变频器常见故障及分析

唐山市工程技术专业论文

1 变频器在我厂水泵上的应用

邓 涛

唐山三友化工股份公司 电仪车间

摘要 本文从实际出发，结合在实际应用中遇到的问题，介绍和分析了变频器在水泵应用上常见的几种故障现象以及解决方法，并分析变频器在水泵上节能效果，对于电气技术人员及时判断、处理水泵变频器运行中出现的故障和水泵电机节能计算上有所帮助。

关键词 水泵负载 变频器 故障跳车 节能降耗

引言

水泵在我厂属于较普遍的负载，水泵负载的大小通常以所输送的液体流量为控制参数，通常以阀门控制和转速控制来调节水泵负载的大小。

1水泵的作用

水泵通常用来提升液体、输送液体或使液体增加压力 , 即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的。

衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。

2变频器水泵负载常见的故障及处理方法

电机的最大功率必须满足负载下的机械功率和转矩，对于不同的负载，最大值并非时时刻刻都发生，负载的变化是非线性的，而电机 的输出功率却是恒定的，这就意味着在非最大负载时 电机输出了相当一部分多余功率，电能也就白白浪费掉了。水泵类就是较典型的例子

水泵的负载性质是平方递减转矩型,有下列关系:水泵的流量Q与转速n成正比;扬程H与转速n的三次方成正比;电动机的转速n与电源频率F成正比.因唐山市工程技术专业论文

2 此改变电动机电源频率,可改变电机即水泵的转速,从而达到调节给水流量和水泵的扬程的目的。

由于水泵中液体流量是不停变化的，所以变频器故障多为一下几种。

2.1 电源故障

对于电源故障，包括电源接触器故障，输入、输出缺相，外部设备故障。维修时应检查外部控制回路及各个元器件以及变频器输入、输出配线，输入电压和电机电缆等。

变频器常见故障分析与处理

本系列变频器具有过流、过热、过载、欠压多种保护功能。当发生故障时，变频器就会立即报警跳开，LED监视器上显示相应的故障类型，并且电动机自动停止转动。当排除故障后，按“STOP”键或输入控制电路端子复位命令，即能解除报警跳开状态。

故障代码表：

故障代码 E002 E003 E00A E00B E001 E004 E005 E006 E007 E008 E009 E00D E00E E00F E00C E011

故障名称 加速时过电压 定速时过电压 停止时过电压 减速时过电压 欠压 加速时过电流 定速时过电流 加速时过电流 电机过负荷 变频器过负荷 输出短路或电机漏电 外部故障 散热片过热 参数故障 PID超值报警 继电器报警

故障类型 过压 欠压 过流 过负荷 短路 外部故障 散热片过热 参数故障 PID超值 继电器不吸合

一 过压：分别为加速时过电压（E002）、定速时过电压（E003）、停止时过电压（E00A）、减速时过电压（E00B）

分析：E002、E003、E00A、E00B故障出现的直接原因就是变频器本身检测到的电压过高。

而出现E002、E003、E00A根本原因有三个：1）外部实际电网电压过高，处理方法：降低电网电压（可采用稳压电源）。2）变频器检测到的电压（U）比外部实际的高，处理方法：重新检测电压（进入内部参数b123）。3）能量反馈，电机实际转速高于变频器输出（即电机被拖动）；处理方法：去除电机拖动现象或加能耗电阻。4）变频器内部电压检测电路有故障，与办事处联系维修。

出现E00B则与下列几个因素有关：减速时间、制动器（制动电阻或制动单元）、负载惯性

减速时间过短会使变频器在减速过程中产生反馈电压（减速时间越短同样的负载产生的反馈电压越大），如果没有制动器或制动器过小，那就无法消耗这部分多余的电压，当电压高到一定值时（460）就会跳E00B报警，而负载惯性越大同样的减速时间产生的反馈电压就越高。所以，应适当的加长减速时间。

变频器常见故障分析与处理

本系列变频器具有过流、过热、过载、欠压多种保护功能。当发生故障时，变频器就会立即报警跳开，LED监视器上显示相应的故障类型，并且电动机自动停止转动。当排除故障后，按“STOP”键或输入控制电路端子复位命令，即能解除报警跳开状态。

故障代码表：

故障代码 E002 E003 E00A E00B E001 E004 E005 E006 E007 E008 E009 E00D E00E E00F E00C E011

故障名称 加速时过电压 定速时过电压 停止时过电压 减速时过电压 欠压 加速时过电流 定速时过电流 加速时过电流 电机过负荷 变频器过负荷 输出短路或电机漏电 外部故障 散热片过热 参数故障 PID超值报警 继电器报警

故障类型 过压 欠压 过流 过负荷 短路 外部故障 散热片过热 参数故障 PID超值 继电器不吸合

一 过压：分别为加速时过电压（E002）、定速时过电压（E003）、停止时过电压（E00A）、减速时过电压（E00B）

分析：E002、E003、E00A、E00B故障出现的直接原因就是变频器本身检测到的电压过高。

而出现E002、E003、E00A根本原因有三个：1）外部实际电网电压过高，处理方法：降低电网电压（可采用稳压电源）。2）变频器检测到的电压（U）比外部实际的高，处理方法：重新检测电压（进入内部参数b123）。3）能量反馈，电机实际转速高于变频器输出（即电机被拖动）；处理方法：去除电机拖动现象或加能耗电阻。4）变频器内部电压检测电路有故障，与办事处联系维修。

出现E00B则与下列几个因素有关：减速时间、制动器（制动电阻或制动单元）、负载惯性

减速时间过短会使变频器在减速过程中产生反馈电压（减速时间越短同样的负载产生的反馈电压越大），如果没有制动器或制动器过小，那就无法消耗这部分多余的电压，当电压高到一定值时（460）就会跳E00B报警，而负载惯性越大同样的减速时间产生的反馈电压就越高。所以，应适当的加长减速时间。

变频器常见故障现象和故障分析

一、过电流（OC）：

过电流是变频器出现最为频繁的一种故障现象。导致变频器出现过电流现象的原因很多也最为负载，下面就经常出现的几种情况进行说明：

(1)在不带电机或负荷的情况下上电就跳“OC”故障，这种现象一 般是不能通过简单的处理恢复的，通常有以下几种情况：

a. 首先检查逆变部分的IGBT续流二极管是否有短路或开路的现象，如果出现以上的情况，就需要更换IGBT，这种情况通常要返厂由专业的维修人员进行更换。

b. 如果IGBT续流二极管静态测试正常，但开机运行出现“OC”故障，基本可以判定是由于驱动电路或IGBT的驱动部分出现故障，必须返厂由专业的变频器维修人员进行检测维修。这种情况除IGBT损坏，驱动电路也会有故障。

c. 变频器的电流检测大多采用HALL元件进行检测，HALL内部含运算放大电路，这部分电路在工作时需要电源板提供+/-15V的电源。如果HALL损坏或其需要的+/-15V电源断路，同样也会出现“OC”的故障。

(2) 变频器的过电流“OC”故障，大多出现在带负载的运行状态,这种情况导致的原因比较复杂：

a. 加速时间过短: 变频器的过流倍数不同的厂家根据变频器的类型设定不同的过流倍数，通常在1.5-3倍之间。如果变频器在带负荷启动时，如果加速时间较短会导致短时间电压提升较快，电机瞬间启动电流较大，如果超过变频器允许的电流，变频器就会出现“OC”的现象。但这种情况通常很容易处理，根据工艺的要求在满足工艺要求的前提下，适当加长变频器的加速时间就可以了。如果工艺上不允许加长加速时间，那就只有更换大规格的变频器来解决。

b. V/F曲线设定不合理：

因为各类负载在低频运行时的特点各不相同，恒转矩负载低频运行时阻转矩较大，而对于水泵和风机类的负载（二次方律）低频运行时阻转矩很小。有的负载重载起动、重载运行，有的负载轻载起动、重载运行;还有些负载是空载起动到一定转速后，由电磁离合器突然加负载。因此，针对不同的负载在低频运行时的特点，适当调整转矩提升量，改变U/F曲线，通过调整V/F比，尽量保持电动机的磁通不变。