变频器的保护功能与故障原因的分析诊断方法

变频器的保护功能与故障原因的分析诊断方法

发表时间：2016-08-17T15:06:44.893Z 来源：《建筑建材装饰》2015年8月上作者：翟继龙

[导读] 现提出通用变频器的保护功能与通用变频器故障原因的分析诊断一些方法，与大家一起探讨。

摘要：作为工厂一线维修电工，在工厂设备电气故障维修过程中，接触到变频器故障是常见的，我按照本作多年的变频器故障维修方面的一些经验以及相关资料，现提出通用变频器的保护功能与通用变频器故障原因的分析诊断一些方法，与大家一起探讨。

关键词：变频器；保护功能；故障；诊断方法

前言

变频器就是将固定频率的交流电变为频率连续可调的交流的装置。通用变频器不仅用于一般性能的节能调速控制，而且已经用于高性能、高转速、大容量调速领域。变频器作为一种智能调速设备，以其多用途、高可靠性和明显的节电效果，已经广泛地应用于各种大型自动化生产线和各类电动机控制上，如造纸、印染、电力机车和机械加工等领域。因此，通用变频器在各行各业的应用越来越普及。

1通用变频器的保护功能

通用变频器的保护功能有过电流、过电压、欠电压等很多功能，若保护功能动作，变频器立即动作，变频器立即跳闸，变频器LED显示窗口会显示当前故障代码，如OU，表示故障类型是过电压，变频器所控制的电动机处于自由运动状态并停止，在消除故障原因，用RESET键或控制电路端子RST输入复位信号之前，始终维持跳闸状态。现引用森兰变频器SB60为例说明报警显示和保护功能内容，如下

袁所示。

2通用变频器的故障原因的分析诊断方法

当变频器出现上图表所示的保护功能显示时，说明变频器保护功能动作，这时应该检查原因，及时处理。

2.1过电流（OC）跳闸的原因分析

例1：当一台离心式脱水机，在启动过程中电机突然失电，变频器显示OC，离心机处于惯性自由运转状态，这是电机在启动过程中过电流变频器自动保护现象，主要可能的原因可能有：工作机械卡住；逆变器坏；电动机的起动转矩小，拖动系统转不起来造成的。根据以上可能造成过电流保护现象进行详细排查诊断：

（1）先检查电动机连接端子u、V、w电路有无相间或对地短路？去除短路故障点；

（2）负载是否过大？如果过大，可以减小负载或增加变频器容量；

（3）转矩提升量是否合适？如果太高，可以减少转矩提升量；

（4）按负载惯量，加速时间是否设定过短？可以设定较长的加速时间；

（5）可能是变频器故障或由于噪声造成变频器误动作，可以与变频器生产厂家联系。

经过上面五种可能可能造成的原因排查，我最终发现加速时间太短，原先离心机设定频率是最低频率IOHZ，最高工作频率50HZ，有最低速到最高速最初设定提速时间为一分钟，出现启动过程中过电流保护后，提速时间该为一分半钟后，故障解除，启动工作正常。例2：同样是一台离心式脱水机，电机劝率是7.5KW,当按停止按钮，变频器停止向电机供电，电动机开始减速，突然变频器显示OC，电动机处于惯性自由运转状态，设定停机时间为一分半钟，可是时间到了没有停转。

这样的故障状况也是发生在变频器运行工作状态下发生的，所以我们还需要以下故障排除诊断方法解决：

（1）先检查电动机连接端子u、V、w电路有无相间或对地短路，去除短路故障点；D负载是否过大，如果过大，可以减小负载或增加变频器容量；

（2）按负载惯量，减少速时间是否设定过短，可以设定较长的加速时间；（D检查制动方法是否合适，选择合适的刹车电阻及制动方法；

（3）可能是变频器故障或由于噪声造成变频器误动作，可以与变频器生产厂家联系。

通过以上几种方法检查，我在停机减速时发现刹车电阻温度太高，有发红的现象，再查了变频器说明书后，更换了与电机功率相匹配80欧姆刹车电阻，故障解除。

例3：-台变频震荡机，在正常工作时，突然显示过电流保护OC，这是一个工作状态下突发性故障，用以下方法来一一检查。（1）先检查电动机连接端子u、v、w电路有无相间或对地短路，去除故障原因；参负载是否过大？如果过大，可以减小负载或增加变频器容量；

（2）负载是否突变？检查机械轴承是否损坏，或人为误操作增加了电机负载，如果是机械或人为原因，及时修复及改正。根据上面排故方法我首先拆除变频器一端到电机输出三相电源线，用500V兆欧表测试每根线的绝缘阻值，发现一根线绝缘电阻低于0.5兆欧，顺着这个线查，最终看到一个线绝缘外套磨破搭地，造成了这一次变频器过电流保护故障，更换故障线路后，工作正常。

2.2过电压（OU）跣闸的原因分析

例4：-台引风机，从早上8点到晚上12点工作一直正常，可是工作到凌晨l点后，变频器突然显示OU，变频器自动保护，风机停止。根据情况进行了已下情况分析诊断：

（1）电源电压是否在规定的范围内？如果是减小电源电压至规定值的上限范围内；

（2）是否在突卸负载时动作？如果是考虑使用制动单元和直流制动功能；

（3）加速停止时间动作？可以增加设定的加速时间；

（4）动作时在主电路直流电压是否≥保护动作值？可以增加设定时间。

根据以上状况分析，我用万用表测量了当时变频器输入电源，发现当时电压有442V，而引风机配用的是森兰SB80变频器，其允许电源电压320V-440V，所以变频器产生了保护。我到配电房将变压器有载可调压开关降了一挡，也就是降5V电源电压，重新启动风机后，工作正常。

2.3欠电压（LU）跳闸的原因分析

欠电压跳闸，可能的原因有：电源电压过低；电源缺相；整流桥故障。变频器显示欠电压LU时，诊断方法如下：（1）检查是否停电（包括瞬时停电）?如果是复位再起动；

（2）供电电路是否有器件故障或连接不良？如果是更换故障器件改正连线；

（3）电源电压是否在规定范围内？在同一电源系统中是否有大的起动电流负载？改变供电系统使符合规定范围；（4）可能是变频器故障？与变频器制作商联系。

以上状况在关闭变频器电源后的瞬间，变频器上面会显示LU，这种现象是常见的。

2.4电动机不转的原因分析

例5：-台有变频器控制的水泵，由于一名初级维修电工不懂得变频器控制知识、乱修改程序，导致水系电动机不起动，我接到维修单后，到达现场后进行了逐步诊断：

（1）LCD指示充电灯是否亮？电源侧断路器和接触器是否接通？如果不亮或电源不通，使其接通；

（2）LCD是否显示报警模式画面？如果有消除报警原因，报警复位后再投入运行；

（3）由键盘面板还是控制端子输入运行命令？是否已经输入正转或反转命令？是否设定频率？是否上限频率和设定频率低于起动频率？输入面板或端子控制命令；输入正转或反转命令；设定需要的运转频率，并在上限频率和设定频率应该大于起动频率；（D变频器输出端子U、V、W、是否有输出电压；如果没有，可能是变频器本身故障，与制造商联系；

（D电机故障，或负载是否过大？机械卡死？排除电机故障、减小负载，提高转矩提升值，修复机械故障。

通以上情况分析诊断，发现变频器参数被修改，与实际接线控制方式不符，接线方式是用外部按钮启动、停止变频器，而变频器设置为变频器面板控制方式上，所以导致水泵，用外部按钮启停不起作用，变频器参数改为外部控制后，外部启停水泵工作正常。

2.5变频器过热显示（OH）

例6：今年夏天，有一天我们厂的脱水机，有好几台在工作时，出现变频器显示OH保护现象，变频器停一会儿，重新启动工作一段时间后，又出现OH保护现象，后来我根据下面步骤进行诊断：

（1）冷却风扇是否正常工作？负载是否过大？如果不正常工作更换风扇，负载过大减小负载；

（2）散热器是否堵塞？环境温度是否符合规定？定期清理散热器、调整环境温度至规定范围；

（3）变频器故障或由于噪声造成动作，与变频器制造商联系。

通过诊断发现，那夭环境温度达到40度，散热风扇工作正常，可是风量不大，我拆下一台变频器，打开盖板，发现内部灰尘太多，散热器通风道被灰尘堵塞严重，用压缩空气吹干净灰尘后，接上电源后感觉冷却风扇风量后变大，接到机台工作后，当天再没有发生变频器过热保护现象。

2.6电动机能运行单不变速的原因分析

例7：有一台输送带，由变频器控制，平时工作都是以15HZ频率工作，由于生产更改了工艺，效率提高了，输送带的速度需要提高，可是调节电位器，都无法进行调速，于是我用下面的方法进行了故障诊断：

（1）最高频率设定值是否太低？是否是频率的上下限限制起作用？改变设定值；

（2）是否程序运行？不是程序运行时频率设定方法哪种：面板控制、模拟信号、多步速度或增减速控制？程序步设定时间过长，程序步运行没有结束、各程序步的速度不能设定相同，在此阶段运行变频器是不能变速的；按变频器面板八、V键速度如果没有变化、可能没有设定频率、设定加减速时间可能过长；模拟信号O-lOV频率设定信号是否有变化，如果没有电动机转速没有变化；增／减速控制电路或端子X1-X7-GND的外部电路配线不正确，如果不正确，电动机不能变速。

经过诊断发现，原变频器最高操作频率为15HZ，将15HZ改为大于15HZ的30HZ频率后，调速开关，可以调速了。