安川變頻器-通用變頻器應用的故障與對策
一、故障實例安川伺服馬達 1、誤操作故障
山東鋁業水泥廠 7#水泥回轉窯篦式冷卻機設計選用兩台Y250M-830kW電動機分別傳動兩級篦床，變頻調速控制，其控制原理如圖1所示。
交流變頻速以其節能顯著、保護完善、控制性能好、過載能力強、使用維護方便等特點，迅速發展起來，已成爲電動機調速的主潮流。怎樣結合生産工藝要求正確使用變頻器並使其充分發揮效益，已成人們關注的焦點。現結合工程應用中的故障實例，對變頻器在應用中普遍存在的問題進行分析。
圖中VVVF是日産FRNO37P7-4EX57kVA通用變頻頻器，裝于低壓配電室內，其電源接觸器及運轉命令上冷卻機現場和控制室兩地操作，KA是篦冷機與破碎機聯鎖觸點。變頻器系統試車時，因工藝需要，操作人員在主控室操作SB4斷開變頻器電源接觸器KM，使處于集中控制的篦冷機停車。
重新開車時，兩台變頻器均進入OH2(外部故障)閉鎖狀態，故障曆史查詢顯示OH2和LU(低電壓)，檢查端子THR隨聯接良好，電源電壓正常，按RESET鍵複位無效，測量主電路直流電壓爲518V。經分析故障前篦冷機工作于集中控制狀態，參與系統聯鎖，操作員停變頻器電源實現停車時，計算機進行內部數據讀操作並獲取正轉指令，但此時主回路直流電壓尚未建立，CPU檢測後封鎖輸出，發出OH2故障信號，安川變頻器因此，導致故障的真正原因是錯誤操作，而非現場技術人員認爲的由電源接觸器頻繁起動變頻器所致。
故障原因明確以後，針對現場情況規定了操作程序，開停車使用控制室內的S2(集中控制時)或SB5、SB6開停車按鈕，將集中控制室內變頻器電源接觸器控制按鈕SB3、SB4用膠帶貼封，僅當停機檢修時啓用，以避免誤操作現象出現，系統運行正常。
2、使用條件造成的故障
一家油田某采區所用的九台變頻器在短期內燒毀三台，故障都是變頻器控制的變壓器燒毀導致主板等部件損壞。據了解，該地區電網電壓有時高達 480V，遠超過手冊規定的+10%的電壓上限，使絕緣裕度較小的控制變壓器燒毀。這是一個變頻器用于嚴重過壓條件下而損壞的曲型事例。
因此，使用變頻器時，應對使用現場的電網質量、環境溫度、粉塵、幹擾等條件認真調查，外部條件不能滿足要求時應采取有效措施加以解決。
二、變頻器應用中的常見問題及處理方法
1、變頻器電源開關的設置與控制
變頻器用戶手冊規定，在電源與主電路端子之間，一定要接一個開關，這是爲了確保檢修安全。對這一點，一般用戶能夠按手冊要求做。但容易忽視的是手冊還建議在開關後裝設電磁接觸器，其目的是在變頻器進入故障保護狀態時能及時切斷電源，防止故障擴散。在實際使用中，有的用戶沒有安裝，有的使用不合理；如圖 1方案中電源接觸器僅被用來實現遠地停送電及變頻器的過負荷保護；有些方案則僅用于起、停電動機。這都是不恰當的。
由于變頻器價格較高，使用時應在電源接觸器控制回路中串接變頻器故障報警接觸器動斷觸點控制回路中串接變頻器故障報警接鏈接觸器動斷觸點(如P7/G7系列的B30、C30觸點)，這對大容量變頻器尤爲重要。
變頻器電源進線端一定要裝設開關，使用中宜優選刀熔開關，該開關有明顯的斷點，集電源開關、隔離開關、應急開關和是路保護于一體，性能優于目前采用較多的單一熔斷器、刀開關或自動空氣開關等方案。對大容量變頻器應選配快速熔斷器以保護整流模塊。
變頻器電源側設置接觸器應選配快速熔斷器以保護整流模塊。
變頻器電源側設置接觸器並參與故障聯鎖時，應將控制電源輔助輸入端子接于接觸器前，以保證變頻器主電路斷電後，故障顯示和集中報警輸出信號得以保持，便于實現故障檢索及診斷。
2、不應用電源側接觸器頻繁起、停電動機
實際應用中，有許多控制方案設置外圍電路控制電源側接廠房通風觸器實現大型排風扇系統軟起動特性，圖2是某雜志一篇文章推薦的日産三墾(SANKEK)變頻器的控制方案。由圖可知，該方案電動機起動時按SB2，其觸點閉合，KA1得電，其動合觸點分別發出變頻器運行和時間繼電器KT的激勵命令，KT延時斷開動合觸點提供繼電器KA2激勵命令，KA2動合觸點控制KM吸合，變頻器得電起動電動機。
停車時按SB1發出停車命令，KA1斷電，其動合觸點複位，取消運行命令並使KT斷電，KT動合觸點延時20s複位，電源接觸器KM斷電，實現當KM起動時，先閉合KA1，停止時先斷開KA1的辦法，可達到起動、停止軟特性，從而避免電動機反饋電壓侵入變頻器。
上述方案建議利用電源接觸器直接起動變頻器來實現電動機起動、停止的軟特性是錯誤的。由圖 3可知，當電壓型交-直-交變頻器通電時，主電路將産生較大充電電流，頻繁重複通斷電，將産生熱積累效應，引起元件的熱疲勞，縮短設備壽命。因此上述方案不適用于頻繁起動的設備。
對不頻繁起動的設備也無優越性(某些大容量變頻器根本無法起動，如例1所述)，因爲變頻器本身具有優越的控制性能，實現軟起動特性應優先考慮利用正、反轉命令和通過加、減速速時間設定實現，無謂地增加許多外圍電路器件，不但浪費資金而且降低了系統的可靠性，大大降低了響應速度，加大維護工作量，增加損耗，是不足取的。
3、電動機過載保護宜優先選擇電子熱繼電器
一部分專業人員認爲，變頻器內部的過載保護只是爲保護其自身而設，對電動機過載保護不適用，爲了保護電動機，必須另設熱繼電器。在實際應用中，筆者所見各種變頻調速控制方案也絕大多數在電路的不同位置設置了熱繼電器，以完成所控單台電動機的過負荷保護，這顯然又是一種誤解。
對一台變頻器控制一台標准四極電動機的控制方案而言，使用變頻器電子熱過載繼電器保護電動機過載，無疑要優于外加熱繼電器，對普通電動機可利用其矯正特性解決低速運行時冷卻條件惡化的問題，使保護性能更可靠。尤其是新型高機能變頻器(如 9S系列)現已在用戶手冊中給出設定曲線，用戶可根據工藝條件設定。通常，考慮到變頻器與電動機的匹配，電子熱過載繼電器可在50%~105%額定電流範圍內選擇設定。
只有在下列情況時，才用常規熱繼電器代替電子熱繼電器：
-149； 所用電動機不是四極電動機-149； 使用特殊電動機(非標准通用電動機)-149； 一台變頻器控制多台電動機-149； 電動機頻繁起動
但是，如果用戶有豐富的運行經驗時，筆者仍建議通過電子熱繼電器的合理設定(引入校正系數)來完成單台電動機變頻調速的過載保護。
參與重要工藝流程，不能長時間停運，需切換備用控制系統以提高系統可靠性時。
一台變頻器控制多台電動機(包括互爲備用的電動機)時。變頻器輸出側設置電磁時，設計外圍電路應避免接觸器在變頻器有輸出時動作，任何時候嚴禁將電源接入變頻器輸出端。
當變步器選用外部熱繼電器進行電動機過載保護時，熱繼電器應裝設于變頻器輸出側，常見的裝于輸入側的方案起不到保護作用(變頻器的變頻變壓特性使 其低頻時輸入電流遠遠小于輸出電流)。過載保護應根據設備工藝要求情況，采用變頻器停止命令(斷開 CM)或空轉停車(斷開BX)命令實現停車，不宜通過電源接觸器實現。
4、變頻器與電動機間不宜裝設接觸器
裝設于變頻器和電動機間的接觸器在電動機運行時通斷，將産生操作過電壓，對變頻器造成損害，因此，用戶手冊要求原則上不要在變頻器與電動機之間裝設接觸器。但是，當變頻器用于下列情況時，仍有必要設置：
當用于節能控制的變頻調速系統時常工作于額定轉速，爲實現經濟運行需切除變頻器時。
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