变频器控制系统常见的故障类型主要有过电流、短路、接地、过电压、电源缺相、变频器内部过热、变频器过载、电动机过载、CPU异常、通信异常等。当发生这些故障时,变频器保护会立即动作停机,并显示故障代码和故障类型,大多数情况下可以根据显示的故障代码循序找到故障原因并排除故障。但也有一些故障的原因是多方面的,并不是由单一原因引起的,因此需要从多方面查找,逐一排除才能找到故障点。如过流故障是最常见、最易发生,也是最复杂的故障之一,引起过电流的原因往往需要从多个方面分析查找,才能找到故障的根源,只有这样才能真正排除故障。 1.过电流 过电流故障分加速中过电流、运行中过电流和减速中过电流,在以上运行过程中变频器电流超过了过电流保护动作设定值即保护动作。其产生的原因可能是:过电流保护值设置过低,与负载不相适应;负载过重,电动机过电流;输出电路相间或对地短路;加速时间过短;电动机在运行中变频器投入,而启动模式不相适应;变频器本身故障等。在生产过电流故障时,首先查看相关参数、检查故障发生时的实际电流,然后根据装置及负载状况判断故障发生的原因。 2.对地短路 变频器在检测到输出电路对地短路时该保护功能动作,该报警发生的原因可能是电动机或电缆对地短路,须断开电缆与变频器的连接,用适合电压等级的绝缘表检查电动机及电缆的对地绝缘。但切记不得直接测量变频器端子的对地绝缘电阻,因为变频器的输入/输出元件均是具有一定耐压的电子元器件,如果测量不当会将其击穿。如果电动机及电缆的绝缘在允许的范围内,则应认为是变频器本身质量原因。 3.过电压 变频器的过电压保护也分为加速中过电压、运行中过电压和减速中过电压。通常过电压产生的原因是电动机的再生制动电流回馈到变频器的直流母线,使变频器直流母线电压升高到设定的高电压检出值而动作。因此过电压故障多发生于电动机减速过程中,或在正常运行过程中电动机转速急剧变化时。解决的方法是:根据负载惯性,适当延长变频器的减速时间。当对动态过程要求高时,必须要通过增设制动电阻来消耗电动机产生的再生能量。需要注意的是,如果输入的交流电源本身电压过高,变频器是没有保护功能的。在试运行时必须确认所用交流电压在变频器的允许输入范围内。 4.欠电压 当外部电源降低或变频器内部故障使直流母线电压降至保护值以下时,欠电压保护动作。欠电压动作值在一定范围内可以设定,动作方式也可以通过参数设定。在许多情况下需要根据现场情况设定该保护模式。比如:在具有电炉炼钢的钢铁企业,电炉炼钢时电流波动极大。如果电源容量不是非常大,可能会引起交流电压的大幅度波动,这对变频器的稳定运行是一个很大的问题。在这种条件下,需要通过参数改变保护模式,防止变频器经常处于保护状态。变频器的工作电流取自母线,当直流母线电压下降到一定值时,变频器即停止工作。 5.电源缺相 当输入的三相交流电压中的任一相缺相时,该保护动作。因为电源缺相可能会造成主滤波电容的损坏。在变频器前面的短路保护采用快速熔断器时,可能容易过热或熔断器本身质量问题造成一相熔断,进而产生电源缺相故障。从保护主回路元件的目的出发,快速熔断器是一个好的选择,但该状况的产生是不希望看到的。因为许多品牌的变频器均建议对变频器的保护采用无熔丝保护器,通常也多用自动空气开关作为主回路的短路保护。 6.散热片过热 产生该故障的原因可能是冷却风扇故障而造成散热不良、散热片脏、堵等原因造成的实际散热片温度过高,也可能是变频器的模拟输入电流过大或者模拟辅助电源的电流过大所致。判断的方法可以检查维护信息里的散热片温度,正常情况下其温度界限为:不超过22kW的产品为20℃,大容量产品为50℃。如果其显示正常,则可能并非实际温度过高。另外,通过目视也可以清楚地看到变频器散热板的脏污情况。 7.变频器内过热 变频器没有通风散热条件造成内部温度上升是产生该报警的可能情况之一,模拟电流的超限也会产生该报警,还有就是控制回路的冷却故障可能会产生该报警。有些变频器的控制回路冷却风扇内置了一个检测元件,在风扇检测不正常时会产生该报警,通过检查维护信息的实际温度也可以判断故障原因。需要注意的是,如果是控制风扇故障,必须更换同型号风扇,否则该报警不能解除。 8.外部报警 当使用外部热继电器时,如果相关输入端子无效则产生该报警。外部热继电器的使用一般可作以下考虑:当变频器只带一台电动机时,因为变频器本身具有可靠的过电流和过载保护,可以可靠地保护电动机,一般不再考虑再附加热继电器保护;当一台变频器拖动多台电动机时,因为变频器的保护值远高于每一台电动机的额定电流,不能对每一台电动机进行保护,则需要在每一个电动机回路中使用热继电器,然后将所有触点串联后接入变频器。 9.电动机过载 当设定电子热继电器功能时,如果运行电流达到运行值并持续设定时间,该报警产生。其动作参数可通过参数设置,须根据电动机及变频器的容量和运行状况合理设置。 10.制动电阻过热 当选择制动电阻热保护功能时,如果制动电流达到动作值并持续设定时间,该报警产生。在报警时须检查相关参数及实际运行电流和制动电阻及制动单元的允许电流,合理设置相关参数,包括直流制动和制动时间的设定。 11.自整定不良 当电路提供的工作电源异常或工作接触器接触不良时产生。通常,当该接触器接触不良时将不能很好地短接其充电限流电阻,则负载电流将通过充电电阻提供。当负载电流达到一定程度后,会使直流母线电压下降到很低的值产生该报警。许多情况下,可能会因短时电流过大而使充电电阻烧毁。