西门子变频器保养及维护问题研究

西门子变频器保养及维护问题研究
摘要:西门子变频器在管道局廊坊服务中心热力一处运用广泛。

燃气锅炉的鼓风机、循环水泵、补水泵、一区换热站循环水泵、补水泵、蒸汽水系统的锅炉给水泵均采用MM430系列风机水泵专用变频器，数量为25台，功率范围从1.1KW到160KW。

由于变频器长期处于高温、潮湿的空气环境中，导致变频器有可能无法正常工作，给生产造成安全隐患。

为杜绝由于变频器故障造成危害，必须要对变频器进行定期保养和维护。

本文对西门子变频器的保养和维护问题进行简单探讨。

关键词：变频器；西门子变频器；变频器保养；变频器维护；设备保养维护一．引言
近几年来，微电子技术、电子电力技术的发展促使电气传动领域发生重要技术变革。

变频器被应用于交流电动机的速度控制，为电气传动的深入应用起到重要作用。

西门子变频器在压缩机、水泵、风机等机电设备上得到广泛应用，是实现设备自动化控制的重要手段。

由于变频器工作环境影响，为确保设备运行安全，必须要对变频器进行保养和维护。

二．西门子变频器概述
随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，变频器已经广泛应用于交流电动机的速度控制。

其最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。

在机械行业中，应用变频器是改造传统产业、实现机电一体化的重要手段；在工厂自动化技术中，交流伺服系统正在取代直流伺服系统。

从数百瓦的伺服系统到数万千瓦的特大功率高速传动系统，从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动，从单机传动到多机协调运转，都可以采用交流调速装置。

目前，高效节能、低耗环保、操作方便的变频器的应用受到更多用户的青睐，变频调节技术逐渐取代了传统的自流调速系统。

西门子变频器的构成主要包括变换电源方式的整流器和逆变器、各项检测电路板、滤波器、驱动和微处理单元以及通讯板等部分，具有过流、过载和过压保护以及变频调节控制等功能，可以依据生产过程中实际需要来调节输出电源的电压和频率，从而达到调速、高效、节能的目的。

西门子变频器由于具备体积小、稳定可靠性高、超强的过载能力等一系列优势特点在变频器市场中占据重要的地位，其先进的变频技术和可靠的使用性能深受客户的信赖。

西门子变频器主要采用的是有德国西门子公司研发的一种新型的变频控制技术，这种变频器控制技术具有较好的稳定性能和良好的动态性能，可以通过丰富的功能组介和高效的矢量控制技术来控制和调节三相交流异步电机的频率和速度，从而灵活的控制电机的输出。

西门子变频器在我国变频器市场上占有举足轻重的地位，产品深受广大用户的认可，可以替代电机的起动装置，
延长电机的使用寿命，同时在降低电机噪音污染的情况下提高电机的功率因数。

三.西门子变频器保养及维护
1.常见故障现象分析及处理方法
一般来说，一台有故障的变频器，再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧，线路板上有没有明显烧损的痕迹。

具体方法是：用万用表（最好是用模拟表）的电阻1K档，黑表棒接变频器的直流端（-）极，用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K 之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。

然后，反过来将红表棒接变频器的直流端（+）极，黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些，并且没有充放电现象。

否则，说明模块损坏。

这时候不能盲目上电，特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕迹的情况下尤其禁止上电，以免造成更大的损失。

如果以上测量结果表明模块基本没问题，可以上电观察。

（1）上电后面板显示[F231]或[F002]（MM3变频器），这种故障一般有两种可能。

常见的是由于电源驱动板有问题，也有少部分是因为主控板造成的，可以先换一块主控板试一试，否则问题肯定在电源驱动板部分了。

（2）上电后面板无显示（MM4变频器），面板下的指示灯[绿灯不亮，黄灯快闪]，这种现象说明整流和开关电源工作基本正常，问题出在开关电源的某一路不正常（整流二极管击穿或开路，可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管，很容易发现问题。

换一个相应的整流二极管问题就解决了。

这种问题一般是二极管的耐压偏低，电源脉动冲击造成的。

（3）有时显示[F0022，F0001，A0501]不定（MM4），敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常，一般属于接插件的问题，检查一下各部位接插件。

也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问题或焊接不良所致。

（4）上电后显示[-----]（MM4），一般是主控板问题。

多数情况下换一块主控板问题就解决了，一般是因为外围控制线路有强电干扰造成主控板某些元件（如帖片电容、电阻等）损坏所至，我分析与主控板散热不好也有一定的关系。

但也有个别问题出在电源板上。

例如：一台MM430-160kW变频器，由于负载惯量较大，启动转距大，设备启动时频率只能上升到5Hz左右就再也上不去，并且报警[F0001]。

客户要求到现场服务，我当时考虑认为：作为变频器本身是没有问题的，问题是客户参数设置不当，用矢量控制方式，再正确设定电机的参数/模型就可以解决问题。

（5）上电后显示正常，一运行即显示过流。

[F0001]（MM4）[F002]（MM3）即使空载也一样，一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题，需更换
IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次上电，不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏！这种问题的出现，一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大（特别是偏低）使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。

2.日常维护及保养
由于变频器受使用环境变化的影响较大，所以需要对变频器的日常使用进行维护，从而防止温度、灰尘、烟雾、湿度以及自身电子元件老化等因素对变频器的正常运行所造成的不利影响，导致变频器在日常使用过程中发生各种故障，进而影响到仪器设备的运转。

变频器的日常维护主要包括以下几个方面的内容：（1）变频器及电机的运行是否有异常声音、发热以及振动；（2）变频器的工作环境是否良好，注意环境的清洁以及温湿度的控制和调节；（3）变频器的散热风扇是否正常运转，功率模块连续工作产生的发热现象是否严重，注意热量的及时排除；（4）变频器的输入电压和电流以及输出电压和电流是否在正常工作允许范围之内，有无超出额定值范围；（5）及时更换变频器内部处于长期通电工作的电解电容；（6）防止变频器等电气设备受到腐蚀气体的损害，要在电机控制中心（MCC 室）按照空调系统，改善工作环境的空气质量。

3.维护注意事项
（1）由于振动，用螺钉紧固的地方可能松动，松动后会使连接处脱落结构散开，导致铜排发热，导电端子会因此而丢失信号。

因此应经常检查螺钉紧固部位是否正常。

（2）由于振动会使绝缘层与其他构件摩擦而破坏，造成电气事故，应每月检查导线有无破损。

（3）因灰尘极易吸潮，若母排上积聚灰尘过多使母线与支撑部件间产生漏电。

因此需要定期清理上述各处的灰尘。

（4）保护电路平时是不动作的，仅在事故发生时才动作。

平时要注意检查保护电路是否正常。

（5）正常生产使用期间保持VFD房干燥无灰尘，房温不高于+27℃
四．结束语
西门子变频器是一种把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置，电机工作电源频率方式的转换控制来调节和变化电动机的运转，从而控制设备仪器按照预定的方式进行正常可靠的运行。

在使用过程中要做好保养和维护，确保设备稳定运行。

参考文献：
[1]丁剑锋.西门子变频器保养及维护问题研究[J].科技致富向导,2010,(14):249.
[2]刘嘉林.西门子变频器保养及维护问题研究[J].黑龙江科技信息,2013,(14):78.
[3]常晓斌,宋敬源.西门子变频器保养与维护技术探究[J].科技传播,2012,(4):152.
[4]刘鑫.变频器备件的维护和保养[J].中国设备工程,2010,(5):35-36.
[5]芦周红.变频器的故障分析及日常维护[J].甘肃科技,2010,26(14):76-77,143
[6]赵宇.浅谈对通用变频器的认识[J].科协论坛（下半月）,2011,(1):14-15.。