10个变频器真实故障维修案例心里有谱手上不慌
来源:欧亚体育中心    发布时间:2026-08-21 06:51:49

  某水务局一台45kW西门子430变频器,拖动一台45kW水泵电动机,当变频器开机时,输出频率上升到16Hz,变频器过电流跳闸,复位后重新起动,仍然在16Hz过电流跳闸。

  该泵为离心水泵,没有冲击现象,离心水泵的负载特性如下图所示,从特性线Hz时,变频器的电流很小,远远小于额定值,不会造成过电流跳闸。但叶轮卡住电动机堵转,电流会很大。如是叶轮卡住频率上升不到16Hz就会跳闸,所以过电流跳闸另有原因。电动机绕组短路的可能性最大。

  断开电动机,变频器空载运行正常(该变频器可以空载运行),再接入电动机,仍然在16Hz左右出现过电流跳闸。换一台电动机,运行正常,说明过电流是电动机故障。将电动机分解,发现电动机绕组有短路现象。

  水泵在频率较低的情况下出现过电流跳闸,根本原因一是电动机堵转。二是电动机绕组短路。

  一金属加工公司变频器改造项目,用一台75kW施耐德变频器拖动一台75kW电动机。变频器起动过程中跳“OCF”,不能工作。

  该机负载为物理运动,负载为恒转矩特性,如下图所示工作频率在任何值都有过载的可能。首先盘车没有卡住现象,过电流不是负载引起。只有电缆短路、 电动机绕组短路。电动机为旧电机,绕组短路的可能性大。

  将电动机接线断开,重新起动,变频器工作正常。测量电动机绕组电阻,没有短路现象。后将电动机又接回变频器,仍然跳 “OCF”。将电动机分解,发现电动机绕组有短路烧痕,判断为电动机匝间短路。因为电动机为工作多年的老电动机,绝缘程度大幅度下降,变频器的输出波形又为PWM波,造成电动机匝间局部短路。重新换一台电动机,故障排除。

  因为测量电动机绕组用的是万用表,万用表一是内部的供电电压只有1.5V,太低,二是电阻的最小分辨率为1Ω,而该电动机的正常绕组电阻小于1Ω,所以用万用表是测不出来的。一般检查电动机的直流电阻要用交流电桥。在设备改造时,要注意老电动机的绝缘性能是否下降,如不能适应变频器的要求,就要选用变频器专用电动机或新的电动机。

  料浆泵选用富士FRN90P9S-4CE变频器,额定电流176A;配用90kW电动机,额定电流164A。在系统调试过程中,频率约在12Hz时电动机堵转,随后变频器过电流跳闸。复位后重新起动,故障依旧。

  因为是新安装系统,设备损坏的可能性很小。检查设定参数,变频器转矩提升保持为出厂设定值0.1,0.1是转矩提升功能设置为减转矩特性。由于该系统工艺流程影响,出口存有初始压力,当变频器输出频率上升到12Hz时,初始压力最大,造成电动机堵转过电流。

  该变频器是风机水泵专用变频器,其U/f线是二次方减转矩特性,如下图所示。该变频器具有转矩自动提升功能,它根据变频器的实际输出转矩,自动提升补偿,将转矩提升码改为0.0,选择转矩自动提升模式,电动机起动正常。

  减转矩特性是风机水泵的专用特性线,目的主要是为了节能。但因为起动转矩小,在一些特殊场合,要根据真实的情况进行转矩提升。

  某水泥回转窑配用Y315L2-8、110kW电动机ꎬ 选用美国A-B公司1336S-B250HP变频器驱动。空载试车时起动运转正常,但下料后再起动时,频率上升到10z左右,电动机堵转变频器过电流保护跳闸,过电流值高达530A。

  水泥回转窑带物料起动时,因物料的偏转角随着旋转窑的转动逐渐增大(见下图),当物料的重力造成的附加阻转矩达到一定值时,使变频器过电流跳闸。

  调整变频器压频比U/f线V,起动成功。但完成起动后变频器进入恒功率运行,因电动机磁通过大导致电动机铁心饱和发热,20Hz时电流高达380A,无功电流约占80%。实际过电流是在10Hz左右,因此,只要在1/3基频以下的低速区间设置足够的转矩提升,在其他频率段基本保持恒转矩下U/f曲线的斜率,是能完成回转窑调速控制的,也就该设置低频转矩补偿。通过反复调整低频转矩提升参数,回转窑起动成功(新设置的转矩补偿线如下图所示)。

  进行转矩补偿就是修改变频器的基本U/f线。基本U/f线是按电动机的最佳工作状态设置的,理论上一般不做改动。低频转矩补偿线其实就是电动机的临时工作线,电动机起动之后,是不工作在补偿线上的。如果修改了电动机工作点处的U/f线,特别是向提升的方向修改,那么电动机工作中就会出现过热、过电流等不正常现象。该设备应选用矢量变频器。

  一台日本松下电工BFV7037FP(3.7kW)变频器,拖动3.7kW电动机。安装好通电试机。按下起动按钮,操作面板显示屏显示的频率由低向高变化,可是电动机却不转,只是在不停地颤抖,同时伴随着很大的噪声,并显示过载。

  根据现象判断,一是外电路有问题,二是参数设置有问题(因变频器是新机不会有硬件问题)。停机检查主电路与控制电路,将接线端子重新连接旋紧,开机再试,仍不能运转。按操作面板上的功能键“SET”,把显示屏切换到显示输出电流,再次起动电动机,显示过。检查电动机的传动带松紧适度,用手盘动带轮也不觉得沉重,这时才考虑到变频器的功能参数是不是设置不当。

  该变频器有71种功能码,与电动机起动有关的参数为“加速时间”和 “转矩提升水平”。如果这两个参数的设置与电动机的负载特性不匹配,就会造成电动机无法起动。加速时间设置过短、转矩提升水平设置过大,都可能会导致变频器电流过大。按变频器“MODE”键进入功能设定模式,将P01=2s(第一加速时间)修改为P01=6s;P05=20(转矩提升水平)修改为P05=8。设置完毕,将显示屏设为主显示方式。按下起动按钮,电动机起动、运行正常,输出电流显示在4.8A左右。

  该变频器故障是加速时间设置太短和转矩提升水平选得太大(P05=20是该变频器的最大转矩补偿)造成的。转矩提升具有两重性,当变频器的转矩不足,电动机无法起动时,适当进行转矩提升,可以使电动机正常起动;如果补偿过头,造成电动机过大的无功电流,因无功电流形不成转矩,电动机抖动不转,变频器因电流过大报过电流。

  有一回转窑改造项目,原用55kW电动机驱动,因回转窑烧结温度比较高,热线胀系数较大,窑体变形严重,使起动及工作电流增大,电动机经常堵转不能正常运作。改造时考虑到原电动机的功率不足,选择90kW、6极电动机,选择惠丰HF-G7-90T3型90kW通用变频器,该变频器额定电流180A。在试车运行中频繁跳“OC”过电流,过电流值高达330A,使生产不能正常进行。

  根据电动机经常堵转,其瞬时功率已经大于110kW(因电动机的过载能力为2倍),即选择90kW变频器容量不够。后通过论证,选择160lW变频器,该变频器额定电流320A,过载能力为1.5~1.8倍,过载极限电流为480~570A。更换变频器后工作正常,再没再次出现过电流跳闸现象。

  该案例最后选择变频器的额定容量电流等于电动机的最大过电流值,即320A≈330A。该设备是摩擦性负载,这类负载能够准确的通过经验公式:变频器容量是电动机容量的 1.5~2倍的范围内选取。在要求长期工作而不跳闸的场合,变频器的容量应按最大负载瞬时电流选取,以保证变频器长期稳定工作;变频器工作中偶尔跳闸对生产影响不大的场合,其容量能按变频器的过载极限电流等于电动机的瞬时最大电流选取。

  一台110kW富士水泵专用变频器,拖动一台110kW水泵电动机,泵房距离变频器200m,变频器和电动机采用三相屏蔽电缆连接。工作中变频器经常报过电流跳闸。

  检查变频器的显示电流,超过了电动机的额定电流,检查电动机的温升,在正常范围以内。怀疑是电缆太长,其分布电容产生的漏电流所致。电缆电路如下图所示,在三条相线中,互相存在分布电容,该电容的大小和电缆的长度成正比。因为变频器输出的是PWM脉宽调制波,频率在3kHz以上,使分布电容的容抗减小,分布电容的电流和频率的关系为:

  由公式可见,降低电源的频率和减小电容的电容量,都能减小相线之间的漏电流。

  为了确定是不是电缆中出现了漏电流,将电动机拆掉,空试电缆,变频器显示很大的输出电流,看来电缆中确实具有较大的漏电流。

  因为电动机和变频器之间的距离不能改变,也就是电缆的分布电容不能改变。在变频器的输出端增加了一台交流电抗器(见下图),滤除了PWM高次谐波,使相线电流变为工频电流,变频器过电流跳闸现象消失。

  一台富士FR5000G11S、11kW变频器拖动一台Y2-132S-6、7.5kW电动机,投入运行时,频繁过电流跳闸,显示“OC”。经测定该电动机的堵转电流达到50A。

  因为是新安装系统,变频器、电动机损坏的可能性很小。现场检查机械部分是否卡死,盘车轻松,无堵转现象;检查电缆及电动机,无短路故障。后参考变频器使用说明书,检查变频器的设置参数。经检查,变频器的频率控制特性线r/min, 转速差为30r/min,转差频率为30P/60=30 ×3/60=1.5Hz。变频器的频率偏置是转差频率的2倍(3Hz/1.5Hz=2)。因电动机的定子电流和变频器的转速差成正比,当电动机突然加上两倍的额定转速差时,定子电流也为额定电流的两倍,电动机的转子还没有来得及转动,变频器已形成过电流跳闸。

  参数设置不合理也可以造成变频器过电流。这就提示我们,在变频器调整时,假如慢慢的出现了过电流现象,因设备都是新的,自身故障可能性很小,除了检查电动机等外负载之外,还要检查一下变频器的参数设置。

  某钢厂采用ABB ACS800/220kW变频器,驱动一台160kW、4极电动机,用于一小型轧机。变频器采用矢量控制,用数字旋转编码器组成速度闭环。有一天开机启动就出现过电流跳闸。

  该机启动就报过电流,因为轧钢还没有开始,过电流和负载无关。原因在电动机。用电流卡表测量输出电流,超过400A,过电流不是误报。该机采用矢量闭环控制,通过编码器检测电动机的输出转速,编码器安装在电动机的后轴上,与电动机同速转动,将转速信号通过电缆回传到变频器,进行速度转矩控制。编码器连接见下图所示。当编码损坏,没有了速度反馈信号,变频器输出电流会大幅度上升,引起过电流跳闸。通过外观观察,编码器损坏。

  当旋转编码器损坏出现反馈脉冲丢失现象时,脉冲反馈到变频器的比较器,反馈脉冲低于目标给定脉冲,比较器输出正的误差信号,变频器输出电流增大,使电动机提速,其结果是变频器过电流跳闸。这也是一条经验:变频器矢量闭环应用,旋转编码器损坏会造成变频器过电流跳闸。

  一台丹弗斯VLTFC360-37kW变频器,驱动水泵工作。该机为新安装变频器,刚应用两个月,一天早晨刚一启动出现放电声音,随后出现焦糊味,变频器停机黑屏,已经烧毁。

  新变频器,工作状态良好,三相输入电压正常,为什么早晨一起动就瞬间烧毁呢?该变频器在北方应用,冬天晚上室外气温已经降到零下20℃,车间因为晚上不工作,温度较低,早晨上班时室内温度快速上升,变频器的模块出现温差结露,通电时因为结露短路,造成模块电极对地放电损坏。下图是丹弗斯变频器结构图,后背金属散热器因为结露,使模块和散热器失去绝缘而放电击穿。

  结露现象是电子电器在应用中必须要格外注意的问题。在北方的冬季,设备从室外进到室内,别立刻通电试机,要等到设备和室内温度平衡后再通电开机,防止结露造成设备器件损坏。

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