变频器维护保养技巧

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：7）变频器控制系统的各连接线及外围电气元器件是否有松动等异常现象。为防止通用变频器的微处理器因温度过低而不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。定期检查定期检查时要切断电源，停止变频器运行，并卸下变频器的外盖。冷却风扇系统及通风道部分应仔细清扫，保持变频器内部的清洁及风道的畅通。

由于温度、湿度、灰尘、振动等使用环境对变频器的影响，变频器内部零部件会发生变化或老化，为了确保变频器的正常运行，必须进行维护保养，维护保养工作可分为日常维护和定期维护，定期维护检查周期一般为1年，维护保养项目与定期检查的周期标准见表2-4。重点部位是主回路的滤波电容器、控制回路、电源回路、逆变器驱动及保护回路中的电解电容器、冷却风扇等。

1.日常检查和定期检查

（1）日常检查

1）键盘面板显示是否正常，有无缺少字符。仪表指示是否正确、是否有振动、振荡等现象。

2）冷却风扇部分是否运转正常，是否有异常声音等。

3）变频器及引出电缆是否有过热、变色、变形、异味、噪声、振动等异常情况。

4）变频器周围环境是否符合标准规范，温度与湿度是否正常。

5）变频器的散热器温度是否正常，电动机是否有过热、异味、噪声、振动等异常情况。

6）变频器控制系统是否有集聚尘埃的情况。

7）变频器控制系统的各连接线及外围电气元器件是否有松动等异常现象。

8）检查变频器的进线电源是否异常，电源开关是否有电火花、断相、引线压接螺栓松，电压是否正常等。

9）检查变频器安装是否符合要求，底脚是否松动，工作时手感柜体是否振动，也可用耳听法判断。对于振动冲击较大的场合，应在保证控制精度的前提下，调整变频器的输出频率和载波频率尽量减小脉冲转矩，或通过调试确认机械共振点，利用变频器的跳跃频率功能，使共振点排除在运行范围之外。也可采用橡胶垫避振等措施。

表2-4 变频器维护保养与定期检查周期标准

（续）

10）检查变频器的工作环境，是否潮湿或有有害气体。潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件性能下降、接触不良、绝缘性能降低甚至形成短路故障。必要时可对控制电路板进行防腐、防尘处理，并尽量采用封闭式开关柜结构。

11）检查变频器工作环境温度是否与说明书相符。因为温度是影响变频器的电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体开关器件，若结温超过规定值将立刻造成器件损坏，因此，应根据装置要求的环境条件使通风装置运行流畅并避免日光直射。为防止通用变频器的微处理器因温度过低而不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。

（2）定期检查

定期检查时要切断电源，停止变频器运行，并卸下变频器的外盖。检查周期通常为6～12个月。

1）内部清扫。用吸尘器吸取内部尘埃，吸不掉的东西用绸布擦拭，清扫时应自上而下进行，主回路元器件的引线、绝缘端子以及电容器的端部应该用软布小心地擦拭。冷却风扇系统及通风道部分应仔细清扫，保持变频器内部的清洁及风道的畅通。应一边吸尘一边观察可疑的故障部位，对于可疑的故障点应做好标记，保留故障印迹，以便进一步判断故障，有利于维修。

2）检查所有接线点、连接点和螺钉有无松动、有无发热或烧灼痕迹、有无接触不良，并用扳手、套管扳手、螺钉旋具等紧固工具，对其一一紧固，紧固后再进行一次紧固检查。对于有锡焊的部分、压接端子处应检查有无脱落、松弛、断线、腐蚀等现象。还应检查框架结构件有无松动，导体、导线有无破损、变异等。检查时可用螺钉旋具、小锤轻轻地叩击给予振动，检查有无异常情况产生，对于可疑地点应采用万用表测试。

3）电容器检查。滤波电容器有无漏液，电容量是否降低。有自动指示滤波电容容量功能的变频器，可由面板显示出电容量及出厂时容量初始值，并显示容量降低率，推算出的电容器寿命等。无此功能的则需要采用电容测量仪测量电容量，测出的电容量应大于初始电容量的85％，否则应予以更换。浪涌吸收电容器、电阻器应检查有无异常，二极管限幅器、非线性电阻等有无变色、变形等。

4）控制电路板检查。检查应注意连接有无松动、电容器有无漏液、板上线条有无锈蚀、断裂等。控制电路上的电容器。若其表面无异常现象发生，则可判定为正常。控制电路上的电阻、电感线圈、继电器、接触器的检查，主要看有无松动和断线，各类元器件有无变色变形或过热烧坏情况等。

5）绝缘电阻的测定。

①主回路绝缘电阻的测定。在做主回路绝缘电阻的测定时，应保证断开主电源，并将全部主电路端子，包括进线端（R、S、T或L1、L2、L3）和出线端（U、V、W）及外接电阻端子短路，以防高压进入控制电路。将500V绝缘电阻表接于公共线和大地（PE端）间，绝缘电阻表指示值大于5MΩ为正常。

电动机及电缆绝缘的测量必须将电动机电缆从变频器的U、V、W端子和电动机上拆下，测量相间和相对地（外皮）绝缘电阻，其绝缘电阻应大于5MΩ。

电缆绝缘检测的方法是将电源电缆与变频器的R、S、T或L1、L2、L3端子及电源分开，测量相间和相对地绝缘电阻，其绝缘电阻应大于5MΩ。

电动机绝缘检测的方法是将电动机与电缆拆开连接，在电动机接线盒端子间，测量电动机各绕组绝缘电阻，测量电压不得大于1000V，但也不得小于电源电压，其绝缘电阻应大于1MΩ。

②控制电路绝缘电阻的测定。用万用表的高阻挡测量控制电路的绝缘电阻，测量值大于1MΩ为正常。

③外接线路绝缘电阻的测量。在测量外接线路的绝缘电阻时，必须把需要测量的外接线路从变频器上拆下后再进行测量，防止绝缘电阻表的高压加到变频器上，并应注意检查绝缘电阻表的高压是否有可能通过其他回路施加到变频器上，否则应将所有有关的连线拆下。

6）保护回路动作检查。保护回路动作检查应在上述检查项目完成后进行。

①过电流保护功能的检测。通常是通过模拟过载，调整动作值，试验在设定过电流值下能可靠动作并切断输出。

②断相、欠电压保护功能检测，在变频器电源输入端通过调压器供电给通用变频器，模拟断相、欠电压等故障，观察通用变频器的断相、欠电压等相关的保护功能动作是否正确。

2.变频器的检测测量方法

变频器的测量电路如图2-10所示，并按其选择测量仪表，采用的仪表类型见表2-5。测量功率因数不能用功率因数表，应采用实测的电压、电流值通过计算得到。

表2-5 主电路测量时推荐使用的仪表

（1）变频器主电路电气量的测量

1）变频器输出电流的测量。选择能测量畸变电流波形有效值的仪表，如0.5级电磁系（动铁式）电流表和0.5级电热式电流表，测量结果为包括基波和谐波在内的有效值，当输出电流不平衡时，应测量三相电流并取其算术平均值。当采用电流互感器时，在低频情况下应选择适当容量的电流互感器。

2）变频器电压的测量。一般选择整流系电压表（0.5级），需要时可考虑用适当的转换因子表示其实际基波电压的有效值。数字式电压表不适合输出电压的测量。为了进一步提高输出电压的测量精度，可以采用阻容滤波器与整流系电压表配合使用，如图2-11所示。输入电压的测量可以使用电磁系电压表或整流系电压表。考虑会有较大的谐波，推荐采用整流式电压表。

3）变频器的输入/输出功率的测量。使用电动式功率表或数字式功率表测量，输入功率采用3功率表法测量，输出功率可采用3功率表法或2功率表法测量。当三相不对称时，用2功率表法测量将会有误差。当不平衡率＞5％额定电流时，应使用3功率表测量。

4）变频器输入电流的测量。使用电磁系电流表测量有效值。为防止由于输入电流不平衡时的测量误差，应测量三相电流，并取三相电流的平均值。

5）直流母线电压的测量。直流母线电压的测量是在变频器带负载运行下进行的，在滤波电容器或滤波电容器组两端进行测量。把直流电压表置于直流电压正、负端，测量直流母线电压应等于线路电压的1.35倍，这是实际的直流母线电压。电容器被充电，此读数应保持恒定。将交流电压表置于同样位置测量交流纹波电压，当读数超过AC5V时，这就预示滤波电容器可能失效，应采用LCR自动测量仪或其他仪器进一步测量电容器容量及其介质损耗等，如果电容量低于标称容量的85％时，必须予以更换。

图2-10 变频器的测量电路

图2-11 阻容滤波器的使用

6）电源阻抗的影响。一般采用谐波分析仪进行谐波分析，并对系统综合分析判断，当电压畸变率大于4％以上时，应考虑加装交流电抗器抑制谐波，也可以加装直流电抗器，提高功率因数，并有减小谐波的作用。

7）压频比的测量。将整流系电表（万用表、整流系电压表）置于交流电压最大量程，在变频器输出为50Hz运行下，在变频器输出端子（U、V、W）处测量送至电动机的线电压，读数应等于电动机的铭牌额定电压；接着，调节变频器输出为25Hz运行下，电压读数应为上一次读数的1/2；再调节变频器输出为12.50Hz运行下，电压读数应为电动机的铭牌额定电压的25％。

8）功率模块漏电流的测量。功率模块漏电流的测量是在变频器通电并按给定指令运行时，调节变频器输出为0Hz运行下，测量电动机端子间的线电压，这时变频器中的功率模块不应被驱动，但在电动机上可有40V左右的电压或较少的漏电流。如电压超过60V就应判断功率模块存在故障或表明功率模块有故障预兆，应对其进一步检查。

9）通用变频器效率的测量。变频器的效率需要测量输入功率P₁和输出功率P₂，由η＝（P₂／P₁）×100％计算。测量时应注意电压畸变率小于5％，否则应加入交流电抗器或直流电抗器，以免影响测量结果。

（2）主回路整流器和逆变器模块的测试

变频器的输入输出端子R、S、T、U、V、W及直流端子P、N上，如图2-12所示，用万用表电阻挡，变换测试笔的正负极性，根据读数即可判定模块的好坏。一般不导通时，读数为“∞”，导通时为几十欧姆以内。模块的好坏可按表2-6进行判别。

表2-6 模块测试判别表

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