基于在线电压检测的变频器故障诊断技术

基于在线电压检测的变频器故障诊断技术　◆梁艳辉　（天津渤海职业技术学院）　【摘要】变频器在运行中出现过电压、欠电压、断相、都可以通过测　图１中，ｃ１、ｃ２是滤波电容，Ｒ　是变频器启动限流电阻，ｓ是　量变频器的在线电压分析故障原因，在实际使用过程中，可以对变　Ｒ．．短路继电器。Ｓ和ＲＬ工作过程为：当变频器启动时，因电容的　频器的在线测量进行分析，不必将变频器进行分解便可找出故障初始电压为零，当电源接通的瞬间，如果３８０Ｖ电压直接加到电容　原因。　上，电容的瞬间充电电流非常大，有可能损坏整流二极管。为了限　【关键词ｌ变频器电路过电压　欠电压　断相　制启动充电电流，在启动的瞬间，接人限流电阻Ｒ．．，当电容上电压　１引言　达到正常值，ｓ闭合，Ｒ　被短路。即Ｒ．．是在启动时瞬间接通，用来　变频器在调试与使用过程中，在电源电压正常的情况下，产生　保护整流二极管。　的过电压、欠电压使变频器保护功能动作，从而使变频器停止运　２．２、制动电路　行，导致设备无法正常工作。因此必须采取措施消除过电压，欠电　ＶＴＢ是制动开关器件，当电动机向变频器产生回馈电能，使直　压防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过　流母线上电压升高，当达到７００Ｖ以上，ＶＴ　导通，电流流过制动电　电压和欠电压的原因也不相同，所以应根据具体情况采取相应的　阻，电动机的回馈电能被制动电阻所消耗，电动机得到制动转矩。　检测方法。　ＶＴ　工作特点为：直流母线上电压达到７００Ｖ以上导通，低于　产生过电压的原因有电动机转速下降停车时过电压，变频器　７００Ｖ关断，在正常电压下始终是关断的，不影响变频器正常工作。　频率下降时，电动机的转速高于变频器的输出频率，电动机产生了　２．３、逆变电路　回馈电能。变频器恒速工作时过电压一般出现在负载偏心的情　逆变电路是将５１５Ｖ直流电压逆变为三相交流电压。通过逆　况，当偏心负载在转动过程中，偏心的一面重力方向和加速度相同　变管ＶＴ１一，ＶＴ６交替开关工作，将直流电压变为等高不等宽的脉　时，引起负载加速，使电动机回馈电能，引起过电压。这种情况我　冲电压，由于这些电压的包络线为正弦交流电，即加到电动机上则　们就要在变频器上加装制动电阻，通过制动电阻将电动机的回馈　等效为正弦交流电。根据变频器的ｕ／ｆ工作原理，频率下降时，电　电能消耗掉。　压下降，频率上升时，电压上升，所以变频器的输出电压是随着频　产生欠电压的原因如果电网质量不好，有瞬间电压跌落，那势　率的变化而变化的。　必会造成母线电压过低。在大型设备起动过程中，也难免造成电　３变频器过电压、欠电压及断相的测量　网电压降低。偶尔出现的瞬间的电压跌落很难捕捉到，这为故障　当变频器报过电压、欠电压等故障时，通常用电压测量，查出　的诊断增加了难度。在电机加速时，电动机从变频器获得电能，并　故障所在。　将其转化成动能。如果加速时间短，加速度很高，那么母线电压会　３．１、变频器过电压测量　被很快拉低，而造成欠电压故障。　变频器是否真的过电压，最简单可靠的方法就是测量直流母　２变频器的工作原理　线上的电压。如果测量直流母线上的电压确实达到了过电压值，　为变频器实报；如测量电压没有达到过电压值，则为变频器误报，　变频器误报的原因多为变频器的取样检测电路有问题。　测量直流母线电压的方法是将万用表（指针表）量程开关拨至　直流“１０００Ｖ”挡，测量直流母线两端电压，一般变频器的过电压报　警值都设计在７００～７８０Ｖ之间，当测量值在此范围内，说明变频器　■Ｈ■　《　确实产生了过电压故障。如果电压在５４０—７００Ｖ以下，处于正常　嘲ｌ低　蹙　器书电路　图１为低压变频器主电路，该电路是典型的低压变频器拓扑　范围，则是变频器的电压检测电路误报。变频器产生误报是直流　结构，它由整流滤波、制动和逆变三大部分组成。　母线电压超过了５４０Ｖ，但还没有达到过电压报警的设定值而产生　２．１、整流滤波电路　报警的现象。关于变频器的过电压问题，如果没有回馈电能，一般　整流电路由ＶＤ１一ＶＤ６共６只二极管组成三相全波整流电　电压不会超过５４０Ｖ，超过了此值，多为变频器产生了回馈电能。　路，将三相交流电整流为直流电。直流电的最大值ｕ　为线电压的　在有些场合，变频器产生回馈电能的原因不明显，可将电压表较长　幅值，其平均值在５１５Ｖ左右，整流后的电压电流波形如图２所示。　时间接人，监视直流母线上的电压，观察电压在什么时候升高，和　负载的运行状况有无对应关系等，以确定产生过电压的根源。　３．２、变频器报欠电压、断相　将变频器的三相接线端子的护罩卸掉，变频器接通电源，将万　用表（指针表）量程开关拨至交流“５００Ｖ”挡，分别测量三相接线端　子之间的电压，应为：ｓ～Ｔ、ｓ～Ｒ、Ｔ—Ｒ之间的电压都为３８０Ｖ，如　果低于３４０Ｖ，则为欠电压；如果有两个端子之间的电压为０，则为　断相。　当３８０Ｖ电压正常，电路显示欠电压，用电压表的直流　“１０００Ｖ”挡测量直流母线（Ｐ～Ｎ之间电压）上电压，直流母线在接　嘲２　ｌ褴流箭的电压电流波形　线端子排上有相应的端子桩，如图３所示。　（下转第２１６页）　２１７　潮　指出跨国公司实施转移定价侵害了东道国税收收益，破坏了投资　环境，导致东道国利益被侵吞，不仅恶化了其国际收支状况，还降　低了外商直接投资的关联效益。除此之外，张国平（２００６）认为转　移定价还导致了企业间的不公平竞争，并在破坏公平竞争市场环　［２］Ｂｏｎｄ，Ｅ．Ｗ．１９８０．Ｏｐｔｉｍａｌ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｉｃｉｎｇ　Ｗｈｅｎ　Ｔａｘ　Ｒａｔｅｓ　Ｄｉｆｆｅｒ［Ｊ］．Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ（７）：１９１—２００．　ｆ　３　ｌ　Ｂｏｒｋｏｗｓｋｉ　Ｓ　Ｃ．１９９０．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ａｎｄ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌ　Ｆａｃ—　ｔｏｒｓ　Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｉｃｉｎｇ：Ａ　Ｓｕｒｖｅｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｎ－　ａｇｅｍｅｎｔ　Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ（３　．　境的同时扰乱了东道国正常的经济秩序。　鲁雅萍、孙以波（２０１１）认为跨国公司实施转移定价使东道国　技术引进难以达到预期的目标，不利于其产业结构的优化调整，在　不同程度上控制着东道国的生产和贸易。　（四）关于跨国公司转移定价防范措施的研究　我国应借鉴发达国家经验，采取以下措施应对跨国公司实施　的转移定价：完善原有的转移定价税规体系，增扩新的转移定价税　规，实施高效的监管。同时，税务部门应积极争取其他部门的有效　配合，并提高合资、合作企业中中方的自我保护能力。张辑（２００７）　指出事先协商与事后监督相结合、加大跨国公司避税成本、加强对　重点企业的监管等亦必不可少。此外，还应加强税收征管以提高　执法效率和水平、加强国际税收协调并搞好国内软环境建设、进一　［４］Ｇｒａｂｓｋｉ　Ｓ．１９８５．Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｉｃｉｎｇ　ｉｎ　Ｃｏｍｐｌｅｘ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ：Ａ　Ｒｅｖｉｅｗ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒｅｃｅｎｔ　Ｅｍｐｉｉｃａｌｒ　ａｎｄ　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ　Ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ（４）．　［５］Ｂｅｎｋｅ．Ｒ，Ｊ．Ｅｄｗａｄｓ．１９８０．Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｉｃｉｎｇ：Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ａｎｄ　ＵｓｅｓＩ　Ｊ【．Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｃｃｏｕｎｔｓ（８）．　［６］Ｗｕ　Ｆ．Ｈ．，Ｄ．Ｓｈａｒｐ．１９７９．Ａｎ　Ｅｍｐｉｒｉｃａｌ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｉｃｉｎｇ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ［Ｊ］．Ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ　（１４）：７１—７９．　［７］Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ　Ｐ　Ｒ，Ｍａｈｅｎｔｈｒａｎ．１　９９４．Ｔｈｅ　Ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｏｌｉ・　ｃｉｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　Ｏｕｔｃｏｍｅｓ　ｏｆ　Ｎｅｇｏｔｉａｔｅｄ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｉ－　ｃｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｆ　ｏＭａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ（６）．　步完善预约定价协议制度，并加强国际合作、增强中方的管理控　制权。　梁峰（２０００）对我国经济特点和主要转移定价方式进行了分　［８］Ｍｅｓｓａｏｕｄ　Ｍｅｈａｆｄｉ．２０００．Ｔｈｅ　Ｅｔｈｉｃｓ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｉｃｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｅｔｈｉｃｓ（２８）：３６５—３８１．　［９］张辑．跨国公司转移定价的动机及我国的应对策略［Ｊ］．中　国物价，２００７（９）．　析，指出我国必须建立健全完善的转移定价控制机制。其主要思　路是尽快颁布“管制转移定价实施细则”，建立完善的“比较定价”　［１０］张国平．跨国公司转移定价问题评析［Ｊ］．金陵法律评论　（秋季卷），２００６．　机制，加强对跨国公司内部贸易的监管，逐步缩小国际税率的差　异。此外，还要加强对外资企业的审计和监督Ｔ作。　四、国内外研究述评及未来研究展望　［１１］梁峰．试论跨国公司转移定价策略［Ｊ］．税务与经济，２０００　（３）．　目前国内的研究主要集中在跨国公司转移定价的动因、方式　方法、影响和防范措施等方面，因而如何结合我国的实际情况，借　鉴国外跨国公司转移定价的经验则显得尤为重要。同时，国内对　［１２］李嘉倩．跨国公司转移定价的影响与防范分析［Ｊ］．企业　管理，２００９（４４）．　［１３］李新，高绍利．浅析跨国公司转移价格的影响及对策［Ｊ］．　商场现代化，２００６（６）．　跨国公司转移定价方式和方法以及影响因素的实证研究较少。　总的来说，国内研究在研究方法上有了一定的突破，如案例、　［１４］刘志娟．在华跨国公司转移定价的手段、影响及其控制　［Ｊ］．商业时代，２００９（２４）．　［１５］蒲涛．浅谈跨国公司的转移定价与防范措施［Ｊ］．商场现　代化，２００５（７）：１７．　定量和问卷等方式。但是国内关于跨国公司转移定价的研究在以　下几个方面还有待进一步深入：转移定价决策模型的建立，转移定　价的非避税功能，跨国公司集团内部各个部门应如何协商定价等。　参考文献：　［１６］杜鹃．跨国公司转移定价的动因和影响［Ｊ］．国际商务财　会，２００８（１１）．　［１］Ｈｏｒｓｔ，Ｔ．１９７１．Ｔｈｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｕｌｔｉｎａｔｉｏｎａｌ　Ｆｉｒｍ：Ｏｐｔｉｍａｌ　Ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｕｎｄｅｒ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　Ｔａｒｉｆｆ　ａｎｄ　Ｔａｘ　Ｒａｔｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｌｉｔｉｃａｌ　Ｅｃｏｎｏｍｙ（７９）：１０５４—１０７２．　［１７］鲁雅萍，孙以波．跨国公司转移定价策略分析及我国的应　对措施［Ｊ］．企业导报，２０１ｌ（１１）：７—８．　的扩展，自动化技术的进步，也就要求我们在变频器的主要参数电　压、电流、功率、频率范围、电动机转速、启动时间、制动时间等有关　调试的技术基础上，掌握程序、参数的设定，熟悉变频器测试，掌握　简单的故障排除，使变频器长期工作在最佳状态，减少停机故障的　（上接第２１７页）　电压输入端子ｌ　ｌ直流母线电Ｊ熏端子Ｊ　【电压输坐　±　Ｌｌ　ｌＬ２ｌＬ３　Ｉ—ｌ　Ｐｌ　ｌ＋ｌ　ＰＲ　Ｉ　ｕ　子　发生，提高变频器的使用效率。　参考文献：　一三相电源　源３８０Ｖ　ＩｌＬ＇ＩｌＬ２１Ｌ３制　ＩＩ制动电阻　ｕ　［１］变频器技术与应用［Ｊ］．武汉：武汉大学出版社，２０１２．４５　—４７．　图３变频器接线端ｒ　［２］变频器应用简明教程［Ｊ］．北京：机械工业出版社，２０１２．　３４—３５．　先空载测量：该电压空载在５００Ｖ以上，应视为正常。　负载测量：启动变频器，给变频器加上负载，如果该电压明显　下降，低于４５０Ｖ，则变频器内部整流管有一只损坏，造成变频器内　部整流断相。如果负载和空载电压差别不大，则为变频器内部检　［３］变频器技术应用［Ｊ］．北京：电子工业出版社，２００９．７８　—７９．　［４］变频器维修技术［Ｊ］．广东：广东科技出版社，２００８．　测电路有故障，产生误诊断。　４结束语　变频器随着时代的前进，技术发展，变频器器件的品质，功能　黪２１６