風(fēng)機(jī)(水泵)調(diào)速節(jié)能原理：

水泵運(yùn)行時，經(jīng)常需要調(diào)節(jié)流量。傳統(tǒng)的做法是通過改變閥門的開度來調(diào)節(jié)流量，隨著閥門開度的關(guān)小，使水泵運(yùn)行的效率降低。見圖，S1是額定運(yùn)行水泵的揚(yáng)程一流量特性，R1是閥門比較大開度時的阻力特性，M1是額定運(yùn)行點(diǎn)，對應(yīng)的揚(yáng)程為H1，流量為Q1，電動機(jī)的消耗功率正比于H Q的乘積：P1=K H1 Q1 K一比例系數(shù)，若用關(guān)小閥門以減小流量到Q2，此時，管網(wǎng)阻力特性是R2，水泵的運(yùn)行點(diǎn)為M3，此時揚(yáng)程反而增加了，電動機(jī)消耗功率略有減少：P2=K H3 Q2 K一比例系數(shù)，若用降低轉(zhuǎn)速，揚(yáng)程一流量特性變?yōu)镾2，而管網(wǎng)阻力特性仍為R1，水泵運(yùn)行點(diǎn)變?yōu)镸2，此時揚(yáng)程降低很多，電動機(jī)消耗功率大為減少，P3=K H2 Q2 K一比例系數(shù)，從右圖可以清楚看出，在同樣的流量Q2時，降低轉(zhuǎn)速時的揚(yáng)程H2比關(guān)小閥門時的揚(yáng)程H3小很多，因而電動機(jī)消耗功率大為減少。這就是水泵調(diào)速節(jié)能的簡單原理。

3 變頻器常見故障現(xiàn)象和故障處理
我公司使用的vlt5000系列變頻器在運(yùn)行中常見的故障有：多種故障錯亂出現(xiàn)（報(bào)警5、6、7、8）接地故障（報(bào)警14）、電機(jī)uvw相丟失（報(bào)警31.32.33）、通訊故障等。
3.1 開關(guān)電源損壞
這是眾多變頻器常發(fā)生的故障，通常是由于開關(guān)電源的元器件損壞或負(fù)載發(fā)生短路造成的，丹佛斯變頻器采用了新型脈寬集成控制器uc2844來調(diào)整開關(guān)電源的輸出，同時uc2844還帶有電流檢測，電壓反饋等功能。當(dāng)發(fā)生無顯示，控制端子無電壓，24v風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象時我們首先應(yīng)該考慮開關(guān)電源是否損壞（一般為uc2844或電阻損壞）。如果不能判斷是否電源故障，可以外接24v電源進(jìn)行測試，測試結(jié)果一切正常可以判定為電源故障。
3.2 丹佛斯5011變頻器的液晶顯示屏上顯示字母“14”報(bào)警
變頻器液晶顯示屏上出現(xiàn)“alarm 14”報(bào)警，變頻器不能工作，重新送電后按reset鍵能復(fù)位，再啟動時再次報(bào)警，查操作手冊為接地報(bào)警，檢查電機(jī)和相關(guān)電纜并無接地故障,也就是說故障在變頻器。分析電路導(dǎo)致接地報(bào)警的原因?yàn)榛魻杺鞲衅鬏敵鲭妷盒盘柕诫娏魅影逶偎偷竭\(yùn)算放大器進(jìn)行比較，結(jié)果數(shù)值過大，（見圖2）查檢測部分霍爾傳感器正常，檢測對陶瓷基薄膜集成電阻r501時測其中的一路阻值因腐蝕已變無窮大致使接地不良，造成信號過強(qiáng)，引起報(bào)警，無原件更換，在上面焊同阻值大功率貼片電阻，重新啟動后運(yùn)行正常。接地故障是平時經(jīng)常遇到的故障，在排除電機(jī)接地存在問題的原因外，比較可能發(fā)生故障的部分就是霍爾傳感器和信號傳輸電阻，由于它們受溫度、濕度、腐蝕氣體等環(huán)境因素的影響較大，工作點(diǎn)很容易發(fā)生飄移，導(dǎo)致接地報(bào)警。

圖2 陶瓷基薄膜集成電阻r501故障

3.3 丹佛斯5016變頻器“alarm 13”過流報(bào)警
變頻器液晶顯示屏上出現(xiàn)“alarm 13”報(bào)警，并能手動復(fù)位，不升速時正常，加速時就報(bào)警，重新送電，沒有聽到內(nèi)部繼電器吸合的聲音，懷疑為充電電阻r401并聯(lián)的接觸器km1短路導(dǎo)致電流過大引起（見圖3），用萬用表測km1線圈兩端電壓正常，停電測線圈直流電阻，為無窮大，換新線圈后上電試車，一切正常。

圖3 接觸器km1短路導(dǎo)致電流過大

過流原因：
(1) 重新啟動時，一升速就跳閘。這是過電流十分嚴(yán)重的現(xiàn)象。主要原因有：接觸器開路，負(fù)載過重，機(jī)械部分故障；逆變模塊損壞；電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩過小等。
(2) 通電后立即報(bào)警，這種現(xiàn)象一般不能復(fù)位。主要原因有：模塊損壞、驅(qū)動電路損壞、電流檢測電路損壞。
3.4 丹佛斯5006變頻器“alarm 8”低壓報(bào)警
變頻器液晶顯示屏上出現(xiàn)“alarm 8”報(bào)警不能復(fù)位，經(jīng)查線排端子104（1）為電壓檢測點(diǎn)，信號經(jīng)ic403輸送給控制板，并在內(nèi)部與參數(shù)設(shè)定電壓做比較，如果低與參數(shù)下限，變頻器就會停車并報(bào)警顯示故障（見圖4），測104（11）點(diǎn)無電壓，正常為2.3v說明故障點(diǎn)在前面，測ic403（3）腳無電壓，測d1負(fù)極無直流電壓，測變壓器有交流輸出，可以判斷為4r7電阻損壞，換電阻后通電，試運(yùn)行正常。

圖4 4r7電阻損壞引起低壓報(bào)警

3.5丹佛斯5006變頻器“alarm 29” 散熱片溫度過高報(bào)警
變頻器液晶顯示屏上出現(xiàn)“alarm 29”報(bào)警不能復(fù)位，這是我們常碰到的一個故障。出現(xiàn)這種故障時，我們應(yīng)首先看一下面板的溫度顯示是否超出參數(shù)設(shè)置的上限，如果超出看是否與現(xiàn)實(shí)溫度相符，如果不相符說明檢測電路出現(xiàn)故障，經(jīng)查顯示溫度與現(xiàn)實(shí)不符，測電路（圖5）14v正常，插頭兩端無電壓，查電阻r207、r208阻值為無窮大，更換新件后一切正常。

圖5 r207、r208損壞引出的散熱片溫度過高報(bào)警

3.6 丹佛斯5032變頻器能啟動有頻率無電壓
變頻器顯示正常，并能啟動且有頻率變化但沒有交流電壓產(chǎn)生，試換控制板故障依舊，說明故障在功率部分，測igbt及相關(guān)電路正常，當(dāng)查到mk1-mk2的排線時，發(fā)現(xiàn)排線上有線因腐蝕造成接觸阻值過大，用酒精、尖針修理后確切無誤后重新通電，一切正常。
3.7 丹佛斯5004變頻器屏幕無顯示，燈頻閃
變頻器無顯示但燈頻閃，換控制板無變化，懷疑電源部分有故障，上電查功率板的電源各輸出都有明顯的閃動，說明電源有短路故障，斷電用手接觸各元器件，當(dāng)接觸到圖6的ic408時，發(fā)現(xiàn)其溫度過高，用萬用表測量內(nèi)部已嚴(yán)重短路，換新后通電測各電壓正常，帶電機(jī)試運(yùn)行，未發(fā)現(xiàn)故障。
3.8 丹佛斯5006變頻器面板顯示時好時壞
變頻器面板顯示時好時壞，換控制板故障依舊，懷疑為電源接觸不良，查各電源一切正常，測功率板到控制板之間的線排，發(fā)現(xiàn)有線接觸不良，換新后重新上電一切正常。
3.9 整流橋損壞
丹佛斯5004變頻器運(yùn)行時前級保險(xiǎn)燒毀，空開跳閘，并且聽到變頻器內(nèi)部有異常響動，檢查過程中，發(fā)現(xiàn)整流橋已損壞，炸出幾條明顯裂縫，測全橋已經(jīng)短路，經(jīng)查整流橋的型號為skb30/12參數(shù)是電流30a、耐壓1200v完全符合技術(shù)要求，因變頻器負(fù)載是拖輥、刀盤而且停車慣性大，且停車時有再生過電壓現(xiàn)象，由于再生功率使直流電路電壓升高，有時超過允許值，中間電壓＋再生電壓超過整流橋耐壓值，即為整流橋炸裂的原因。根據(jù)以上原因，我們對變頻器個別參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如減速時間（210）由原5s延長到10s，三相輸出u、v、w加壓敏電阻（接法為△連接、加壓敏電阻的耐壓為1000v）。通過以上改進(jìn)變頻器的故障率明顯降低。
三相整流橋模塊檢測方法：將數(shù)字萬用表撥到二極管測試檔，用紅、黑兩表筆先后測r、s、t相與p、n極之間的正反向二極管特性，來檢查判斷整流橋是否完好。所測的正反向特性相差越大越好；如正反向?yàn)榱?，說明所檢測的一相已被擊穿短路；如正反向均為無窮大，說明所檢測的一相已經(jīng)斷路。整流橋模塊只要有一相損壞，就必須更換。
3.10 igbt的損壞
（1）igbt模塊因散熱不良導(dǎo)致其損壞
丹佛斯5006變頻器在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然發(fā)出爆炸聲響，同時外接保險(xiǎn)燒毀，拆機(jī)發(fā)現(xiàn)變頻器的igbt模塊損壞。經(jīng)過對相關(guān)板卡的測試，發(fā)現(xiàn)igbt觸發(fā)線路損壞，測量其他板塊正常。在拆卸變頻器板卡時發(fā)現(xiàn)其電源板和電流檢測板上有很多的油污和灰塵。打開變頻器的散熱片風(fēng)機(jī)，看到散熱片上也粘滿了油污和雜物，將變頻器的散熱通道完全堵死。由此推斷變頻器的igbt模塊因散熱不良導(dǎo)致其損壞。
● 維修過程：首先將變頻器完全拆開，將散熱通道的散熱片拆下，用空壓氣體將散熱片清理干凈， 同時將變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)件和板卡全部清理干凈。安裝igbt模塊，安裝igbt模塊時候要按照模塊的要求，順序安裝，力矩適度。修理觸發(fā)線路，然后依次安裝其他器件。安裝結(jié)束后進(jìn)行靜態(tài)的測試，靜態(tài)測試結(jié)果良好后進(jìn)行通電測試和帶負(fù)載試驗(yàn)。帶負(fù)載試驗(yàn)合格，順利完成維修。
● 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：綜合不同型號和不同的使用環(huán)境中的數(shù)臺丹佛斯變頻器維修情況，總結(jié)出變頻器igbt模塊損壞的主要原因是使用環(huán)境的惡劣，使得門極驅(qū)動卡上電子元件損壞以及變頻器的散熱通道堵塞導(dǎo)致。比較容易損壞的器件是穩(wěn)壓管及光耦。檢查驅(qū)動電路是否有問題，可在斷電時比較一下各路觸發(fā)端電阻是否一致。通電開機(jī)可測量觸發(fā)端的電壓波形。但是有的變頻器不裝入模塊不能開機(jī)，這時在模塊p端串入假負(fù)載防止檢查時誤碰觸發(fā)端或其他線路引起燒壞模塊。
（2）igbt模塊的簡單測量方法
變頻器輸出電壓不平衡表現(xiàn)為馬達(dá)抖動，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，一般沒有經(jīng)驗(yàn)是很難判定是哪路驅(qū)動有問題，這時可啟動變頻器2hz，用萬用表直流電壓檔分別測：p-u、p-v、p-w及u-n、v-n、w-n的電壓值，這6路電壓這時也會不一樣，那一路偏高則這一路有問題，其原理大家可自己畫圖分析一下。對于igbt模塊，我們介紹比較簡單的測量方法（專業(yè)不是這樣測量）將數(shù)字萬用表撥到二極管測試檔，測試igbt模塊c1、e1、c2、e2之間以及柵極g與e1、e2之間正反向二極管特性,來判斷igbt模塊是否完好。以六相模塊為例。將負(fù)載側(cè)u、v、w相的導(dǎo)線拆除,使用二極管測試檔，黑表筆接p(集電極c1)，紅表筆依次