运行一段时间，但转速会有所降低。未缺相的绕组电流迅速增加，使这相绕组由于温度过高而被烧毁。当启动时发生缺相，转子左右摆动，有很大的“嗡嗡”声，电动机不能启动，其绕组电流为额定电流的4~7倍，发热量为正常发热量的10~30倍，因其温升过快而烧坏电动机。2）、启动时缺相二、知识讲座3、缺相故障定位

3、电机缺相运行的后果输入缺相或电源缺相诊断流程图输出缺相诊断流程图三、案例分析

一、西门子变频器输出缺相故障现象：

某厂使用西门子MM440-6SE6440-2UD21-1AA0变频器控制传送带电机，变频器额定功率1.1KW，额定电压380V，使用时间15个月。在最近的使用过程中，经常发生变频器报警故障，故障代码F003（欠电压）。故障分析：首先用万用表测量变频器的输入电压，约380V，正常。再按Fn（功能键）查看变频器输出电压，约200V，远远低于变频器正常工作电压（50Hz时输出电压380V），由此判断变频器损坏，更换同型号变频器重新运行，运行一段时间后，依然出现F003故障报警由此判断变频器没有损坏，可能是由于电动机缺相引起的变频器报警。故障处理：用万用表测量变频器输出端电动机三相绕组阻抗，结果三相平衡，对地也正常。打开电动机接线盒，断开电动机的输入电源线，再次测量电动机三相绕组阻抗依然正常，因此可以判断电动机正常，由此可以推断可能是电动机电源输入线断相造成的。更换电线，重新运行，恢复正常。三、案例分析

一、西门子变频器输出缺相故障处理：用万用表测量变频器输出端电动机三相绕组阻抗，结果三相平衡，对地也正常。打开电动机接线盒，断开电动机的输入电源线，再次测量电动机三相绕组阻抗依然正常，因此可以判断电动机正常，由此可以推断可能是电动机电源输入线断相造成的。更换电线，重新运行，恢复正常。三、案例分析

二、变频器输入缺相

故障现象：某厂选用西门子MM440-6SE6440-2UC31-1DA0控制风机，变频器额定功率11KW，额定电压380V。变频器在安装调试运行结束后，在运行过程中经常出现跳闸，操作盘显示故障代码F003（欠电压）。故障处理：用万用表测量变频器输出端电动机三相绕组阻抗，结果三相平衡，对地也正常。打开电动机接线盒，断开电动机的输入电源线，再次测量电动机三相绕组阻抗依然正常，因此可以判断电动机正常，由此可以推断可能是电动机电源输入线断相造成的。更换电线，重新运行，恢复正常。三、案例分析

二、变频器输入缺相

故障分析：查看变频器运行故障记录，发现出现输入缺相故障时电动机电流均在48A左右，直流母线电压正常，测量变频器输入电压正常。暂停后重新开机，变频器在加速运行的过程中监测变频器的输入电压，当电流到42A以上时，T端