變頻驅動器 (VFD)是 一種電子電機控制器，用于調節同步或感應電機 的轉速 并驅動電力行業的負載。VFD也稱為變頻器、逆變器驅動器、交流驅動器、可調頻驅動器、可調速驅動器、微型驅動器或變速驅動器，其 功能是選擇電壓頻率并在用于驅動電機之前改變它。
VFD 很容易出現故障，因此需要有效的故障排除技能來避免停機。對任何VFD進行故障排除 都不是一件容易的事，特別是因為其結構中同時存在電子和電氣元件。
變頻器故障的原因
在開始 VFD 故障排除過程之前，建議您熟悉一些常見的故障原因，特別是當您沒有任何電力電子背景知識時。了解導致 VFD 故障的原因將幫助您確定問題的實際根源。話雖如此，讓我們看看導致變頻器性能不一致或完全故障的內部和外部因素。
原因一：環境條件惡劣
VFD 的規格與普通計算機類似，因此容易受到任何形式的濕氣、灰塵、碎屑、過熱和腐蝕劑的影響。下面討論了可能縮短 VFD 使用壽命的幾種環境條件。
污染物
存放在碎片、潮濕、灰塵等多的區域的變頻器會遇到冷卻通風口堵塞的情況，特別是當污染物與油和潤滑劑相互作用時。
請記住，通風口的目的是冷卻 VFD，如果被堵塞，VFD 就會過熱。在溫度范圍之外運行將導致使用壽命縮短。導電金屬等污染物可能會導致 VFD 的PCB短路。為了消除此類污染物，變頻器應至少每月清潔。對于過度污染，請從環境中完全消除 VFD。
高濕度
水和污水處理廠等高濕度環境可能對變頻器造成危險，因為它們會腐蝕內部印刷電路板。濕氣通過 VFD 的冷卻通風口不斷進入電路板。為了減少這個問題，變頻器應在無濕氣的環境中運行，并存放在清潔、干燥的地方。
高工作溫度
每個 VFD 都有特定的工作溫度。如果無法滿足指定的工作溫度，將會縮短 VFD 的使用壽命，因為構成 VFD 電路的大多數組件都需要足夠的冷卻才能實現的運行。因此，必須測量內部和外部溫度，以確保 VFD 在 10 o C (50 o F) 至 40 o C (104 o F) 的指定范圍內運行。
原因2：電源線連接松動
電氣元件老化和電源連接松動可能會導致 VFD 停止按預期運行。這兩個問題都與過多的機械振動和極端過熱有關，從而導致電弧，這種情況會破壞 VFD 的電路。
目視或手動檢查 VFD 電源連接不足以確定連接是否良好，因此建議使用溫度探頭和數字高溫計等專用設備來確認電源連接符合標準。
圖 1.VFD電纜。圖片由西蒙·穆戈提供
原因3：總線嚴重故障
這是變頻器中的常見故障，已確定其原因是外部的。造成這一挑戰的一些外部因素包括交流電源線中電壓的瞬時尖峰以及源自連接機器慣性的檢修負載。這種情況會導致連接的負載繼續以比驅動電動機指定的速度更快的速度旋轉。發生這種情況時，VFD 將通過觸發高直流故障跳閘以及關閉 連接到逆變器側電路的IGBT來保護其內部組件。
如果診斷顯示器的交流驅動器內有極端總線故障的指示，請確保機器有穩定的交流電源，并在由 VFD 控制的減速時間等于所連接負載的電機上工作。如果 VFD 用于需要快速減速的應用，則可以使用動態制動來保護 VFD 免受極端總線故障的影響。
原因4：啟動電流高
VFD 顯示屏讀數上的高啟動電流可能表明處理速度或連接負載發生意外變化。
例如，VFD 控制的泵和風扇的功率要求與其轉速的立方成正比增加，如果 VFD 負載以比預期稍高的速度運行，將導致 VFD 過載。
為了保護 VFD 免受過載影響，請在啟動 VFD 驅動器之前測試和檢查 VFD 驅動器的組件。例如，在按下啟動按鈕之前卸載傳送帶，以避免 VFD 負載的任何部分受潮和碎屑。
原因5：電容故障
值得注意的是，VFD 的直流母線部分包含大電容器，這些電容器在過濾交流紋波方面發揮著重要作用。
使用電解電容器后，預計它們會產生機電撕裂和磨損，這是導致其壽命縮短的一個因素。這些電容器預計比其他 VFD 組件老化得更快。電容器故障也會導致 VFD 故障。因此，您必須考慮可能導致電容器壽命縮短的因素，其中包括高溫。
電容器的電解質對高溫敏感，因此在高于指定工作溫度的情況下運行 VFD 是不明智的，這會影響電容器的使用壽命。建議電容器在低于規定的溫度下運行。
原因6：過流故障
過流故障是變頻器故障的另一個原因，其根源在于變頻器啟動時加速過快。要解決此問題，請檢查電源連接以確定它們是否連接良好。請記住，電源線連接不良會產生過壓或過流，還可能導致保險絲熔斷，終損壞 VFD。另外，檢查連接的負載以確保其沒有損壞的部件或過度摩擦。
VFD 故障的要點
在開始任何故障排除操作之前，必須充分了解 VFD 故障的各種原因。
檢查變頻器的工作狀況，確保其安全運行。
污染物、高濕度和極高的工作溫度等惡劣的環境條件會縮短 VFD 的使用壽命。
由于極度過熱和機械振動過多而導致電源線連接松動，從而影響 VFD 的運行。
極端總線故障是由瞬時尖峰電壓引起的情況，是 VFD 故障的常見原因。
VFD 上的高啟動電流會導致 VFD 過載，因此，建議將負載上的速度與驅動器上的速度相匹配。
電容器故障可能會影響變頻器的直流母線，使其無法按預期過濾交流電。 |
