关键词：煤矿；变频器；故障；措施
随着变频技术的快速发展及在各领域的应用，变频器被广泛应用于煤矿机电设备中。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，有交—交变频和交—直—交变频。随着现代技术的发展，应用功能也越来越强大，可靠性不断提高，但是如果使用不当，操作失误，维护不到位，仍然会经常发生故障，缩短寿命，因此，日常维护及检修工作尤为重要。
一、变频器的常见故障
在实际生产中根据变频器运行中出现的问题，分析清楚产生故障的具体原因以便采取相应的对策予以处理，消除故障保证运行。
1、过载故障。过载也是变频器比较频繁的故障之一。过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短、直流制动量过大、电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间，延长制动时间，调整转矩提升预制，检查电网电压、变频器输出电流、电动机运行电流等判断和处理。若是负载过重，可能是所选的电机和变频器不能拖动负载，或者是由于机械润滑不好引起的。如果前者必须更换大功率电机和变频器；如果后者则要对生产机械进行故障检修。
2、过电流故障。过电流故障可以分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的参数设置不当，如加减速时间太短，转矩提升预置过高，负载发生突变，负荷分配不均，输出短路，电流检测电路损坏，驱动电路或整流模块，逆变模块损坏导致的直流回路短路及逆变桥直通等。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、加大传动比、加大变频器容量、对线路进行检查、更换损坏元器件等来处理。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经损坏，需要更换变频器。
3、过电压类故障。变频器的过电压有网络过电压、冲击过电压、减速过电压、加速过电压等，集中变现在直流母线的直流电压上。正常情况下，变频器直流电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=1.35U线=513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，直流电压的允许上限值通常在650~700V，超过上限值变频器过电压动作。一般通过变频器输入侧接入交流电抗器、预置自动合闸、预置自处理、接入能耗电路、降低载波频率、变频器输出侧接输出电抗器等来处理。
4、接地故障。接地故障也是频繁发生的故障。其主要原因是电机及到变频器输出端子的电缆线路、霍尔传感器等存在接地故障。在排除电机及其线路接地存在问题的原因外，最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了。霍尔传感器由于受温度、湿度等环境因素的影响，工作点很容易发生漂移，导致接地故障报警。
二、变频器在煤矿生产中的应用
1、变频器在矿井通风机中的应用。变频器应用于通风机中，可以实现通风机的软启动，减少通风机电机启动的加速时间，有效保障通风机中的各零部件受 电机启动中的影响；此外，变频器还能够对通风机电机进行调速，实现对通风机风量的调节与控制作用。变频器在通风机上的节能应用主要是指在通风机非满载的条件下，矿井用风量依旧能够凭借变频器有效提升功率因数，实现通风机的满载能力，而且降低通风机的无功损耗。
2、变频器在矿井提升系统中的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆矿井提升装置在升降工作人员和输送物料中发挥着十分重要的职能，其不仅对矿井中电能的消耗较大，而且其安全性 也直接关乎着整个矿井的生产安全。因此，在矿井提升系统中安装变频器能够有效控制提升装置的精度及安全稳定性。当电机处于恒转矩负载时，变频器可以通过变频调速的功能提高绞车的转速，起到节能的功效。当提升绞车在下降过程中，提升绞车处在发电的状态中，此时变频器能够在电网中返还发电形成的电能，实现节能的目的。
三、变频器常见故障处理措施
当变频器发生故障时，一定不能着急通电检查或者是使用 万用表直接遥测。首先，应在变频器不接通输入和输出的条件 下，检查功率模块是否已经损坏，以避免在功率模块损坏的情 况下直接接通电源而扩大故障；其次，要将外部故障排查干净，通常情况下变频器常 见故障现象主要有。
1、变频器显示面板无故障显示。当变频器通电后显示面板可正常显示，但没有故障信息， 且不能正常工作。遇到这种情况其处理措施是：使用变频器控制面板及变频器外接控制端子分别对变频器进行控制验证，若其中任何一种控制方法有效的话，就说明并非控制器自身故障，很有可能是控制面板或外接控制器已经损坏，或由于控制端子发生松动而造成的控制信号不能够传送到变频器的 CPU上。假若，通过两种控制方式后变频器仍不能启动的话，则第一种控制情况可能是变频器的 CPU已经损坏，第二种情况可能是驱动电路有故障，则可以通过更换驱动板进行验证。
2、变频器显示面板显示故障信息。变频器通电状态下，显示面板有故障提示，且仍不能正常工作的情况下。可根据故障提示进行排除。欠压故障。①检测变频器的输入电压、频率是否正常。 ②检测变频器的整流模块是否损坏而产生缺相。③检查滤波 电解电容是否已经老化或者是否存在电容量减少的情况。如 果排除以上三种情况的话，则可检查电压取样电路是否正常。 过压故障。应检查输入电压和直流母线电压是否正常，如果没有异常的话，则可能是制动电路存在故障，而导致电动 机制动减速过程中的泵生电压返回至直流母线上产生直流电 压过高的现象。 通信故障。通信故障主要有以下三种情况，第一种是变 频器与显示面板通信阻断。第二种是变频器无法通过信号接口与 PLC或上机位进行正常通信。产生前两种的故障主要是由于 CPU或者是内存发生损坏而产生的，因此可以通过更换 主控制板予以解决。第三种故障时变频器之间无法通信。这 个原因可能是通信光纤发生损坏或者是连接错误，也可能是主板损坏或主板上的零部件损坏。
3、变频器通电后无任何显示。发生这种故障很有可能是变频器的主回路发生故障。通过对此故障现象进行详细检测可以发现，变频器没有直流电压的输出，致使控制回路无法进行正常工作。所以，遇到该故障应首先对整流电路进行检测，其次再对直流回路中的限流电阻 进行检测，是否发生损坏情况。
我国的煤矿开发行业在发展的过程中，自动化技术和变频技术的应用对于煤矿开发的作用是十分明显的，很多的煤矿企业在开发的过程中，都加强了变频技术和变频器的应用，变频器调速节能技术具有智能化、数字化、高稳定性和高安全性等诸多优势特点，被广泛应用于煤矿生产的众多设备中。 加强对变频器的故障判断及可靠性分析是现阶段研究的重点课题。在煤矿生产过程中，科学、及时地排除变频器运行中出现的各种故障，对煤矿企业的安全高效生产起着重要的推动作用。
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论文作者:赵玉龙
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：变频器论文; 故障论文; 过电压论文; 煤矿论文; 电压论文; 通风机论文; 矿井论文; 《工程管理前沿》2020年5期论文;