DX600中波发射机中变频器故障判断及维护要点

林日胜 翁祖嘉 叶锋

（国家新闻出版广电总局552台）

摘要：变频器在DX600广播发射机冷却系统中起着非常重要的作用，由于它处在发射机系统的公共部分，由于它的故障往往造成较长时间的系统停机事故，如何能快速的判断和检测故障，使发射机尽快恢复播出，减少停播时间，在实际应用中有着积极的意义。在日常维护过程中如果使用不当，操作有误，维护不及时，仍会发生故障或运行状况改变缩短设备的使用寿命。因此，日常的维护与检修工作也显得尤为重要。关键词：变频器 故障判断 维护要点 变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。它以很好的调速、节能性能，在各行各业中获得了广泛的应用。在DX600型广播发射机冷却系统中起着重要的作用，由于其采用软启动，可以减少设备和电机的机械冲击，延长设备和电机的使用寿命。在变频器日常维护过程中经常遇到各种各样的故障，如何能快速的判断和检测故障，使发射机尽快恢复播出，减少停播时间，在实际应用中有着积极的意义。变频器在DX600型广播发射机并机网络中使用，其主电路主要由整流电路、滤波电路、逆变电路及制动单元等几部分构成，如图1，其中IGBT（绝缘栅双极晶体管）构成了变频器主要硬件。

图1 BALDOR ID15H401 型交流 — 直流 — 交流变频器电路原理图

一、变频器故障判断1．1整流桥故障判断即测试整流桥是否损坏，找到变频器内部直流电源的正端和负端，如图2所示，以数字万用表为例，调到测量二极管档，黑表笔接（+）端，红表笔分别依次接到~（即R）、~（即S）、~（即T），大约有一个二极管的正向电压（实测为0.47VDC左右），且基本平衡。也可以将红表笔接（—）端，黑表笔接~（即R）、~（即S）、~（即T），有一个二极管的正向电压，且基本平衡。同一种测量方式，测量结果不平衡，可以说明整流桥故障。应及时予以查找更换。

图2 BALDOR ID15H401变频器整流桥DB1

1.2逆变电路故障判断测量逆变电路的方法和测量整流电路有些类似，将数字万用表调到测量二极管档，红表笔接到（+）端黑表笔分别接U、V、W上，大约有一个二极管的正向电压（实测为0.47VDC左右）的电压，且各相测量值基本相同，将红表笔接到（—）端黑表笔分别接U、V、W上，有一个二极管的正向电压且各相测量值基本相同。否则可确定逆变模块故障。如下图3

图3 BALDOR ID15H401变频器逆变器

1.3变频器欠压故障判断由于外电缺相造成三相整流变成二相整流，在带上负载后，致使整流后的直流电压偏低，或者由于变频器内部直流回路的限流电阻或短路限流电阻的晶闸管损坏使变频器内部的滤波电容就不能充电以及外界的干扰造成线路非正常工作，均能造成欠压故障。此时应检查变频器电源的空开或接触器触点是否接触良好，触点电阻是否太大，输入电压是否正常，找到电阻或晶闸管损坏的原因（如电机频繁起动，变频器容量小和电机不匹配等），更换限流电阻或晶闸管，还应增强变频器的抗干扰能力排除故障。1.4 变频器过电压故障判断变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线＝513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。1.4.1输入交流电源过压这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在电网负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查处理。1.4.2发电类过电压这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，产生“泵生电压”，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。　当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状态，而变频器没有能量反馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，处理这种故障可以在变频器直流回路中并联一个制动电阻，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。1.5变频器过热故障判断变频器内部电子器件在工作时会产生大量的热量，尤其是IGBT工作在广播发射机的高频状态下，产生的热量会更多。如果周围环境温度过高，所接负载过大，变频器散热风机损坏等都会导致变频器内部元器件温度过高。此时应通过降低变频器工作场所的环境温度，加强变频器内部的散热，减小负载等措施避免此类故障1.6过流故障判断过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变等措施排除故障。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路已坏，需要更换变频器。二、变频器的维护要点2.1注意事项操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点，具有电工操作基本知识。在对变频器检查及保养之前，必须在设备总电源全部切断；并且等变频器上的所有灯完全熄灭的情况下进行。2.2日常检查事项变频器上电之前应先检查周围环境的温度及湿度，温度过高会导致变频器过热报警，严重的会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路；空气过于潮湿会导致变频器内部直接短路。在变频器运行时要注意其冷却系统是否正常，如：风道排风是否流畅，风机是否有异常声音。所以散热效果如何将直接影响变频器的正常运行，排风系统如散热风扇是否正常，进风口是否有灰尘及堵塞物都是我们日常检查不可忽略的地方。是否有异味；变频器及马达是否有异常响声等均应予以重视。2.3定期检修制定合理检修周期，清扫合成器机箱及变频器内部灰尘。检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动，导线绝缘层是否有破裂现象，如有要及时予以更换。2.4备件的更换变频器由多种部件组成，其中一些部件经长期工作后其性能会逐渐降低、老化，这也是变频器发生故障的主要原因，为了保证设备长期的正常运转，下列器件应定期更换：2.4.1冷却风扇变频器的功率模块是发热最严重的器件，其连续工作所产生的热量必须要及时排出，一般风扇的寿命大约为10Kh—40Kh。按变频器连续运行折算为2—3年就要更换一次风扇，直接冷却风扇有二线和三线之分，二线风扇其中一线为正极，另一线为负极，更换时不要接错；三线风扇除了正、负极外还有一根检测线，更换时千万注意，否则会引起变频器过热报警。交流风扇一般为220V、380V之分，更换时电压等级不要搞错。2.4.2．滤波电容中间电路滤波电容，又称电解电容，其主要作用就是平滑直流电压，吸收直流中的低频谐波，它的连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加快其电解液的干涸，直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次，一般其容量减少20%以上应更换。三、结束语我们就如何快速的判断和检测故障变频器，使发射机尽快恢复播出，减少停播时间，以及在日常工作中加强检修维护，正确使用变频器，熟练操作，及时维护等方面和大家展开交流，不当之处，欢迎批评指正

参考文献

[1] 张强.变频器的常见故障分析[J].四川水泥，2008，(3)

作者简介

林日胜：国家新闻出版广电总局552台 副高级工程师 通信与电子工程专业 电话：13075977490邮箱：linrs2004@yahoo.com.cn翁祖嘉：国家新闻出版广电总局552台 工程师 电话：13110793552邮箱：wengzujia0708@163.com叶 锋：国家新闻出版广电总局552台 工程师 电话：13705972866邮箱：81104298@qq.com 编辑：中国新闻技术工作者联合会