变频器损坏原因分析.docx

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变频器损坏原因分析

重庆杰控电气自动化有限公司

变频器损坏原因简析

导致变频器损坏的原因很多，主要分为两类：

一类

为是由于变频器内部电子、电力元件自身原因引起的损

坏；另一类是由于外部环境、人为因素和运行参数设定

不当引起的损坏。

主要探讨外部原因引起的损坏。

一、环境原因：

变频器主要是电力电子器件的装置，工作环境是非

常重要的，因此对安装环境的温度、湿度、粉尘含量、

腐蚀性等因素要求较高。

1、环境温度：

由于变频器集成度高，整体结构紧凑，内含大功率

电力电子元件，自身散热量较大.变频器与其他电子设

备一样，对周围环境温度有一定的要求，一般要求在“0～+40℃”的环境下运行。

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变频器内部的大功率电子器件，极易受到工作温

度的影响，为了保证变频器工作的安全性和可靠性，

尽量将环境温度控制在40℃以下；超过50℃时，变频

器应该降额使用。

如环境温度太高且温度变化大时，

变频器的绝缘性会大大降低，影响变频器的寿命，长

期在高温下使用，变频器的寿命将大幅缩短。

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导致温度异常升高的常见原因：

1、安装环境条件差，通风不好，环境温度高；

2、变频维护较差，内部积尘较多、风道堵塞或

风扇损坏；

3、负载较重；

4、变频器离发热源太近；

变频器长期在高温环境下运行，容易使元器件的击

穿烧毁，特别是大功率器件，如逆变模块。

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2、运行环境粉尘太多

大量粉尘附着在电路板、电子器件表面，会改变电

路特性，影响器件散热，使变频器未在设计参数下工作，

久而久之，变频器就会出现工作异常，甚至炸机。

粉尘多的场合（水泥厂,面粉厂等），建议将变频器

装入防护柜，加防尘罩，定期清理通风通道，清理变频

器内部粉尘。

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3、运行环境腐蚀性太强

很多化工厂生产的产品具有一定腐蚀性，具有腐蚀

性的气体、液体进入变频器，会对电路板和电子元器件

产生腐蚀作用，从而改变特性，加速其老化，变频器的

寿命急剧缩短。

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4、运行环境潮湿

一些化工厂，水厂，漏天设备环境潮湿，变频工作

在潮湿的环境中，会使内部金属部件生锈，使电路特性

改变，严重会发生短路故障。

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二、人为因素和运行参数原因：

1、接线错误

直流母线“N”与接地“PE”

控制线

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2、未正确接地

变频器“PE”端没有正确接入大地，导致变频器偶

尔受干扰或出现故障,机壳带电或受瞬间高电压（如电网

波动,雷击等）炸机.

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3、螺丝未拧紧

变频器大功率部件由于通过的电流大，螺丝一定要

拧紧，螺丝松动会造成接触电阻增大，发热量高，甚至

产生电弧，会造成接触部位烧坏，输出电流不稳定，久

而久之，就会损坏变频器。

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4、电力配线与布置不合理

电力布线不合理，会产生各种干扰，使变频器误动作，

影响变频器的正常运行。

1．干扰方式

（1）电磁感应方式：

这是电流干扰信号的主要传播方式

（2）静电感应方式：

这是电压干扰信号的主要传播方式

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a）电磁感应b）静电感应

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5、加减速时间设置过短

变频器加减速时间应根据负载情况合理设置，如果

设置过短，会导致起动电流过大发生跳闸，或者烧坏模

块，对于那些频繁起动的负载更是如此。

在大惯量负载，如离心风机、离心搅拌机等，如果

设置的减速时间太短，电机处于发电状态使直流母线电

压过高而损坏变频器。

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过电流的保护对象与特点

变频器过流保护

b）长时间过流c）冲击过流

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过电压的保护对象与特点

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制动电阻选择不当

a）选择正好b）电阻值太大

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6、合理设置载波频率

当载波频率低时，来自电机的载波噪音虽然会增

大，但是泄漏到大地的电流会减小，此时电机损耗增加，

电机温升增加，但变频器本身的温升会减小。

当载波频率高时，虽然电机噪声会减小，电机损耗

降低，电机温升减小，但变频器损耗增加，变频器温升

增加，干扰增加。

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调整载波频率，对性能的影响：

载波频率低→高

电机噪声大→小

输出电流波形差→好

电机温升高→低

变频器温升低→高

漏电流小→大

对外辐射干扰小→大

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7、合理设置转矩补偿

·正确设置转矩补偿类型：

直线型、平方型补偿。

·合理设置补偿值。

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结语：

综上所述，为了能提高变频器的使用寿命，降低故

障率，减少维护成本，可从以下几个方面来提高变频器

运行环境：

1、严格按照说明书要求、规范正确安装；

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变频器安装基础

变频器必须竖直安装在混凝土浇注的槽钢地基上，对

变频器地基的平整度要求长度每1000mm容差为1mm。

变频

器安装基础必须考虑变频器重量及重量分布，要求采用混

凝土和不小于10＃槽钢做相应基础。

变频器容量不等其重

量不同，对基础的承重要求也不等，变频器的具体重量请

参考看工程图纸。

变频器安装空间

变频器外围应留有充足的空间间距，以保证空气流动

和最大的门开度、以及维护所需的空间，一般要求后面不

小于1000mm，前面不小于1200mm，侧面不小于800mm，顶

部与屋顶空间距离不小于800mm。

变频器根据现场位置情

况及变频器的数量，有单台布置，也有多台布置，总体的

布置原则应保证现场人员操作和维护方便。

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2、正确合理的布置线路

配线：

控制柜内一般有控制信号线和电力线，对变频器

而言，电力线又分为进线和出线。

信号线易受电力线干

扰，使设备误动作或者运行异常，特别是变频器的输出

是高频的PWM电压，包含丰富的高频成分，会产生电磁

波辐射，干扰理为严重。

在配线时，信号线和电力线要

分布在不同的区域，严禁近距离平行走线，更不能捆扎

在一起，必须穿越时，保持90度直角。

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必须正确接地

接地不仅是为设备和人身安全，而且接地

也是解决干扰最简单、

最有效、成本了低的方

法。

良好的接地方式可

在很大程度上抑制内部

噪声的耦合，防止外部

干扰的侵入，提高系统

的抗干扰能力。

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控制线的屏蔽

控制线的屏蔽与接法

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电源滤波器

使用电源滤波器前观察到的干扰使用电源滤波器后干扰消失

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削弱变频器与内外电路的干扰

（1）准确接地

（2）接入滤波器

a）外接滤波器b）内接滤波器

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2、重视变频器的运行环境

环境要求

为了保证变频器能长期稳定、可靠地运行，应尽量

满足如下的运行环境要求：

1）变频器运行时，环境温度0℃－40℃，无结露，

温度变化应不大于5℃/h。

如果环境温度超过允许值，

应考虑为其配备相应的空调设备。

一般情况下，希望将

调速装置周围的环境温度控制在25℃左右。

变频器热耗计算

一般变频器系统的效率在97%以上，2.5%左右的能

量基本转化为热能。

如果现场环境温度高，则需要另外

加装强制风冷通道或加装空调冷却装置，采用风冷时建

议每200KW的变频器容量排风量＞2000m3/h；

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若完全采用空调制冷时，每200KW的容量空调的配置＞

2.5匹。

变频器的热耗:

450KW×2.5%=11.25KW采用风冷散热配置风量:

450KW÷200KW×2000m3/h=4500m3/h

采用空调散热配置功率:

450KW÷200KW×2.5匹=5.625匹

2）不能将变频器安装在有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气

体、导电粉尘等空气污染的环境里。

若现场具有较大的

粉尘（尤其导电粉尘），要求将变频器安装在专用房间

内，采用密闭方式，配置空调进行冷却。

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3）环境湿度要求小于90%（20℃），同时避免结露，否则应为其安装除湿设备；

4）要求变频器室及上级配电系统有良好的防雷措施，避免雷击损坏。

3、定期对变频器进行维护

（1）检查变频器的接线、螺丝是否有松动；

（2）清理变频器内线路板、风道的油污、粉尘

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4、合理设置变频器的参数

主要包括：

●加减速时间；

●转矩提升；●保护组；

●载波设置等。

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