如何利用变频器低速特性快速查找风机故障

1.故障现象

1999年8月中旬某天夜晚10点许，我电位化工分厂三鼓冷工段一台正在运行的160m3/min的罗茨风机(风机型号为LG-700×830-2，配用JS128-10、130kW电机)突然发生故障，所配用的三菱MT-A140E-132K型变频器保护动作停机，此时变频器机身面板上LED显示为“E.OC3”，即过流断路故障。经当班操作工切换，将故障风机退出运行，启用另一台备用风机，焦炉生产恢复正常。

2.监查分析

经现场调查分析，当时的生产工艺参数压力、流量等均在正常范围内，未有异常变化；风机所配用的130kW电机长期工作负荷一直很稳定，且负载率只有70%左右。根据变频器过流保护动作分析，故障发生在风机设备上的可能性很大。但此台风机体积大、质量重，很难立即准确查找出故障点究竟在何部位。按以往的常规检查方法，需要3~4名维修工对风机作解体检查，处理后再重新组装，这样至少要一整天时间，费时费力。

我们根据现有条件，设想用变频器低速拖动风机旋转，通过风机内可能产生的异常声响来判别故障的种类要方便得多。

我们在现场用所配用的三菱变频器从0Hz开始逐步加至10Hz，然后缓慢加志20Hz，最后至30Hz止；再从30Hz缓慢减至20Hz，然后10Hz以下，反复多次。其间，我们细心观察电机、风机的运转状况，电机无异常，但发现风机齿轮箱内部在低频率10~20Hz运转时，内部发出沉闷的周期性异常声响。这样反复多次试验，很快判别并确定风机齿轮箱内有机械故障。

3.故障修复

经维修工打开齿轮箱盖后发现，在箱内有一小铁块，两只齿轮中的一只齿轮的齿角被碾坏，形成一个不规则的缺口毛边平面。据此分析，齿轮箱内两咬合的齿轮在较高速运转过程中，被小铁块卡住，在较大的转动惯性力作用下被碾过造成齿轮损坏，并使变频器发生过流保护动作停机。维修工将损坏的齿轮缺口毛边锉平整理修复后，风机很快恢复了生产运行。该故障风机从检查到修复，前后仅用了2个多小时。用这种方法检查判别风机等大型设备故障，既方便又省时省力。