變頻驅(qū)動(dòng)器 (VFD)是 一種電子電機(jī)控制器，用于調(diào)節(jié)同步或感應(yīng)電機(jī) 的轉(zhuǎn)速 并驅(qū)動(dòng)電力行業(yè)的負(fù)載。VFD也稱為變頻器、逆變器驅(qū)動(dòng)器、交流驅(qū)動(dòng)器、可調(diào)頻驅(qū)動(dòng)器、可調(diào)速驅(qū)動(dòng)器、微型驅(qū)動(dòng)器或變速驅(qū)動(dòng)器，其 功能是選擇電壓頻率并在用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)之前改變它。
VFD 很容易出現(xiàn)故障，因此需要有效的故障排除技能來避免停機(jī)。對(duì)任何VFD進(jìn)行故障排除 都不是一件容易的事，特別是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)中同時(shí)存在電子和電氣元件。
變頻器故障的原因
在開始 VFD 故障排除過程之前，建議您熟悉一些常見的故障原因，特別是當(dāng)您沒有任何電力電子背景知識(shí)時(shí)。了解導(dǎo)致 VFD 故障的原因?qū)椭_定問題的實(shí)際根源。話雖如此，讓我們看看導(dǎo)致變頻器性能不一致或完全故障的內(nèi)部和外部因素。
原因一：環(huán)境條件惡劣
VFD 的規(guī)格與普通計(jì)算機(jī)類似，因此容易受到任何形式的濕氣、灰塵、碎屑、過熱和腐蝕劑的影響。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(qū)域的變頻器會(huì)遇到冷卻通風(fēng)口堵塞的情況，特別是當(dāng)污染物與油和潤滑劑相互作用時(shí)。
請(qǐng)記住，通風(fēng)口的目的是冷卻 VFD，如果被堵塞，VFD 就會(huì)過熱。在溫度范圍之外運(yùn)行將導(dǎo)致使用壽命縮短。導(dǎo)電金屬等污染物可能會(huì)導(dǎo)致 VFD 的PCB短路。為了消除此類污染物，變頻器應(yīng)至少每月清潔。對(duì)于過度污染，請(qǐng)從環(huán)境中完全消除 VFD。
高濕度
水和污水處理廠等高濕度環(huán)境可能對(duì)變頻器造成危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈儠?huì)腐蝕內(nèi)部印刷電路板。濕氣通過 VFD 的冷卻通風(fēng)口不斷進(jìn)入電路板。為了減少這個(gè)問題，變頻器應(yīng)在無濕氣的環(huán)境中運(yùn)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。如果無法滿足指定的工作溫度，將會(huì)縮短 VFD 的使用壽命，因?yàn)闃?gòu)成 VFD 電路的大多數(shù)組件都需要足夠的冷卻才能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行。因此，必須測(cè)量內(nèi)部和外部溫度，以確保 VFD 在 10 o C (50 o F) 至 40 o C (104 o F) 的指定范圍內(nèi)運(yùn)行。
原因2：電源線連接松動(dòng)
電氣元件老化和電源連接松動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致 VFD 停止按預(yù)期運(yùn)行。這兩個(gè)問題都與過多的機(jī)械振動(dòng)和極端過熱有關(guān)，從而導(dǎo)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(shù)字高溫計(jì)等專用設(shè)備來確認(rèn)電源連接符合標(biāo)準(zhǔn)。
圖 1.VFD電纜。圖片由西蒙·穆戈提供
原因3：總線嚴(yán)重故障
這是變頻器中的常見故障，已確定其原因是外部的。造成這一挑戰(zhàn)的一些外部因素包括交流電源線中電壓的瞬時(shí)尖峰以及源自連接機(jī)器慣性的檢修負(fù)載。這種情況會(huì)導(dǎo)致連接的負(fù)載繼續(xù)以比驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)指定的速度更快的速度旋轉(zhuǎn)。發(fā)生這種情況時(shí)，VFD 將通過觸發(fā)高直流故障跳閘以及關(guān)閉 連接到逆變器側(cè)電路的IGBT來保護(hù)其內(nèi)部組件。
如果診斷顯示器的交流驅(qū)動(dòng)器內(nèi)有極端總線故障的指示，請(qǐng)確保機(jī)器有穩(wěn)定的交流電源，并在由 VFD 控制的減速時(shí)間等于所連接負(fù)載的電機(jī)上工作。如果 VFD 用于需要快速減速的應(yīng)用，則可以使用動(dòng)態(tài)制動(dòng)來保護(hù) VFD 免受極端總線故障的影響。
原因4：啟動(dòng)電流高
VFD 顯示屏讀數(shù)上的高啟動(dòng)電流可能表明處理速度或連接負(fù)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(zhuǎn)速的立方成正比增加，如果 VFD 負(fù)載以比預(yù)期稍高的速度運(yùn)行，將導(dǎo)致 VFD 過載。
為了保護(hù) VFD 免受過載影響，請(qǐng)?jiān)趩?dòng) VFD 驅(qū)動(dòng)器之前測(cè)試和檢查 VFD 驅(qū)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(fù)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 的直流母線部分包含大電容器，這些電容器在過濾交流紋波方面發(fā)揮著重要作用。
使用電解電容器后，預(yù)計(jì)它們會(huì)產(chǎn)生機(jī)電撕裂和磨損，這是導(dǎo)致其壽命縮短的一個(gè)因素。這些電容器預(yù)計(jì)比其他 VFD 組件老化得更快。電容器故障也會(huì)導(dǎo)致 VFD 故障。因此，您必須考慮可能導(dǎo)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(duì)高溫敏感，因此在高于指定工作溫度的情況下運(yùn)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(guī)定的溫度下運(yùn)行。
原因6：過流故障
過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)加速過快。要解決此問題，請(qǐng)檢查電源連接以確定它們是否連接良好。請(qǐng)記住，電源線連接不良會(huì)產(chǎn)生過壓或過流，還可能導(dǎo)致保險(xiǎn)絲熔斷，終損壞 VFD。另外，檢查連接的負(fù)載以確保其沒有損壞的部件或過度摩擦。
VFD 故障的要點(diǎn)
在開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(yùn)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。
由于極度過熱和機(jī)械振動(dòng)過多而導(dǎo)致電源線連接松動(dòng)，從而影響 VFD 的運(yùn)行。
極端總線故障是由瞬時(shí)尖峰電壓引起的情況，是 VFD 故障的常見原因。
VFD 上的高啟動(dòng)電流會(huì)導(dǎo)致 VFD 過載，因此，建議將負(fù)載上的速度與驅(qū)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，使其無法按預(yù)期過濾交流電。 |
