變頻驅動(dòng)器 (VFD)是 一種電子電機控制器，用于調節同步或感應電機 的轉速 并驅動(dòng)電力行業(yè)的負載。VFD也稱(chēng)為變頻器、逆變器驅動(dòng)器、交流驅動(dòng)器、可調頻驅動(dòng)器、可調速驅動(dòng)器、微型驅動(dòng)器或變速驅動(dòng)器，其 功能是選擇電壓頻率并在用于驅動(dòng)電機之前改變它。
VFD 很容易出現故障，因此需要有效的故障排除技能來(lái)避免停機。對任何VFD進(jìn)行故障排除 都不是一件容易的事，特別是因為其結構中同時(shí)存在電子和電氣元件。
變頻器故障的原因
在開(kāi)始 VFD 故障排除過(guò)程之前，建議您熟悉一些常見(jiàn)的故障原因，特別是當您沒(méi)有任何電力電子背景知識時(shí)。了解導致 VFD 故障的原因將幫助您確定問(wèn)題的實(shí)際根源。話(huà)雖如此，讓我們看看導致變頻器性能不一致或完全故障的內部和外部因素。
原因一：環(huán)境條件惡劣
VFD 的規格與普通計算機類(lèi)似，因此容易受到任何形式的濕氣、灰塵、碎屑、過(guò)熱和腐蝕劑的影響。下面討論了可能縮短 VFD 使用壽命的幾種環(huán)境條件。
污染物
存放在碎片、潮濕、灰塵等多的區域的變頻器會(huì )遇到冷卻通風(fēng)口堵塞的情況，特別是當污染物與油和潤滑劑相互作用時(shí)。
請記住，通風(fēng)口的目的是冷卻 VFD，如果被堵塞，VFD 就會(huì )過(guò)熱。在溫度范圍之外運行將導致使用壽命縮短。導電金屬等污染物可能會(huì )導致 VFD 的PCB短路。為了消除此類(lèi)污染物，變頻器應至少每月清潔。對于過(guò)度污染，請從環(huán)境中完全消除 VFD。
高濕度
水和污水處理廠(chǎng)等高濕度環(huán)境可能對變頻器造成危險，因為它們會(huì )腐蝕內部印刷電路板。濕氣通過(guò) VFD 的冷卻通風(fēng)口不斷進(jìn)入電路板。為了減少這個(gè)問(wèn)題，變頻器應在無(wú)濕氣的環(huán)境中運行，并存放在清潔、干燥的地方。
高工作溫度
每個(gè) VFD 都有特定的工作溫度。如果無(wú)法滿(mǎn)足指定的工作溫度，將會(huì )縮短 VFD 的使用壽命，因為構成 VFD 電路的大多數組件都需要足夠的冷卻才能實(shí)現的運行。因此，必須測量?jì)炔亢屯獠繙囟�，以確保 VFD 在 10 o C (50 o F) 至 40 o C (104 o F) 的指定范圍內運行。
原因2：電源線(xiàn)連接松動(dòng)
電氣元件老化和電源連接松動(dòng)可能會(huì )導致 VFD 停止按預期運行。這兩個(gè)問(wèn)題都與過(guò)多的機械振動(dòng)和極端過(guò)熱有關(guān)，從而導致電弧，這種情況會(huì )破壞 VFD 的電路。
目視或手動(dòng)檢查 VFD 電源連接不足以確定連接是否良好，因此建議使用溫度探頭和數字高溫計等專(zhuān)用設備來(lái)確認電源連接符合標準。
圖 1.VFD電纜。圖片由西蒙·穆戈提供
原因3：總線(xiàn)嚴重故障
這是變頻器中的常見(jiàn)故障，已確定其原因是外部的。造成這一挑戰的一些外部因素包括交流電源線(xiàn)中電壓的瞬時(shí)尖峰以及源自連接機器慣性的檢修負載。這種情況會(huì )導致連接的負載繼續以比驅動(dòng)電動(dòng)機指定的速度更快的速度旋轉。發(fā)生這種情況時(shí)，VFD 將通過(guò)觸發(fā)高直流故障跳閘以及關(guān)閉 連接到逆變器側電路的IGBT來(lái)保護其內部組件。
如果診斷顯示器的交流驅動(dòng)器內有極端總線(xiàn)故障的指示，請確保機器有穩定的交流電源，并在由 VFD 控制的減速時(shí)間等于所連接負載的電機上工作。如果 VFD 用于需要快速減速的應用，則可以使用動(dòng)態(tài)制動(dòng)來(lái)保護 VFD 免受極端總線(xiàn)故障的影響。
原因4：?jiǎn)?dòng)電流高
VFD 顯示屏讀數上的高啟動(dòng)電流可能表明處理速度或連接負載發(fā)生意外變化。
例如，VFD 控制的泵和風(fēng)扇的功率要求與其轉速的立方成正比增加，如果 VFD 負載以比預期稍高的速度運行，將導致 VFD 過(guò)載。
為了保護 VFD 免受過(guò)載影響，請在啟動(dòng) VFD 驅動(dòng)器之前測試和檢查 VFD 驅動(dòng)器的組件。例如，在按下啟動(dòng)按鈕之前卸載傳送帶，以避免 VFD 負載的任何部分受潮和碎屑。
原因5：電容故障
值得注意的是，VFD 的直流母線(xiàn)部分包含大電容器，這些電容器在過(guò)濾交流紋波方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。
使用電解電容器后，預計它們會(huì )產(chǎn)生機電撕裂和磨損，這是導致其壽命縮短的一個(gè)因素。這些電容器預計比其他 VFD 組件老化得更快。電容器故障也會(huì )導致 VFD 故障。因此，您必須考慮可能導致電容器壽命縮短的因素，其中包括高溫。
電容器的電解質(zhì)對高溫敏感，因此在高于指定工作溫度的情況下運行 VFD 是不明智的，這會(huì )影響電容器的使用壽命。建議電容器在低于規定的溫度下運行。
原因6：過(guò)流故障
過(guò)流故障是變頻器故障的另一個(gè)原因，其根源在于變頻器啟動(dòng)時(shí)加速過(guò)快。要解決此問(wèn)題，請檢查電源連接以確定它們是否連接良好。請記住，電源線(xiàn)連接不良會(huì )產(chǎn)生過(guò)壓或過(guò)流，還可能導致保險絲熔斷，終損壞 VFD。另外，檢查連接的負載以確保其沒(méi)有損壞的部件或過(guò)度摩擦。
VFD 故障的要點(diǎn)
在開(kāi)始任何故障排除操作之前，必須充分了解 VFD 故障的各種原因。
檢查變頻器的工作狀況，確保其安全運行。
污染物、高濕度和極高的工作溫度等惡劣的環(huán)境條件會(huì )縮短 VFD 的使用壽命。
由于極度過(guò)熱和機械振動(dòng)過(guò)多而導致電源線(xiàn)連接松動(dòng)，從而影響 VFD 的運行。
極端總線(xiàn)故障是由瞬時(shí)尖峰電壓引起的情況，是 VFD 故障的常見(jiàn)原因。
VFD 上的高啟動(dòng)電流會(huì )導致 VFD 過(guò)載，因此，建議將負載上的速度與驅動(dòng)器上的速度相匹配。
電容器故障可能會(huì )影響變頻器的直流母線(xiàn)，使其無(wú)法按預期過(guò)濾交流電。 |
