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变频器故障诊断技术分析

引言


当代社会,机械设备广泛应用于各行各业,生产工具得益于科学技术的发展,生产力大大提高,逐步实现机电一体化,机械设备增加了控制和信息处理功能,发挥了越来越强大的作用,但也给故障诊断工作带来了一定的压力。因此,主要行业越来越重视机电一体化设备故障诊断技术的重要性,以检查设备的运行状态,最大限度地减少事故的发生,提高运行过程中的安全性。


1变频器发展现状


随着变频技术的不断进步,生产生活领域配备了各种变频器、各种变频器,简化了工作过程。由于设备体积小,维护工作更方便,可降低设备故障频率。一些大型机械设备配备了变频器,对热电厂具有不可替代的作用。多年来,由于变频器应用范围的显著扩大,我国变频器市场发展迅速。但总的来说,国内变频器的发展速度远远落后于国外。相关人员加强了对变频器的研究,一些新的变频器相继出现。这些变频器功能多样,性能完善,可以保持更大的稳定性。变频器使用后,可以科学调节速度。本质上,变频器是一种特殊的驱动模式。通过变频技术与微电子技术的结合,可以改变电机的工作电源频率,控制交流电机。在当前条件下,随着经济社会的快速发展,工业生产显示出自动化的特点,这些发展趋势为变频器的应用提供了更大的可能性,变频器被应用到更多的领域。此外,在当前的发展条件下,人们对生活质量有了更高的追求,节能环保已成为人们关注的焦点。变频器在生产领域的使用可以发挥节能效果,降低机械设备在运行过程中的功耗,保持设备的高效稳定运行。因此,无论从经济、技术还是节能的角度来看,变频器的使用都非常重要。


2变频器故障诊断技术分析


2.1结合神经网络诊断变频器故障


结合神经网络,主要是因为神经网络控制器方便,不需要使用对象的数据模型。因此,在具体的故障诊断和预测中,可以有效地结合神经网络。该方法的应用具有很高的科学性和合理性,也适用于复杂的故障类型或故障信号。由于变频装置本身的特点,即模糊性和随机性,传统的诊断方法不适用于当前阶段的变频装置系统。在此背景下,神经网络的应用可以改进上述不足。神经网络技术应用的缺点是:难以获取样本,难以理解网络权重的形式,也缺乏专家经验和知识的关注。


2.2根据故障发生部分进行分类


由于变频器是一个整体,如果根据故障部分划分故障,实际上可以分为三种类型:第一,电源故障,由于电压不稳定因素可能导致变频器电源问题,导致整个电路故障;第二,内部故障本质上是变频器本身,但内部故障主要包括DC环节故障、控制系统故障和逆变器故障;第三,负载故障,由于整个电路中还有其他部件,一旦这些其他部件故障也会导致整个电路问题,系统无法正常运行。


2.3输出故障处理


输出故障是高压变频器运行中最常见的故障类型。这类故障主要包括电源故障、负荷故障等故障。根据相关调查数据,高压变频器的过电流超限、单元模块驱动和高压故障可能导致高压变频器的输出故障。为避免高压变频器运行过程中的电源输出故障,操作人员必须在完成关键设备启动后按要求启动设备,避免高压变频器电源输出故障。在高压变频器运行过程中出现负荷故障后,会出现电流波动过大、起动转矩不足等问题。为防止高压变频器运行过程中电流波动引起的负荷输出故障,操作人员应自动监控和调整高压变频器运行条件参数,通过合理设置运行条件参数,提高高压变频器运行的稳定性。工业企业在采购高压变频器设备时,必须根据企业生产的实际情况选择容量相对较大的变频器设备,并根据生产要求对高压变频器设备霍尔元件、主控板等相关元件参数指标进行检测,避免因元件参数指标不合格导致高压变频器电流异常和负荷波动,影响高压变频器设备运行的安全性和稳定性。此外,如果高压变频器出现谐振、检测板短路、主电路接线松动、参数设置不合理、模拟信号稳定性不足等问题,也可能导致高压变频器输出故障。在这方面,操作人员必须检查设备线路和螺钉的紧固性,确保高压变频器启动频率、扭矩和加速时间的科学合理性,防止高压变频器运行过程中的输出故障,影响企业的安全生产。


2.4结合信息处理诊断故障


这种方法的应用可以结合傅里叶分析法和沃尔什分析法来检测相关故障。傅里叶分析法的应用是针对变频器中的三相全控流电流,重点探索一些关键点,转换时域信息,最终成为频域范围。转换完成后,技术人员可以结合相关数据诊断具体故障,明确故障的位置。沃尔什分析法的应用主要是转换故障中的关键点,结合故障的特点来确定故障。这种诊断方法的应用可以保证诊断速度,灵敏度高,操作方法简单,可以进行在线诊断。但另一方面,该方法仍存在一些不足,如设置参数困难,设置方法仍需相应探索,现阶段依靠专家经验确定设置方法。


2.5速度传感器故障诊断


在变频器的使用中,由于变频器的特殊功能,一般配备速度传感器。一旦速度传感器出现故障,变频器的使用将受到影响。关于变频器故障诊断,一般采用硬件法和软件法,如果选择硬件法,可直接通过硬件法检测,基于脉冲分析实现故障判断,采用硬件检测法,诊断速度快,但随着诊断工作,将同步增加变频器运行成本,对于电压输出类型的速度传感器,该检测方法有效,但对于其他类型的速度传感器,硬件检测方法不适用。此外,在硬件检测方法的应用中,速度传感器内部电路的要求往往很高。根据速度传感器前后信号的接入点,可以诊断SSF。当发现输出端子输出低功率时,SSF可以正常诊断。否则,当输出端子输出高功率时,说明速度传感器没有SSF故障。脉冲信号检测方法也可用于诊断速度传感器的故障。在这种诊断方法的应用中,它可以与软件诊断方法相结合。在具体诊断中,可以根据小波变换和状态观测器得到诊断结果。但在检测过程中,神经网络和小波变化的复杂性很大,涉及到大量的计算,这种方法在很多情况下是不使用的。


结语


在整个运行系统中,变频器系统非常复杂和重要。因此,人们越来越重视变频器故障的诊断和分析,有效地促进了变频器故障诊断技术的快速发展。


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