介绍了某炼钢厂行车在作业过程中，副小车突然不动作，维护人员上车检查发现制动单元到制动电阻UDC正接地，导致变频器烧毁，最后通过更换变频器，对制动电阻进行正确接线，恢复了行车的正常作业。本文中详细介绍了故障处理过程，并从技术原因上分析了事故发生的原因。
变频器具有节能、高效、功能齐全、运行可靠等优点，被广泛应用于工矿企业中。由于行车对定位精度、防止振动、平稳加速和减速等要求较高，将变频器应用于行车自动控制系统能够满足以上要求。西门子工程型6SE70系列变频器硬件组成包括主控板（CUVC板）、电源板（IGBT驱动电路、开关电源、电流电压测量）、DP通讯板几个部分，采用矢量控制技术，功率部分采用的是IGBT电压源型PWM交流变频传动装置，有较好的速度控制和转矩控制，保护功能齐全，编程方法灵活。某炼钢厂120转炉精炼跨220t2#行车，是二炼钢目前最大的行车，承担着给连铸机上钢水的任务，行车的主小车、副小车，大车控制方式采用此类变频器控制。一次行车在作业过程中，副小车突然不动作，维护人员上车检查发现变频器黑屏，变频器内部有很大的异味和烟飘出，立即断电，仔细检查各个环节，最后发现制动单元到制动电阻UDC正接地，导致变频器烧毁。1 故障原因分析
针对上述变频器出现的故障现作如下分析：
(1)此类事件属于点检与检修质量问题。前期点检员点检不到位，没有及时发现和处理制动电阻上的导电金属粉尘，导致制动电阻UDC正端接地。
(2)在每周的检修过程中，检修人员也没有发现小车制动电阻上积了很多导电金属粉尘，后续发现大车、主钩、副钩等电阻上都积了很多导电金属粉尘。行车上环境恶劣，高温、噪音和导电的金属粉尘较大，没有及时进行清理而导致制动电阻接地。(3)制动电阻UDC正接地是导致变频器烧损的主要原因。如图1所示，电动机在制动过程中，产生的回馈电压与电源电压叠加会导致直流母线上的电压升高，损坏变频器的功率单元，当中间直流母线回路电压达到一定程度时，通过控制板会使IGBT导通，多余能量通过制动电阻以热能方式消耗掉，保护功率单元不会过压而损坏。制动过程中，如果制动电阻UDC正接地，D1模块会承受不了这么大的电流而烧毁。
2 故障处理方法
找到了故障的原因，现对其作如下处理：
(1)断电，用万用表二极管档检查变频器主回路正常。检查变频器主回路：万用表选择二极管档，将万用表红表笔放到变频器DC+端，黑表笔分别放到变频器的U、V、W和L1、L2、L3上，看万用表上所测量的数值，数值应该在0.3-0.7范围内,将黑表笔放在DC-上,红表笔放到变频器的U、V、W和L1、L2、L3上, 再次测量, 数值也应该在在0.3-0.7范围内。
(2)检查制动单元输入端对地阻值为无穷，正常。检查变频器及控制柜的接地是否达到接地要求，变频器的接地必须接在变频器上标有接地符号的地方。
(3)制动单元的工作原理如图2所示，由于能耗制动的优点是制动电流小，制动平稳，制动准确性高，在电机或其他感性负载需要平稳准确停车时常采用此方法，当停车后将电机的动能和线圈内的磁场能通过制动电阻消耗掉，制动电阻的大
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小是通过制动单元的功率来选取的，而制动功率决定了制动力矩的大小。当断电时，变频器的逆变电路会反向导通，将剩余电能反馈到变频器的直流母线上，造成母线上的电压升高，制动电阻炼在其电压升高到一定值时投入运行，使剩余电能通过制动电阻以发热的方式消钢耗掉，保证了母线电压为常数。检查制厂动单元输出端对地电阻为零，正常应为行无穷大。将制动电阻从变频器端子上摘车除，进一步测量发现制动电阻接地，到行车大车走道检查制动电阻在UDC正端新变氧化铁将其埋了一大半，造成制动电阻疆工频接地。
程器(4)将氧化铁清除干净，用摇表测量学绝缘为无穷大，查看大功率电阻的颜色，院制水泥电阻就看一下表面是否有裂缝，如果动全 电阻颜色变黑，严重开裂，则需要更换。瑞电如果要更换制动电阻元件，应换成不锈钢琴阻合金电阻元件,能使用原装的电阻备件最好，若用替代品。其功率和电阻值应当与程 接丽原装的接近，安装方式也要一致，换完以娟地后试运行，断电间隔一段时间再送电重复事3次，然后带满载运行半小时，如果都是故正常则说明更换成功。
处(5)注意，用摇表检测主回路电机绝缘或制动电阻绝缘时，千万要把变频器或理制动单元与负载断开再检测，否则会击穿分主回路里的电气元器件。析(6)检查备用变频器存放日期，是否要充电，变频器存放一年以上必须要充电，否则上电启动时会损坏变频器。
(7)更换同型号变频器试车正常。变频器在接电源线和电机线时，要分清变频器的电源侧和电机侧，不能将两者混淆，否则变频器会损坏。注意：L1、L2、;L3为电源，U、V、W为电机侧。
图1 变频器制动电阻接线图 图2 制动单元的工作原理
3 故障启示
通过这次故障，得到了如下启示：
(1)加强点检和维修人员的专业技术水平和职业道德的培训，提高点检与维护人员的工作责任心、增强专业技术人员及维修人员判断故障的能力。为便于早日发现故障隐患，当班人员应当对变频器及电机的运行
ELECTRONICS WORLD探索与观察数据进行记录，记录内容包括：变频器的输出频率、电流以及电压，还包括变频器内部直流电压及散热器温度等参数，将其与合理数据进行对比，每两周进行一次。在检查记录时，要注意查看运行中变频器的输出三相电压及三相输出电流，并对其之间的平衡度进行比较；查看环境温度、散热器温度；听变频器有无异响、异常振动、观察风扇运转是否正常。
(2)在检修中，要有责任心严格执行作业标准。
(3)了解变频器和制动单元的工作原理，性能及故障总结，将故障发生的原因、现象、处理手段一一记录。日久天长这就是不可多得宝贵的技术资料。 变频器在长时间不运行时，建议给变频器送上400V电压，让变频器一直处在带电状态，这样变频器的风扇一直工作，可以减少灰尘在变频器上的堆积，并可以保持变频器干燥。(6)在更换变频器时一定要注意，变频器断电后必须等待五分钟后方可触摸变频器内部，因为变频器内部有大容量的滤波电容，需经过五分钟后才放完电。更换完成后要进行试运，在试运过程中要注意观察变频器的各项参数及运行工况。连续运转约半小时，若一切正常，则判定更换成功。
随着我国钢铁行业的快速发展，钢铁行业的竞争也更为激烈，只有掌握了变频器的工作原理，熟悉变频器的接线及要求，同时具备严谨的工作作风，才能快速判断出故障的位置并将其排除，使生产尽快恢复正常，减少以此带来的损失。只有变频器在行车调速系统中高效运行,才能为企业的大规模生产保驾护航。
参考：时蕾,张君霞,刘丽.基于S7-300PLC的起重机变频调速系统设计[J].煤炭技术,2011(03)；雷希璋,袁章峰,熊志刚.交流调速技术在转炉倾动系统上的应用和优化[J].武钢技术,2009(04)；席细勇,李威华.辊道西门子6SE70变频器常见故障处理[J].设备管理与维修,2011(05)；丁剑锋.西门子变频器保养及维护问题研究[J].科技致富向导,2010(14)。
作者简介：
全瑞琴（1980—），女，新疆乌鲁木齐人，大学本科，讲师，研究方向：控制工程，测控仪表。
程丽娟（1987—），女，甘肃定西人，硕士，讲师，研究方向：无线传感器检测。
4 总结
(1)如何熟悉设备，了解装置工作原理、性能，努力提高自身的专业技术水平，提高故障的判断能力。
(2)严格执行检修的作业标准。
(3)了解变频器制动单元、制动电阻的功用及发生故障时的现象。(4)在最初判断故障时，因为主回路熔断器未损坏，因此主回路功率模块损坏的可能性不太大，最有可能的就是充电回路的充电电阻损坏，这是在实际工作中总结出来的。
(5)在实际维修过程中，如有备件更换充电回路的电阻基本能修复变频器。
针对企业使用率较高的变频电源进行了分析，研究在线测试情况下变频电源的校准方法及不确定度分析。
变频电源作为一种特定的试验辅助设备，广泛用于各行各业中。目前我省具有多家家电生产企业，对于变频电源的校准测试服务需求也越来越高，企业由于特定的生产需求，对于变频电源的校准往往需要在线测试，既在实际带载情况下测试电源的电压、电流、频率、失真度等参数，这样测出的数据更能反映实际使用情况，对于企业也更具实际意义。本文针对此情况，根据实际工作经验，分析研究使用电能质量分析仪在线校准变频电源。本文以艾普斯电源KDF-31015T型变频电源为例，使用430-II系列三相电能质量分析仪校准变频电源各项参数。
失真度设备名称
电压1V～1000V准确度：±0.1%
表1
技术指标电流0.5A～600A准确度：±0.5%
失真度0%～100%准确度：±1%
三相电能质量分析仪
2.2 测试条件的选择
为了更加准确真实的反应变频电源的实际工作情况，我们选择了带载和空载两种情况下，变频电源失真度的实测值进行比较，如表2所示：
表2
带载0.78%0.62%0.750.60
空载0.60%0.50%0.60%0.50%
安徽省变计频量电科学源研在究线院
1 校准依据
鉴于国内目前尚无变频电源校准的规范，本文参照《JJG（军工）71-2017交流标准电压源检定规程》进行校准。
220V/50Hz110V/50Hz220V/60Hz110/60Hz
2 校准方法的分析
2.1 标准器的选择
参照目前市场上的主要设备，我们选用FLUKE公司的430-II系列三相电能质量分析仪作为主要校准设备，其主要技术指标如表1所示：
通过实际测试数据分析，在各个不同的测量点下，带载和空载的失真度数据并不相同，所以为了更好的反映实际情况，我们选择带载情况下测试各项数据。
校吴准方勇法的研究及不确定度评定 • 39 •
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