主頁 > 技術文章 > 工業自動化設備中變頻器使用要注意的問題 2025-09-02

工業自動化設備中變頻器使用要注意的問題

近年來隨著電力電子（zǐ）技術、功率半導體器件及變頻（pín）控（kòng）製理論的發（fā）展，變（biàn）頻器作為（wéi）一種智能控製電源已被廣泛應用於各行業，國產變頻（pín）器日漸出現在市場上，主要以通用型變頻器為主。在自動化變（biàn）頻器的使用中，由於對變頻器的選型及（jí）使用不當，往往會引起變頻器不能正常運行、甚至引（yǐn）發（fā）設備故障，導致生產中斷，帶來不必要的（de）經濟損失。本文主要講述（shù）變頻器通用型為例在應用（yòng）中出現的常見故障及（jí）處理方法和（hé）使用應注意的幾個問題，以便用（yòng）戶參考。
1、選型：
    一台喂料油隔泵采用自動化變頻控製，電（diàn）機型號為（wéi）JR127_10、115kW，Ue＝380V，Ie=231A,使用FRNll0P7-4EX變頻器。運行中發現有時雖然給（gěi）定頻率高，但實際頻率調不上（shàng）去（qù）、變頻器（qì）跳（tiào）閘（zhá）頻（pín）繁，故障指示為“OLl”，即變頻器過載。經檢查，變頻器的額定電流為210A，而油隔泵電機在高下料量時運行電流在220A左右波動，驅動轉矩達（dá）到極限（xiàn）設定（dìng），使頻率不能上調，運（yùn）行電流大於變頻器額（é）定電流，變頻器過流跳停。分析認為其原因是變頻器（qì）容（róng）量選擇偏小。
    變頻器的選型應滿足以下（xià）條件：
(1)電壓等級與控製電機相符。
(2)額定電流為控製電機額定電流的1．1~1．5倍。
(3)根據被（bèi）控設備的負載特性選擇變頻器的類型。
    油隔泵（bèng）為恒轉矩（jǔ）負載，最（zuì）好選用驅動轉矩極限範圍寬的G7變頻器。選擇FRNl60G7_4EX，變頻器額定電壓為400V，額定輸出電流為304A，驅動轉矩極限為150％，改用FRNl60G7。4EX後，上述（shù）問題再也沒有發（fā）生。
2、安裝環境：
    由於變（biàn）頻（pín）器集成度高，整體結（jié）構（gòu）緊湊，自（zì）身散熱量較大（dà），因此對（duì）安裝環境的溫（wēn）度、濕度（dù）和粉塵含量要求高。在工業自動化設備（bèi）中的變頻器安裝於操作室內，因（yīn）安裝車（chē）間屬於幹法車間，變（biàn）頻器運行環境差（chà），操作室粉塵多，夏季室內溫度高，曾多次發生變頻器故障。在對操作室進行密封和加冷卻（què）設施後，情況大為改（gǎi）善。後來因操作室集（jí）中空調冷凝水較多，距離櫃子太近，發生了一（yī）起變頻器控製板元件損壞的故障。可見在安裝變頻器的同時，必須為變頻器提供一個好的（de）運行環境。
3、參數設定：
    變頻器的設（shè）定參（cān）數多，每個參（cān）數均有一定的選擇範圍，使用中（zhōng）常常遇到因個別參數設置不當，導致變頻器不能正常工作的現象。
(1)外加起（qǐ）停按鈕及電位（wèi）器調頻無效。變頻器出（chū）廠時（shí）設定為（wéi）通（tōng）過鍵盤麵板操作，外部控製無（wú）效，端子FWD_CM用短（duǎn）接（jiē）片短接。選擇外部起停及（jí）調頻控（kòng）製時，必須將該短接片去（qù）掉。出現上麵問題，可能是FWD，CM短接（jiē）片未取掉，操作方式和調頻方式（shì）參（cān）數選擇錯誤所致，應重點（diǎn）對該部分進行檢查。
(2)變頻器在電機空載時工作正常，但不能帶載起動。這種問題常常出現在恒轉矩負載。山西鋁廠一（yī）台FRNl60P7。4EX變頻器在試車時電機空試正常（cháng）、但一帶負荷即（jí）跳閘，提高了加減速時間後仍無法帶載（zǎi）。繼續檢查轉矩提升值（zhí），將轉矩提升值由“2”改為（wéi）“7”後，提高了低頻時的電壓輸出。改善了低頻時的帶載特性，電機帶載（zǎi）正常。遇到上述問題時（shí）應重點檢查加、減（jiǎn）速時間設定及轉矩提升設定值。
(3)變頻器投入運（yùn）行、電機還未起動就過載跳停。工廠一台（tái）7．5kW_6極電機采用變頻控（kòng）製，變（biàn）頻器在投入（rù）運行起動時、頻繁跳停。經查原設定時將偏置頻率設定為（wéi）2H2、變頻器在接到（dào）運行指令但未給出調頻信號之前、受控電機將一直接收2H2的低頻運行指令而無法起動。經測定該（gāi）電機堵轉電流達到47A，約為電機額定（dìng）電流3倍，變頻器過載保護動作屬正常。改偏（piān）置頻率（lǜ）為0Hz，電機起動（dòng）正常。
(4)頻率已經達（dá）到較大值，但電機轉速仍不高。一台新投用（yòng）的變頻器頻率設（shè）置顯（xiǎn）示已經很（hěn）大（dà），但電機轉速明顯較同頻（pín）率下其它電（diàn）機（jī）低。檢查（chá）頻率增益設定值為150％。由頻率設定信號增益定義可知：設定增益為設（shè）定（dìng）模擬頻率信號對輸出頻率的比率，假設設定頻率為30Hz，實際輸出頻率僅（jǐn）為20H2。將設定增益改為100％後，問題得到解決。
(5)頻率上升到一定數值，繼續向上調節（jiē）時，頻率保持（chí）在一定值（zhí）不斷跳躍，轉速不能提高。變頻器工作時，將自（zì）動計算輸出轉矩，並將輸出（chū）轉矩限製在設定值內。如果驅動轉矩設定值偏小，將可能因輸出轉矩受到限製，使變頻（pín）器輸（shū）出頻率達不到給定頻率。遇（yù）到上麵的問題，應檢查驅動轉矩設定值是（shì）否偏小，變頻器（qì）的容量（liàng）是否偏小，再設法解（jiě）決。
4、故（gù）障診斷：
    在工業自動（dòng）化設備中的變（biàn）頻器擁有較強的故（gù）障診斷功能，對變頻器內部整流、逆變部（bù）分，CPU及外圍通訊與電動機等故障進行保護。變頻器在保護跳閘後故（gù）障複位前，將一直顯示（shì）故障代碼。根據故障指示代碼（mǎ）確定故障（zhàng）原因，可縮小故障查找範圍，大大減少故障查找時間。
(1)一（yī）台變頻器在清掃後啟動時，顯示“OH2”故障指示跳停，OH2指變頻器外部故障。出廠時連接外部故障信號的端子“THR”與“CM”之間用短接片短接，因這台變頻器沒有加裝外保護，THR_CM仍應短接。經檢查，由於66THR”與“CM’之（zhī）間的短接片鬆（sōng）動，在清（qīng）掃時掉下。恢複短接（jiē）片後變頻器運行正常。
(2)變頻器一（yī）啟動就（jiù）跳停，故障（zhàng）指示為“OCl”、OCl為加速時過電流，懷疑為電機（jī）故障，將變頻器與電機連接線斷開，檢（jiǎn）查電機繞組（zǔ）匝間短路（lù）。更換電機後變頻器運行正常（cháng）。
(3)夏季如果變頻器操作室的製冷、通風效果（guǒ）不良，環境溫度升高，則經常發生“OHl”、“OH3”過熱保護跳停。這時應檢查變頻器內部的風扇是否損（sǔn）壞，操作室溫度是否偏高，應采（cǎi）取措施進行強製冷卻，保證變頻器安全過夏。
(4)變頻器在頻率調到15Hz以上時，“LU”欠電壓保護（hù）動作。“LU”保護信號指整流電壓不足。我們（men）從（cóng）整流部分向變（biàn）頻器電源輸（shū）入端檢查，發現電源輸入側缺相，由於電（diàn）壓表從另外兩相取信（xìn）號，電壓表指示正常，沒（méi）有及時發現變頻器輸入側電源缺相。輸入端缺相後，由於變頻器整（zhěng）流輸出電壓下降，在低頻區（qū）、因充電電容的作用還可調頻，但在頻率調至一定值後，整流電壓下降較快、造成變頻器“LU”跳閘。
5、維護：
在工業自動化設備（bèi）中（zhōng）的變（biàn）頻器運行過程中，可以從設備外部目視檢查運行狀況（kuàng）有無異常，專職點檢員可以通過鍵盤麵板轉換鍵查閱變頻（pín）器（qì）的（de）運（yùn）行參數，如輸出電壓、輸出電流、輸出轉矩、電機轉速等，掌握變頻器日常運行值的範圍，以便及時發現變頻器及電機問題。此外，還（hái）要注意以下幾點：
(1)設專人定期對變頻器進行（háng）清掃（sǎo）、吹灰，保持變頻器內部的清潔及風道的暢通（tōng）。
(2)保持變頻器周圍環境清潔、幹燥。嚴禁在變（biàn）頻器附近放置雜物．
(3)每次維護變頻器後，要認真檢查有無遺漏的螺絲及導線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故。
(4)測量變（biàn）頻器(含電機)絕緣時，應當使用500V兆歐表（biǎo）。如（rú）僅對變頻器（qì）進行檢測，要拆去所有與變頻器（qì）端子連接的外（wài）部接線（xiàn）。清潔器件後，將主回路端子全部用導線（xiàn）短接（jiē）起來，將其與地用兆（zhào）歐表試驗，如果兆（zhào）歐表指示在5M歐以上（shàng），說（shuō）明是正常的，這樣做的目的（de）是（shì）減少搖測次數。

工業自動化設備中變頻器使用要注意的問題

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