變頻器的應(yīng)用維護(hù)保養(yǎng)及故障處理_論文 (1)

1、變頻器的維護(hù)檢修及故障處理摘要本文介紹了在恒壓供水中變頻器維護(hù)保養(yǎng)、故障判斷和處理方面的實(shí)際工作體會(huì)，和怎樣采用最容易實(shí)用的方法對(duì)變頻器的各種元器件好壞進(jìn)行判斷的方法和經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵字：變頻器 維護(hù)檢修 故障判斷 故障處理引言變頻器能適應(yīng)城市居民高層樓房恒壓供水多方面要求，它采用的全數(shù)字控制方式，使信息處理能力大幅度地增強(qiáng)。同時(shí)它將實(shí)用經(jīng)驗(yàn)和技巧不斷地融入軟件功能中，使變頻器的可靠性、可使用性、可維護(hù)性功能得以充實(shí)。由于變頻器具有調(diào)速性能好、調(diào)速范圍寬和運(yùn)行效率高，使用操作方便，且宜于同其它設(shè)備接口比如PLC 。遠(yuǎn)程通訊等一系列優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用越來(lái)越廣泛。多年來(lái)，我們?cè)趯?shí)際施工和安裝中不斷學(xué)習(xí)，積累

2、了一些變頻器的維護(hù)保養(yǎng)和維修的經(jīng)驗(yàn)如下。1維護(hù)檢修1.1 由于自動(dòng)化智能化技術(shù)的快速發(fā)展，變頻器改型換代速度也比較快，不斷推出新型產(chǎn)品，性能不斷提高，功能不斷增強(qiáng)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售的變頻器品牌比較多，如ABB 、SIEMENS 、富士、等，國(guó)產(chǎn)變頻器有匯川等，雖然種類繁多，但功能及使用上卻基本類似。總的來(lái)講，其使用、維護(hù)及故障處理方法是基本相同的。在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器受周圍的溫度、濕度、振動(dòng)、腐蝕性氣體等環(huán)境條件的影響，其性能會(huì)有一些變化。如使用合理、維護(hù)得當(dāng)，則能延長(zhǎng)使用壽命，并減少因突然故障造成水資源的浪費(fèi)和設(shè)備損失。如果使用不當(dāng)，維護(hù)保養(yǎng)工作跟不上去，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障，導(dǎo)致變頻器不能正常

3、工作，甚至造成變頻器過(guò)早的損壞，而影響供水設(shè)備設(shè)備的正常運(yùn)行。因此日常維護(hù)與定期檢查是必不可少的。2.1 日常維護(hù)與檢查對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的變頻器，可以從外部目視檢查運(yùn)行狀態(tài)。定期對(duì)變頻器進(jìn)行巡視檢查，檢查變頻器運(yùn)行時(shí)是否有異?，F(xiàn)象。通常應(yīng)作如下檢查：(1 環(huán)境溫度是否正常，要求在-10+45范圍內(nèi)，以22左右為好；(2 變頻器在顯示面板上顯示的輸出電流、電壓、頻率等各種數(shù)據(jù)是否正常；(3 顯示面板上顯示的字符是否清楚，是否缺少字符；(4 用測(cè)溫儀器檢測(cè)變頻器是否過(guò)熱，是否有異味；(5 變頻器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無(wú)異常，散熱風(fēng)道是否通暢；(6 變頻器運(yùn)行中是否有故障報(bào)警顯示；(7 檢查變頻器交流輸入

4、電壓是否超過(guò)最大值。極限是460V ，如果主電路外加輸入電壓超過(guò)極限，即使變頻器沒(méi)運(yùn)行，也會(huì)對(duì)變頻器線路板造成損壞。2.2 定期檢查和巡檢每?jī)商煲淮窝膊?，三到五年一次大檢修，將檢查重點(diǎn)放在變頻器日常運(yùn)行時(shí)無(wú)法巡視到的部位。(1 作定期檢查時(shí)，操作前必須切斷電源，變頻器停電后待操作面板電源指示燈熄滅后，等待至少5秒，使得主電路直流濾波電容器充分放電，用萬(wàn)用表確認(rèn)電容器放電完后，再進(jìn)行操作。(2 將變頻器控制板、主板拆下，用毛刷、吸塵器清掃變頻器線路板及內(nèi)部IGBT 模塊、輸入輸出電抗器等部位。線路板臟污的地方，應(yīng)用棉布沾上酒精或中性化學(xué)劑擦除。（附圖）(3 檢查變頻器內(nèi)部導(dǎo)線絕緣是否有腐蝕過(guò)熱的

5、痕跡及變色或破損等，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理或更換。(4 變頻器由于振動(dòng)、溫度變化等影響，螺絲等緊固部件往往松動(dòng)，應(yīng)將所有螺絲全部緊固一遍。(5 檢查輸入輸出電抗器、變壓器等是否過(guò)熱，變色燒焦或有異味。(6 檢查中間直流回路濾波電解電容器是否脹出，外表面是否有裂紋、漏液、膨脹等。一般情況下濾波電容器使用周期大約為3到5年，檢查周期最長(zhǎng)為2年，接近壽命時(shí)，檢查周期最好為半年。電容器的容量可用數(shù)字電容表測(cè)量，當(dāng)容量下降到額定容量的80%以下建議盡快更換。(7 檢查散熱風(fēng)扇運(yùn)行是否完好，如有問(wèn)題則應(yīng)進(jìn)行更換。散熱風(fēng)扇的壽命受限于軸承，根據(jù)變頻器運(yùn)行情況需要23年更換一次風(fēng)扇或軸承。檢查時(shí)如發(fā)現(xiàn)異常聲音、

6、異常振動(dòng)，同樣需要更換。(8 檢查變頻器絕緣電阻是否在正常范圍內(nèi)(所有端子與接地端子 ，注意不能用兆歐表對(duì)線路板進(jìn)行測(cè)量，否則會(huì)損壞線路板的電子元器件。(9 將變頻器的R 、S 、T 端子和電源端電纜斷開，U 、V 、W 端子和電機(jī)端電纜斷開，用兆歐表測(cè)量電纜每相導(dǎo)線之間以及每相導(dǎo)線與保護(hù)接地之間的絕緣電阻是否符合要求，正常時(shí)應(yīng)大于500。(10 變頻器在檢修完畢投入運(yùn)行前，應(yīng)帶電機(jī)空載試運(yùn)行幾分鐘，并校對(duì)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。2.3 變頻器本身的保護(hù)：變頻器本身具有各種保護(hù)功能，有：負(fù)載側(cè)接地保護(hù)、短路保護(hù)、電流限制、逆變器過(guò)熱、過(guò)載等，其自診斷功能、報(bào)警警告功能也特別完善。了解這些功能對(duì)于正確使

7、用變頻器及故障查找是非常重要的。3、故障判斷及處理我們二次供水公司FRENIC-VP 富士變頻器在使用中因受環(huán)境條件等因素的影響而陸續(xù)出現(xiàn)一些故障現(xiàn)象，在維修過(guò)程中，本人積累了一些故障判斷和處理方法。以FRENIC-VP 富士變頻器為例：當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)功能動(dòng)作，變頻器立即跳閘，水泵由運(yùn)行狀態(tài)到停止，報(bào)警指示紅色發(fā)光二極管變亮，液晶顯示部分提示報(bào)警信息代碼或故障內(nèi)容。這時(shí)可以根據(jù)信息代碼來(lái)分析判斷變頻器的故障范圍，如果是軟性故障，可將變頻器進(jìn)行斷電復(fù)位。如還不能恢復(fù)正常，只能采用手動(dòng)或自動(dòng)初始化，初始化正常后按照參數(shù)表重新將數(shù)據(jù)輸入設(shè)定。這樣，變頻器就可以在故障較輕的情況下恢復(fù)正常使用

8、。若經(jīng)以上操作后變頻器仍不正常，就要根據(jù)故障現(xiàn)象來(lái)檢查變頻器損壞的部位，更換元器件或電路板。故障查找時(shí)必須按變頻器的提示順序進(jìn)行。例如：(1 故障代碼EF ，提示為對(duì)地短路故障， 檢查變頻器輸出端子（U V W ）拆下配線用高阻表檢查拆除對(duì)地短路部分，更換配線，轉(zhuǎn)接端子，電機(jī)。(2 故障代碼OPL ，為輸出缺相，主要檢查測(cè)定輸出電流或者更換輸出配線，確認(rèn)變頻器輸出端子是否松動(dòng)，按照緊固值緊固，。(3 故障代碼OH3提示變頻器內(nèi)部過(guò)熱，主要檢查變頻器風(fēng)扇運(yùn)行是否正常，配電柜周圍溫度是否過(guò)高，通過(guò)改善控制柜散熱風(fēng)扇來(lái)降低周圍溫度。變頻器運(yùn)行時(shí)，如頻繁出現(xiàn)限流報(bào)警或過(guò)流保護(hù)，應(yīng)檢查負(fù)載部分以及變頻器

9、IGBT 模塊是否正常，如正常，則此故障為變頻器主板霍爾磁補(bǔ)償式電流傳感器損壞?；魻柎叛a(bǔ)償式電流傳感器是一種測(cè)量正弦與非正弦周期量的電流值，能真實(shí)反映電流的波形，給變頻器提供一個(gè)控制與保護(hù)信號(hào)。工作運(yùn)行表明，長(zhǎng)期供水環(huán)境中潮濕會(huì)給變頻器電路板的電子元器件帶來(lái)相當(dāng)大的危害，我們通過(guò)給電氣控制室安裝空調(diào)來(lái)改善環(huán)境條件，有效地降低了變頻器的故障率，提高了變頻器的使用壽命。另外電子元器件對(duì)靜電是非常敏感的，如被靜電放電破壞后，將造成電子元器件軟擊穿，軟擊穿會(huì)導(dǎo)致線路板無(wú)法正常工作。所以在更換線路板時(shí)必須注意，在更換線路板時(shí)可用手摸一下變頻器金屬外殼，使人體的靜電通過(guò)變頻器外殼放掉。為確保變頻器線路板備

10、件的安全，在保管期間，應(yīng)放在有防靜電材料的袋中存放。4、元器件好壞的簡(jiǎn)易測(cè)試法在巡查維修過(guò)程中，根據(jù)故障情況要用萬(wàn)用表來(lái)檢測(cè)電子元器件的好壞，如測(cè)量方法不正確就很可能導(dǎo)致誤判斷，這將給維修工作造成困難，甚至造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，和影響居民正常用水。測(cè)量方法分為元器件測(cè)試和線路板在路測(cè)試兩種方式。在路測(cè)試：斷開變頻器電源，在不拆動(dòng)線路板元器件的條件下，測(cè)量線路板上的元器件。對(duì)于元器件擊穿、短路、開路性故障，這種檢測(cè)方法可以方便快捷的查找出損壞的元器件，但還應(yīng)考慮線路板上所測(cè)元器件與其并聯(lián)的元器件對(duì)測(cè)量結(jié)果所產(chǎn)生的影響，以免造成誤判斷錯(cuò)誤。下面介紹元器件好壞的個(gè)人判斷方法：4.1 普通二極管的檢測(cè)

11、用MF47型萬(wàn)用表測(cè)量，將紅、黑表筆分別接在二極管的兩端，讀取讀數(shù)，再將表筆對(duì)調(diào)測(cè)量。根據(jù)兩次測(cè)量結(jié)果判斷，通常小功率鍺二極管的正向電阻值為300500，硅二極管約為1k或更大些。鍺管反相電阻為幾十千歐，硅管反向電阻在500k以上(大功率二極管的數(shù)值要小的多 。好的二極管正向電阻較低，反向電阻較大，正反向電阻差值越大越好。如果測(cè)得正、反向電阻很小均接近于零，說(shuō)明二極管內(nèi)部已短路；若正、反向電阻很大或趨于無(wú)窮大，則說(shuō)明管子內(nèi)部已斷路。在這兩種情況下二極管就需報(bào)廢。在路測(cè)試：測(cè)試二極管PN 結(jié)正反向電阻，比較容易判斷出二極管是擊穿短路還是斷路。4.2 三極管檢測(cè)將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管檔，用表筆測(cè)P

12、N 結(jié)，如果正向?qū)ǎ瑒t顯示的數(shù)字即為PN 結(jié)的正向壓降。先確定集電極和發(fā)射極；用表筆測(cè)出兩個(gè)PN 結(jié)的正向壓降，壓降大的是發(fā)射極e ，壓降小的是集電極c 。在測(cè)試兩個(gè)結(jié)時(shí)，紅表筆接的是公共極，則被測(cè)三極管為NPN 型，且紅表筆所接為基極b ；如果黑表筆接的是公共極，則被測(cè)三極管是PNP 型，且此極為基極b 。三極管損壞后PN 結(jié)有擊穿短路和開路兩種情況。在路測(cè)試：在路測(cè)試三極管，實(shí)際上是通過(guò)測(cè)試PN 結(jié)的正、反向電阻，來(lái)達(dá)到判斷三極管是否損壞。支路電阻大于PN 結(jié)正向電阻，正常時(shí)所測(cè)得正、反向電阻應(yīng)有明顯區(qū)別，否則PN 結(jié)損壞了。支路電阻小于PN 結(jié)正向電阻時(shí)，應(yīng)將支路斷開，否則就無(wú)法判斷三

13、極管的好壞。4.3 三相整流橋模塊檢測(cè)以富士整流橋模塊為例，如附圖所示。將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔，黑表筆接COM ，紅表筆接V，用紅、黑兩表筆先后測(cè)3、4、5相與2、1極之間的正反向二極管特性，來(lái)檢查判斷整流橋是否完好。所測(cè)的正反向特性相差越大越好；如正反向?yàn)榱?，說(shuō)明所檢測(cè)的一相已被擊穿短路；如正反向均為無(wú)窮大， 說(shuō)明所檢測(cè)的一相已經(jīng)斷路。整流橋模塊只要有一相損壞，就應(yīng)更換。4.4 逆變器IGBT 模塊檢測(cè)將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)艿蕉O管測(cè)試檔，測(cè)試IGBT 模塊C1.E1、C2.E2之間以及柵極G 與 E1、E2之間正反向二極管特性，來(lái)判斷IGBT 模塊是否完好。以富士FRENIC-VP 的IGB

14、T 模塊為例，(參見(jiàn)附圖 。將負(fù)載側(cè)U 、V 、W 相的導(dǎo)線拆除，使用二極管測(cè)試檔，紅表筆接P(集電極C1 ，黑表筆依次測(cè)U 、V 、W(發(fā)射極E1 ，萬(wàn)用表顯示數(shù)值為最大；將表筆反過(guò)來(lái)，黑表筆接P ，紅表筆測(cè)U 、V 、W ，萬(wàn)用表顯示數(shù)值為400左右。再將紅表筆接N(發(fā)射極E2 ，黑表筆測(cè)U 、V 、W ，萬(wàn)用表顯示數(shù)值為400左右；黑表筆接N ，紅表筆測(cè)U 、V 、W(集電極C2 ，萬(wàn)用表顯示數(shù)值為最大。各相之間的正反向特性應(yīng)相同，若出現(xiàn)差別說(shuō)明IGBT 模塊性能變差，應(yīng)予更換。IGBT 模塊損壞時(shí)，只有擊穿短路情況出現(xiàn)。 附圖整流橋模塊紅、黑兩表筆分別測(cè)柵極G 與發(fā)射極E 之間的正反向

15、特性，萬(wàn)用表兩次所測(cè)的數(shù)值都為最大，這時(shí)可判定IGBT 模塊門極正常。如果有數(shù)值顯示，則門極性能變差，此模塊應(yīng)更換。當(dāng)正反向測(cè)試結(jié)果為零時(shí)，說(shuō)明所檢測(cè)的一相門極已被擊穿短路。門極損壞時(shí)電路板保護(hù)門極的穩(wěn)壓管也將擊穿損壞。4.5 電解電容器的檢測(cè)用MF47型萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同容量的電解電容器選用萬(wàn)用表合適的量程。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，47F以下的電解電容器可用R×1K 檔測(cè)量，大于47F的電解電容器可用R×100檔測(cè)量。將萬(wàn)用表紅表筆接電容器負(fù)極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬(wàn)用表指針即向右偏轉(zhuǎn)較大幅度，接著逐漸向左回轉(zhuǎn)，直到停在某一位置(返回?zé)o窮大位置 。此時(shí)的阻值

16、便是電解電容器的正向漏電阻。此值越大，說(shuō)明漏電流越小，電容器性能越好。然后，將紅、黑表筆對(duì)調(diào)，萬(wàn)用表指針將重復(fù)上述擺動(dòng)現(xiàn)象。但此時(shí)所測(cè)阻值為電解電容器的反相漏電阻，此值略小于正向漏電阻。即反相漏電流比正向漏電流要大。實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)表明，電解電容器的漏電阻一般應(yīng)在幾百千歐以上，否則將不能正常工作。在測(cè)試中，若正向、反相均無(wú)充電現(xiàn)象，即表針不動(dòng)，則說(shuō)明電容器容量消失或內(nèi)部短路；如果所測(cè)阻值很小或?yàn)榱悖f(shuō)明電容器漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。在路測(cè)試：在路測(cè)試電解電容器只宜檢查嚴(yán)重漏電或擊穿的故障，輕微漏電或小容量電解電容器測(cè)試的準(zhǔn)確性很差。在路測(cè)試還應(yīng)考慮其它元器件對(duì)測(cè)試的影響，否則讀出的數(shù)值就不

17、準(zhǔn)確，會(huì)影響正常判斷。電解電容器還可以用電容表來(lái)檢測(cè)兩端之間的電容值，以判斷電解電容器的好壞。4.6 電感器和變壓器簡(jiǎn)易測(cè)試(1 電感器的測(cè)試用MF47型萬(wàn)用表電阻檔測(cè)試電感器阻值的大小。若被測(cè)電感器的阻值為零，說(shuō)明電感器內(nèi)部繞組有短路故障。注意操作時(shí)一定要將萬(wàn)用表調(diào)零，反復(fù)測(cè)試幾次。若被測(cè)電感器阻值為無(wú)窮大，說(shuō)明電感器的繞組或引出腳與繞組接點(diǎn)處發(fā)生了斷路故障。(2 變壓器的簡(jiǎn)易測(cè)試絕緣性能測(cè)試：用萬(wàn)用表電阻檔R×10K 分別測(cè)量鐵心與一次繞組、一次繞組與二次繞組、鐵心與二次繞組之間的電阻值，應(yīng)均為無(wú)窮大。否則說(shuō)明變壓器絕緣性能不良。測(cè)量繞組通斷：用萬(wàn)用表R×1檔，分別測(cè)量

18、變壓器一次、二次各個(gè)繞組間的電阻值，一般一次繞組阻值應(yīng)為幾十歐至幾百歐，變壓器功率越小電阻值越大；二次繞組電阻值一般為幾歐至幾百歐，如某一組的電阻值為無(wú)窮大，則該組有斷路故障注意：這種測(cè)量方法只是一種比較粗略的估測(cè)，有些繞組匝間絕緣輕微短路的變壓器是檢測(cè)不準(zhǔn)的。4.7 電阻的阻值簡(jiǎn)易測(cè)試在電路中測(cè)量電阻時(shí)要切斷線路板電源，要考慮電路中的其它元器件對(duì)電阻值的影響。如果電路中接有電容器，還必須將電容器放電。萬(wàn)用表表針應(yīng)指在標(biāo)度尺的中心部分，讀數(shù)才準(zhǔn)確。4.8 貼片式元器件(1 貼片式元器件種類變頻器電子線路板現(xiàn)在大部分采用貼片式元器件也稱為表面組裝元器件，它是一種無(wú)引線或引線很短的適于表面組裝的微

19、小型電子元器件。貼片式元器件品種規(guī)格很多，按形狀分可分為矩形、圓柱形和異形結(jié)構(gòu)。按類型可分為片式電阻器、片式電容器、片式電感器、片式半導(dǎo)體器件(可分為片式二極管和片式三極管 、片式集成電路。(2 貼片式元器件的拆、焊用35W 內(nèi)熱式電烙鐵，將烙鐵頭上粘的殘留物擦干凈，僅剩有一層薄薄的焊錫。兩端器件的貼片式元器件拆卸、焊接操作比較容易。貼片式集成電路引腳細(xì)且多、引腳間距小，周圍元器件排列緊湊，拆裝不易。它們的拆卸和焊接，在沒(méi)有專用工具的條件下是有一定難度的，在此著重介紹貼片式集成電路的拆卸、焊接操作。(3 拆卸方法如已判斷出集成電路塊損壞，用裁紙刀將引腳齊根切斷，取下集成電路塊。注意切割時(shí)刀頭不要切到線路板上。然后，用鑷子夾住斷腳，用尖頭烙鐵溶化斷腳上的焊錫，將斷腳逐一取