入料泵變頻器改造及維護(hù)

陳永水 陳超 周立波 孫昌偉 劉興旺

（山東萊蕪煤礦機(jī)械有限公司，山東 萊蕪 271100）

變頻調(diào)速已被公認(rèn)為是最理想、最有發(fā)展前途的調(diào)速方式之一，采用通用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)的主要目的，一是為了滿足提高勞動生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動化程度、提高生活質(zhì)量及改善生活環(huán)境等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。

變頻器是把工頻電源（50Hz或 60Hz）變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機(jī)的變速運行的設(shè)備。如圖1所示，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。

圖1 電機(jī)變速運動系統(tǒng)

1 變頻器改造項目

山西朔州安家?guī)X選煤廠末煤系統(tǒng)中四臺加壓過濾機(jī)入料泵變頻器，安裝調(diào)試好后，經(jīng)常出現(xiàn)問題，制約著加壓過濾機(jī)的正常生產(chǎn)，進(jìn)而影響著選煤廠的入洗產(chǎn)量。分析其原因，是產(chǎn)品設(shè)計制造、現(xiàn)場安裝調(diào)試、應(yīng)用維護(hù)幾個方面出現(xiàn)問題。

改造一：四臺加壓過濾機(jī)入料泵變頻器（日本富士產(chǎn)，型號：FRN132P11S-4CX），經(jīng)常出現(xiàn)欠電壓故障，經(jīng)過檢查每次都是變頻器內(nèi)部的兩個接觸器出現(xiàn)問題。更麻煩的是更換兩接觸器過程復(fù)雜，插件繁多，拆卸或安裝螺絲時，稍一疏忽，就有可能使螺絲落入變頻器內(nèi)部，增加了變頻器內(nèi)部線路短路的危險性，會使變頻器損壞，給生產(chǎn)造成大的損失。

分析解決：

因設(shè)計時考慮安裝空間太小，功率大的接觸器安裝不下，而采用兩個小功率的接觸器并聯(lián)代替，而實際運行中并不可靠，工作3～5月左右就被燒壞。為此把變頻器內(nèi)部兩個接觸器由一個代替，并移至外面，安裝在電控柜側(cè)板上，便于更換。接觸器原型號FC-1 5.5kW，改為西門子15kW接觸器，為防止改后的接觸器線圈驅(qū)動電流超過原接觸器，使主板過載。為安全起見，同時增加一中間繼電器過渡一下，利用原主板電源驅(qū)動中間繼電器，中間繼電器的兩個常開觸點驅(qū)動15kW接觸器，外部另接入一220V交流電源，作為15kW接觸器的驅(qū)動電源。經(jīng)此改造之后，欠電壓故障不再發(fā)生，變頻器運行一直很正常，更重要的是，即使有故障，也可以方便的更換備件，以前4、5h的工作量，現(xiàn)在只需幾分鐘的時間，關(guān)鍵是通過此改造有效的保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

改造二：變頻器（設(shè)備號分別為8104、8105）兩臺，控制電源處于連鎖狀態(tài)，有一臺出現(xiàn)故障，如檢修斷電，則另一臺無法繼續(xù)生產(chǎn)，大大制約了生產(chǎn)。

分析解決：

由于入料泵變頻現(xiàn)場布線復(fù)雜、且很多線沒有線號，原接線施工時，有源點的信號互取。經(jīng)過兩天的認(rèn)真查線，終于實現(xiàn)了以上的單獨控制為克服此弊端，我們做了改造，控制電源改為完全獨立，即使有一臺出現(xiàn)故障停車檢修，也不會影響到另一臺。

改造三：由于加壓過濾機(jī)設(shè)備每天工作都在20h以上，同樣入料泵變頻器也是 20h以上，長時間的工作，致使變頻器產(chǎn)生的熱量很多，變頻器溫度很高。高溫狀況下工作對變頻器來說威脅很大，曾幾次使變頻器零部件損壞。

分析解決：

要正確的使用變頻器,必須認(rèn)真地考慮散熱的問題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10℃，變頻器使用壽命減半。在變頻器工作時，流過變頻器的電流是很大的，變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。通常變頻器安裝在控制柜中，我們要了解一臺變頻器的發(fā)熱量大概是多少，可以用以下公式估算：發(fā)熱量的近似值＝變頻器容量（kW）×55[W]，如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器,并且也在柜子里面,這時發(fā)熱量會更大一些。

初始考慮增加風(fēng)扇對其散熱，由于是夏天，配電室周圍的溫度較高，散熱效果都不理想?，F(xiàn)場配電室內(nèi)部有一臺空調(diào)，但是功率有限，一時無法更換大功率的空調(diào)。為保證入料泵變頻器正常工作，采用接風(fēng)管的方法，把空調(diào)出來的冷風(fēng)通過柔性管引至變頻器內(nèi)部進(jìn)行吹風(fēng)散熱，吹風(fēng)方向自下而上，散熱效果相當(dāng)好，大大提高了變頻器運行可靠性。

2 變頻器停機(jī)后需要維護(hù)的項目

1）用帶塑料吸嘴的吸塵器徹底清潔變頻器柜內(nèi)外，保證設(shè)備周圍無過量的塵埃。

2）檢查變頻室的通風(fēng)、照明設(shè)備，確保通風(fēng)設(shè)備能夠正常運轉(zhuǎn)。

3）檢查變頻器柜內(nèi)所有接地應(yīng)可靠，接地點無生銹。

4）每月應(yīng)再緊固一次變頻器內(nèi)部電纜的各連接螺母。

5）檢查所有電氣連接的緊固性，查看各個回路是否有異常的放電痕跡，是否有怪味、變色，裂紋、破損等現(xiàn)象。

6）每次維護(hù)變頻器后，要認(rèn)真檢查有無遺漏的螺絲及導(dǎo)線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故。特別是對電氣回路進(jìn)行較大改動后，確保電氣連接線的連接正確、可靠，防止“反送電”事故的發(fā)生。