变频器问题

变频器抗干扰措施及常见故障分析

周振环 邵阳纺织机械有限责任公司

摘要：本文对变频器调速控制系统在实际使用中有可能出现的干扰形式作了

详尽的剖析，对不同的干扰形式提出了相应的抑制措施，并且分析了几种常见故障及其解决办法．

关键词：变频器 抑制措施 故障分析 接地 干扰

０ 前言

变频器是计算机技术、现代控制技术和网络技术的有机结合，具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、节能效果显著等优点。它已成为当今改造传统工业、改善工业流程、提高生产过程自动化水平、推动技术进步的主要手段之一，普遍应用于机床、机械制造、流水生产线等的控制。

１ 变频器控制回路抗干扰措施

变频器本身就是谐波干扰源，而其周边控制回路却是小能量、弱信号的回路，极易遭受其它装置产生的干扰，造成变频器本身和周边环境无法正常工作。因此，变频器在安装使用时，必须对控制回路采取抗干扰措施。

1.1 几种常见的干扰类型及抗干扰采取的措施 1.1.1 静电耦合干扰

指控制电缆与周围电气回路的静电耦合，在电缆中产生的电动势。 某公司产品曾中有一台变频器距离控制回路电缆比较近，使得变频器被干扰而工作不稳定，经过分析原因采取如下措施：加大变频器与干扰源电缆的距离，达到电缆直径40倍以上，干扰程度不再明显，问题得到解决。 1.1.2 静电感应干扰

指周围电气回路产生的磁通变化在电缆中感应出的电动势。某公司生产车间有一台变频器的附近控制电缆与主回路电缆交结在一起，并且句路变频器较近，使得变频器正常工作受到影响，经过分析采取如下措施：将控制电缆与主回路电缆分离辅设，分离距离大于30cm以上，干扰程度不再明显。 1.1.3 电波干扰

指控制电缆成为天线，由于外来电波在电缆中产生电动势。这种情况比较少见，如受到电波干扰应采取如下措施：将变频器放入铁制箱内进行电波屏蔽，屏蔽用的铁箱要接地。 1.1.4 接触不良干扰

指变频器控制电缆的电接点及继电器触点接触不良，电阻发生变化时在电缆中产生的干扰。变频器出现工作不稳定，用手拍打它，在振动情况下会工作，经过分析可能是控制电缆电接点接触不良造成的，采取了如下措施：对电缆连接点做相应的拧固加紧处理后，问题解决。 1.1.5 接地干扰

指机体接地和信号接地。某变频器在安装时设置了两个接地点，变频器工作 一直不稳定，后经过分析可能是不合理的接地诱发了意想不到的干扰。采取了如下措施：在速度给定的控制电缆取一点接地，接地线不作为信号的通路使用。电缆的接地在变频器侧进行，使用专门设立的接地端子，取掉与其它接地端子的共用，并减少了接地端子引接点的电阻，不大于100Ω，故障排除。

1.2 其它注意事项

① 装有变频器的控制柜应尽量远离大容量变压器和电机。其控制电缆线路也应避开这些漏磁通大的设备。

② 弱电压电流控制电缆不要接近容易产生电弧的断路器和接触器。 ③ 控制电缆建议采用1.25 mm×2或2 mm×2屏蔽绞合绝缘电缆。 ④ 屏蔽电缆的屏蔽要连续到电缆导体同样长。电缆在端子箱中连接时，屏蔽端子要互相连接。

２ 变频器常见故障实例及其分析

2.1 变频器不能高速运行且无故障显示

某公司有一车间有一台变频器在工作时状态正常，但调不到高速运行，经分析检查，变频器并无故障，参数设置也正确，调速输入信号也正常，在上电运行时测试显示变频器直流母线电压只有450V左右，正常值为580~600V，再测试输入侧，结果发现缺了一相。分析其故障原因：是输入侧一个空气开关的一相接触不良造成的，为什么变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢？在变频器缺一相输入时，是可以正常工作的，多数变频器的母线电压下限为400V，即当直

流母线电压降至400V以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线电压为380V×1.2=452V,大于400V。当变频器不运行时，由于平波电容的作用，直流电压也达到正常值，新型的变频器都采用PWM控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，所以在低频段输入缺相仍可以正常工作，但因为输入输出电压低，造成异步电机转矩低，故而频率就上不去。最后将输入侧一相线接入之后，问题解决，设备运转正常。

2.2 变频器显示过电流

某公司有一机器上一变频器出现显示过电流，设备无法正常运转，出现了这种故障显示后，我们首先检查加速时间参数，力矩提升参数，然后检查负载是否太重，结果上述现象都正常；最后我们断开输出侧的电流互感器和直流的霍尔电流检测点，复位后运行，结果还是出现故障，则断定很有可能是1 PM模块出现了故障，因为1 PM模块内含有过压、过流、过载、过热、缺相、短路等保护功能，而这些故障信号都是经模块控制引脚输出Fn引脚传送到微控制器的，微控制器接收到故障信息后，一方面封锁脉冲输出，另一方面将故障信息显示在面板上。更换了1 PM模块后，变频器显示正常，问题得到解决。

2.3 变频器显示过电压

我公司有一变频器在雷雨天气时出现了过电现象，设备停止运转，分析其原因是由于雷电串入变频器的电源中使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸，我们断开变频器电源1 min左右，再合上电源，立即复位，问题解决。

还有某厂压力容器车间有一台摩擦盘压力机在设备改造时新安装了一台变频器，在设备试运行时变频器显示过电，分析其原因是变频器驱动的负载惯性太大，就出现过压现象，因为在这种情况下，变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被变频器直流侧的平波电流吸收，当这种能量足够大时，就会产生所谓的“泵升现象”，变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸，对于此故障，我们的解决办法一是将减速时间参数设置长一些；二是将变频器的停止方式设置为自由停车。问题得到解决，设备运转正常。

2.4 电机发热且变频器显示过载

某公司一台车床在设备改造时新安装了一台变频器，其驱动的是一台变频电机，电机频率参数为220V/50Hz，而变频器出厂时设置为380V/50Hz，由于安装人员没有正确设置变频器的V/F参数，导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低发热而过载，后经设置好V/F参数，问题得到解决。另外，如果使用变频器的无速度传感器矢量控制方式时，如果没有正确设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数，有时也会导致电机发热过载；如设置的变频器载波频率较高时，也会导致电机发热过载。

3 结束语

采用变频器作为异步电机驱动器，设备较新时可靠性非常高，但是如果使用不当会造成变频器的损坏。因此，如何使用变频器，熟悉变频器的结构和原理，了解其常见故障，对设备管理工作尤为重要。

参考文献：

[1] 王古魁 变频器调速应用百例[M] 北京：科学出版社，1999. [2] 胡崇岳 现代交流调速技术[M] 北京：机械工业出版社，1998. [3] 刘美俊 通用变频器应用技术[M] 福州：福建科技出版社，2004.