變頻器在運(yùn)行中炸機(jī)是一種變頻器常見故障，特點(diǎn)是功率模塊、整流模塊等核心元器件損毀。一旦發(fā)生，不但會造成變頻器嚴(yán)重?fù)p壞，而且會導(dǎo)致生產(chǎn)線停產(chǎn)，給企業(yè)帶來嚴(yán)重?fù)p失。
根據(jù)上海津信長期以來服務(wù)不同客戶的經(jīng)驗(yàn)，變頻器炸機(jī)主要原因可以分為外部工況、部件老化、操作不當(dāng)三大類。
一、外部工況異常
這是最常見的導(dǎo)致變頻器炸機(jī)的直接因素，變頻器一般在長時間內(nèi)都會保持正常運(yùn)行，突發(fā)炸機(jī)往往都和外部工況變化有關(guān)。當(dāng)然這個因素也往往要和部件老化結(jié)合起來分析，比如外部電網(wǎng)的影響，在機(jī)器比較新的情況下，模塊能夠耐受比較高的電壓電流波動，但是隨著模塊逐漸老化，其炸機(jī)風(fēng)險(xiǎn)就會隨之提高。
1、電網(wǎng)電壓劇烈波動
極端天氣、變壓器投切、大功率設(shè)備啟停都可能會產(chǎn)生瞬時過壓，導(dǎo)致直接擊穿整流橋或 IGBT 模塊。尤其是多雷雨地區(qū)或電網(wǎng)不穩(wěn)定的企業(yè)更容易發(fā)生。
2、負(fù)載側(cè)故障
- 電機(jī)短路 ：電機(jī)繞組絕緣老化、受潮，或接線端子松動打火，會造成變頻器輸出側(cè)短路，導(dǎo)致?lián)舸?IGBT 模塊。
- 電機(jī)過載：當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化或者故障時，可能導(dǎo)致電機(jī)堵轉(zhuǎn)或過載，變頻器輸出電流飆升。若過載保護(hù)未及時動作，功率模塊也可能會因過熱燒毀。
3、惡劣環(huán)境
當(dāng)變頻器長期在高溫（超過 50℃）、高濕（濕度＞85%）、多粉塵、腐蝕性氣體環(huán)境運(yùn)行時，根據(jù)上海津信的經(jīng)驗(yàn)，變頻器炸機(jī)故障率會明顯提高：
- 散熱風(fēng)扇堵塞，粉塵影響散熱，導(dǎo)致模塊溫度過高觸發(fā)故障；
- 電路板、模塊發(fā)生受潮、積塵、腐蝕等現(xiàn)象，引發(fā)故障
- 金屬粉塵進(jìn)入變頻器內(nèi)部，造成主回路導(dǎo)電短路。
- 變頻器振動很大，導(dǎo)致銅排、螺絲等松動、脫落
二、元器件老化
最常見的導(dǎo)致變頻器炸機(jī)的元器件是IGBT模塊，整容模塊和電解電容的老化。
1、模塊老化
變頻器IGBT 模塊、整流模塊是變頻器的核心元器件，一般使用壽命 10-12 年，在環(huán)境惡劣的情況下壽命還會縮短，一旦超期服役，元器件內(nèi)部芯片疲勞、焊層脫落，都可能導(dǎo)致變頻器突發(fā)故障。
2、電容老化
直流母線電容是負(fù)責(zé)穩(wěn)壓濾波的核心元器件，一般使用壽命為8-10年，超過該期限，會導(dǎo)致電容耐壓不足，一旦電容容值降到85%以下，將導(dǎo)致母線電壓波動劇烈，引發(fā) IGBT 模塊頻繁過壓沖擊，最終擊穿。
三、操作不當(dāng)
1、參數(shù)設(shè)置錯誤
- 未根據(jù)電機(jī)銘牌設(shè)置額定電壓、電流、頻率，導(dǎo)致變頻器長時間超頻、過載運(yùn)行；
- 加速 / 減速時間設(shè)置過短，導(dǎo)致電機(jī)啟停時產(chǎn)生大電流沖擊。
2、接線錯誤
- 誤將電網(wǎng)輸入端接入變頻器輸出端子（U/V/W），上電瞬間直接燒毀 IGBT 模塊；
- 誤將電網(wǎng)輸入端接入BR或者PE端。
- 變頻器長期閑置后直接上電，未進(jìn)行預(yù)啟動充電，電容失效導(dǎo)致炸機(jī)
- 長期不清理散熱風(fēng)道、濾網(wǎng)，功率模塊散熱不良；
- 未定期檢查接線端子緊固性，端子松動引發(fā)接觸電阻過大、打火發(fā)熱；
四、應(yīng)對措施：
1、定期維護(hù)和保養(yǎng)：根據(jù)運(yùn)行環(huán)境、行業(yè)應(yīng)用和使用年限，對變頻器進(jìn)行定期科學(xué)維護(hù)和保養(yǎng)、一方面可以延長變頻器的使用壽命，另一方面盡早發(fā)現(xiàn)和排除變頻器隱患，保證變頻器可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。
2、預(yù)防性更換：變頻器的電解電容，PCB板卡、模塊、風(fēng)機(jī)、線纜都有壽命限制，應(yīng)該根據(jù)不同部件的設(shè)計(jì)壽命，進(jìn)行預(yù)防性更換，以防止變頻器炸機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
3、在電網(wǎng)電壓和負(fù)載劇烈波動的場合，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，選擇加裝穩(wěn)壓器、電抗器和制動電阻等選件，以保證設(shè)備正常運(yùn)行。
4、閑置變頻器超過半年不使用，再次使用前，需要進(jìn)行安全啟動預(yù)充電后，方可使用。