變頻器缺相故障如何判斷和維修？

變頻器缺相故障是常見的故障之一，要知道變頻器產(chǎn)品中主要有單相220V與三相380V的區(qū)分，當(dāng)然輸入缺相檢測(cè)只存在于三相的產(chǎn)品中。圖1所示為變頻器主電路，R、S、T為三相交流輸入，當(dāng)其中的一相因?yàn)?a target="_blank">熔斷器或斷路器的故障而斷開時(shí)，便認(rèn)為是發(fā)生了輸入缺相故障。

圖1 變頻器主回路

變頻器缺相故障除了輸入缺相外，還有一種是輸出缺相，這將直接導(dǎo)致電機(jī)缺相運(yùn)行。缺相時(shí)，電機(jī)靜止時(shí)啟動(dòng)，電機(jī)就轉(zhuǎn)不起來。若是在運(yùn)行中缺相十分危險(xiǎn)，電機(jī)電流增大1.2倍，發(fā)熱嚴(yán)重，震動(dòng)加劇，急易燒壞電機(jī)。變頻器通過檢測(cè)輸出電流，就可以判斷三相輸出是否缺相。 變頻器輸入缺相的檢測(cè)方法 當(dāng)變頻器不發(fā)生缺相的正常情況下工作時(shí)，Udc上的電壓如圖2所示，一個(gè)工頻周期內(nèi)將有6個(gè)波頭，此時(shí)直流電壓Udc將不會(huì)低于470V，實(shí)際上對(duì)于一個(gè)7.5kW的變頻器而言，其C的值大小一般為900uf，當(dāng)滿載運(yùn)行時(shí)，可以計(jì)算出周期性的電壓降落大致為40V，紋波系數(shù)不會(huì)超過7.5%。而當(dāng)輸入缺相發(fā)生時(shí)，一個(gè)工頻周期中只有2個(gè)電壓波頭，且整流電壓最低值為零。此時(shí)在上述條件下，可以估算出電壓降落大致為150V，紋波系數(shù)要達(dá)到30%左右。

圖2 Udc上的電壓波形

由此可以看出，在變頻器輸入缺相后仍在運(yùn)行時(shí)，電容C將被反復(fù)大范圍的充電，這種情況是不允許的，它必然將使電容器損壞，從而造成整臺(tái)變頻器的損壞。并且，若負(fù)載較輕，雖然不會(huì)造成電容的損壞，但是直流電壓的紋波系數(shù)相比于正常時(shí)將會(huì)增大很多，而且目前變頻器一般具有恒電壓控制功能，這將造成開關(guān)占空比的振蕩和負(fù)載電流的振蕩。而負(fù)載較重時(shí)，則進(jìn)一步損壞整流橋，促使變頻器故障幾率增大，如在送電時(shí)就發(fā)生缺相，由于單相大電流運(yùn)行極易造成變頻器燒毀。

檢測(cè)變頻器輸入缺相，最簡(jiǎn)單的一種方法就是使用硬件檢測(cè)，如圖3所示是其中的一種方法。該電路中C0上的電壓高低將反映R、S、T三相輸入有無缺相，當(dāng)發(fā)生缺相時(shí)，C0上的電壓降低，光藕器件將不導(dǎo)通，A點(diǎn)的信號(hào)為高電平，對(duì)應(yīng)缺相的發(fā)生。

圖3 變頻器輸入缺相的硬件檢測(cè)方法

當(dāng)然，還可以從軟件上進(jìn)行輸入缺相的檢測(cè)，這是因?yàn)閁dc在正常情況下，除直流成分外，其主要交流成分的周期為3.33ms，而在缺相的情況下，其主要交流成分的周期將變?yōu)?0ms，因此通過檢測(cè)Udc的交流成分的周期，就可以判斷其是否缺相。

變頻器缺相故障的對(duì)策

對(duì)于變頻器發(fā)生缺相故障時(shí)，可以從以下幾方面進(jìn)行檢查：首先，通過電壓表或鉗型表來判斷變頻器輸入輸出是否正常。主回路電氣測(cè)量的說明如表1所示。

表1 主回路電氣測(cè)量

(1)檢查變頻器的輸入和輸出線路是否正常。

變頻器的很多故障是來自于外圍線路，如斷路器、接觸器、電抗器、濾波器等，只有確保外圍線路是正確無誤的情況下，才能使變頻器工作在安全可靠的電氣環(huán)境中。

(2)檢查變頻器內(nèi)部的主回路，包括整流橋、IGBT和驅(qū)動(dòng)板。

審核編輯：湯梓紅