变频器的集成故障诊断与容错控制

1、变频器的集成故障诊断与容错控制(天津瑞能电气有限公司)摘要：变频器是频率变换的中枢结构，在对传感设备的数据展开数据转 换的时候有着十分重要的作用。但因为变频器长时间进行高压运转，其中的内部 装置一定会有着各种问题。面对如此状况，木文首先阐述了变频器的构成原理, 继而对于如何选取合适的变频器进行了阐述，最后针对变频器诊断出的各项集成 故障的容错控制展开了详细的讨论，以期为变频器的集成故障诊断与容错控制提 供参考。关键词：变频器；集成故障；容错控制一、故障诊断与容错控制概述故障诊断通常情况下，故障诊断有两种涵义:一种是指对某些专用仪器的故障进 行诊断另一种是指由计算机利用系统的解析冗余完成工况分析

2、，对系统是否正 常和什么原因引起故障、故障的程度有多大等问题进行分析、判断并得出诊断结 论。(-)容错控制容错的指导思想是：一个控制系统迟早会发牛故障，因此在设计控制系 统时就应考虑会发牛故障和这种故障可能会对系统的性能有很大的影响。容错控 制系统就是具有冗余能力的控制系统，即在某些部件发牛故障的情况下，系统仍 能按原定性能指标或性能指标略有降低时，成功地完成控制任务。二、变频器的构成原理变频器因控制性能优越、体积小、功效高、节能好、成木低等优势，逐 渐被公认为目前最理想的交流电机调速控制设备，目前在汽车、化工、机械、矿 井、金属冶炼等行业应用得十分广泛。变频器的构成方面是控制电路和主电路。

3、控制电路可以把控整流设备电压和逆变设备开关，假借外围接口电路对控制部分 展开运送，并且达成一系列的防护；中枢直流步骤存储构件可以转换电动机无功 率和直流步骤；逆变设备是假借功率构件，对逆变设备中间的主开关的断流展开 规则的把控；整流设备是整流三相交流电视直流电。三、选取变频器(-)联结电动设备直流对变频器容积展开选取速度借助变频设备运转异步电动机展开，在对电动机确立以后，要求联 结异步电动机设定电流或者实际运转的电流值来选取变频器。(-)联结输岀电压展开选取可以依照电动机设定电压选取变频设备的输出电压。比如采用380v双 牵引电机的变频器，1140v的电源，变频器使用一拖一带动电机，两个变频器

4、之 间实行主从通讯。(三)依照使用场地选取变频设备的保障架构和维护方式变频设备里面产出的热度很大，照顾到散热的实用性，除了容量小的时 候，其他吋间为开放式构架，借以风扇强行冷却。变频器装设场地在室外或者周 边环境不好的时候，最好装在独立盘上，使用具备冷却效果的热置换设备。四、变频器集成故障诊断与容错控制在变频设备产生集成故障的吋候，不要急于连接电源展开维修，千万不 能使用万用表来维修。在变频设备装设不接输出或是输入的状况下，对功率模板 是否全面展开检修，这样就防止了在损坏功率模板的时候连接电源而提高故障范 围；应该尽量全面地检查外围岀现的故障。做好以上措施以后，连接电源，把变频设备完整的检查维

5、修。通常来见，变频设 备会岀现如下故障：(-)显示面板无故障显示连接电源以后的变频设备，显示面板显示正常或者无故障，但是不能开 始运转。处理方法是独自借以变频设备的外接把控侧和把控面板来控制变频设备, 如果这两项处理方式都不能使变频设备运转，可能是驱动电路发生了故障，处理 方式是更换驱动板；另一方面是变频器设备的cpu被损毁，对应的处理方式是 更换主板。(二)显不面板有故障显不(1) 过流故障：需要对变频装备的数值展开查询，是否是设定负载防 护电流值太小，是否是外围接线绝缘接地或者绝缘过低，是否是每层机器卡或者 硬度强，是否是采煤机的牵引效率过大。要是以上问题都不是产生故障的要点, 那么应该检

6、修变频设备电流监测路线是否出现故障。(2) 欠电压故障：需要对变频设备的速率和输入电压是否正常展开检 查；检修滤波点解电容是不是老化了或者电容量减弱等状况；检修变频设备的整 流模板是不是完整，有没有损毁构成的缺陷。(3) 过电压故障：对直流线路和输入电源的电压展开检修，要是没有 异样，那么就是制动电线发生异样，要是不能够根据指示发动制动电路vt,那 就会构成电动机智动减速进程里的泵生电压向直流线路上部返程，从而致使过高 的直流电压。(4) 通讯故障：变频设备对通讯故障的现实会出现以下三种情况：1. 变频设备不能够根据显示面板通讯。2.变频设备不能够借以信号接口跟上位机或 是plc通讯，构成这两

7、种状况是因为内存或者cpu损毁，只要更换主把控主板 就可以。3.变频设备不能够展开通讯，构成这项状况的因素或许是通讯光前错接 或者损毁，也或许是主板上的控制主板或者通讯构件损毁。(5) 负载故障：负载故障包含变频负载和电动机负载，主要是因为提 速吋间过短，电网电压过低，电动机堵住或者负载太高通常能够经过加长提速时 间、检修电网电压、减弱载荷等办法来解决。(6) 温度过高：要是因为温度过高报警，应该先控制温度传感设备是 不是还在运转，要是正常，就或许是别的因素引发的误差，能够把故障屏蔽。此 外，还需要检修变频设备的风扇是不是正常运转，变频设备外部底壳上的散热物 适不适用。四、结语综上所述，为了确保变频器的正常运转，有效并且高效地对变频器展开 集成故障的诊断和容错控制是十分重要的，其集成故障诊断起来比较繁杂，具有 很高的技能要求，在进行容错控制的时候，应该对一部分显示实吋查看，并且对 故障的地方展开控制，在遇到故障的时候应该思维清楚，不能够随意的拆卸，应 该透过现象准确找岀问题所在，并且重视保养和维修，进而保障变频器的正常运 转。参考文献陈雪芹，耿云海,张世杰，张迎春.基于混合h_2h_∞的集成故障诊 断与容错控制研究j宇航学2007,04:89