西門子變頻器的保養(yǎng)與維護(hù)技術(shù)

楊曉明

本鋼板材股份有限公司熱連軋廠 遼寧 本溪 117000

1 概述

1.1 變頻器的基本原理 我們所述的變頻器，其基本工作原理如下：高壓電經(jīng)移相變壓器降壓、移相，隔離輸出給各個(gè)功率單元，每個(gè)功率單元的U、V、W輸出端子相互串接而成，8個(gè)一相構(gòu)成星形接法給交流三相異步電動(dòng)機(jī)供電，其中性點(diǎn)浮空。三相電壓輸入經(jīng)熔斷器，然后通過(guò)可控硅整流，并在IGBT逆變橋進(jìn)行正弦PWM控制，最后單相輸出，在將相鄰功率單元的輸出端串接起來(lái)，形成最高10 KV的正弦波高壓電源，直接驅(qū)動(dòng)交流異步電機(jī)。

1.2 西門子變頻器的特點(diǎn) 西門子作為較早進(jìn)入我國(guó)的電氣控制設(shè)備生產(chǎn)商，其產(chǎn)品在我國(guó)的各個(gè)行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用。變頻器作為一種交流電動(dòng)機(jī)的速度控制設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用。西門子的變頻器分為通用、工程、專用三種不同的種類，其中通用型應(yīng)用多且廣泛。西門子的變頻器具有種類多、通訊和配套軟件全、性價(jià)比高的特點(diǎn)。變頻器在我國(guó)的眾多的機(jī)械設(shè)備中都有著廣泛的應(yīng)用。

2 西門子變頻器的保養(yǎng)與維護(hù)技術(shù)

2.1 完善設(shè)備點(diǎn)檢 (1)建議在電氣室內(nèi)安裝溫濕度計(jì)，每天對(duì)電氣室內(nèi)進(jìn)行溫濕度點(diǎn)檢，在維護(hù)人員充裕或者天氣變化較大的時(shí)候可以適當(dāng)增加到每八小時(shí)點(diǎn)檢一次。(2)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)每班次都需要進(jìn)行一次點(diǎn)檢，查看變頻器本身風(fēng)機(jī)運(yùn)行是否正常，裝置是否有故障報(bào)警信息，電氣室內(nèi)溫度是否控制在0～40攝氏度之間，濕度保證小于70%。(3)西門子變壓器裝置的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)功能十分完善，可以使用PDA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行電流、速度及故障報(bào)警等信號(hào)，專業(yè)的技術(shù)員定期抽取一些數(shù)據(jù)進(jìn)行查看對(duì)比判斷運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定。(4)專業(yè)點(diǎn)檢人員根據(jù)實(shí)際情況每月或者每季度對(duì)裝置母排螺栓進(jìn)行查看，有條件可以使用溫度檢測(cè)儀進(jìn)行在線溫度測(cè)量，查看螺栓是否有發(fā)熱或者電蝕跡象。(5)專業(yè)技術(shù)人員至少每周對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、裝置的運(yùn)行指示燈、控制面板、設(shè)備通風(fēng)口、裝置風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行點(diǎn)檢查看，確保設(shè)備均運(yùn)行在良好的狀態(tài)。(6)每半年對(duì)變頻器可控硅進(jìn)行拆除測(cè)量IGBT的絕緣電阻，如果絕緣電阻值低于0.2 MΩ則說(shuō)明性能不佳，需更換處理。(7)每年至少進(jìn)行一次裝置接地線性能檢測(cè)，確保裝置本體、裝置柜體及裝置通訊電纜的接地性能良好。(8)每周點(diǎn)檢一次進(jìn)出風(fēng)口的情況，確保通風(fēng)順暢。(9)定期測(cè)量風(fēng)機(jī)的電容數(shù)值，比如大部分西門子變頻器裝置的電容是10μF，建議當(dāng)測(cè)試值低于5μF(即額定的50%)時(shí)就要更換不再使用，不然會(huì)引發(fā)風(fēng)機(jī)的燒損造成風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn)或變頻器報(bào)故障引發(fā)設(shè)備事故。

2.2 加強(qiáng)定期維護(hù)工作 西門子變頻器的定期維護(hù)工作主要包括清掃工作、緊固工作。工作時(shí)必須脫開(kāi)變頻器進(jìn)行電機(jī)搖絕緣、同時(shí)防止柜內(nèi)靜電、高壓危險(xiǎn)。首先是西門子變頻器的清掃工作，對(duì)過(guò)濾網(wǎng)、變壓柜、功率單元柜、控制柜等部件進(jìn)行清潔，及時(shí)清理過(guò)濾網(wǎng)，去除灰塵，并及時(shí)更換，特別要注意的是要保持過(guò)濾網(wǎng)的干燥，防止濾網(wǎng)上潮氣進(jìn)入柜內(nèi)，造成西門子變頻器損壞以及其他安全事故的發(fā)生。其次是做好緊固工作，保證進(jìn)出電纜以及功率單元之間連接電纜連接牢固可靠，緊固包括控制線在內(nèi)的連接電纜，做好清潔工作，清除柜內(nèi)灰塵，在清潔過(guò)程中要避免觸碰到內(nèi)部光纖；進(jìn)行電機(jī)搖絕緣時(shí)必須脫開(kāi)變頻器和電機(jī)，在西門子變頻器的輸出端一定不能加高壓，否則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重后果，最后要防靜電、防高壓危險(xiǎn)，不能用手去直接接觸變頻器內(nèi)部線路，避免靜電對(duì)線路板造成損壞，在西門子變頻器的工作期間，要防高壓危險(xiǎn)，嚴(yán)禁接近高壓柜，不能開(kāi)、關(guān)高壓柜。

2.3 做好變頻器參數(shù)的設(shè)定 在西門子變頻器的維護(hù)工作中需要做好對(duì)參數(shù)的設(shè)定，通過(guò)穩(wěn)定的參數(shù)設(shè)定保持電力設(shè)備持續(xù)不斷地變頻，保持設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。西門子變頻器本身具有控制調(diào)節(jié)的作用，該特點(diǎn)決定了變頻器的工作原理，當(dāng)變頻器應(yīng)用到設(shè)備并安裝完成之后，還需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，使系統(tǒng)發(fā)出指令，讓設(shè)備根據(jù)已設(shè)定的指令運(yùn)行。變頻器參數(shù)的設(shè)定不僅需要結(jié)合設(shè)備實(shí)際需要，還需要符合變頻器的基本規(guī)律，以保證西門子變頻器的運(yùn)行效果，如果變頻器參數(shù)的設(shè)定不符合變頻運(yùn)行規(guī)律，則達(dá)不到變頻的目的，還容易導(dǎo)致設(shè)備受損，從而縮短設(shè)備使用壽命。因此，做好變頻器的參數(shù)設(shè)定是極其重要的，從變頻器本身的使用角度來(lái)看，做好參數(shù)設(shè)定工作是保證變頻器持續(xù)運(yùn)行的基本前提，從變頻器的維護(hù)角度來(lái)看，將參數(shù)設(shè)定好是保護(hù)變頻器的重要措施，不僅能為變頻器的控制提供保障，還能為維護(hù)變頻器奠定基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，做好參數(shù)的設(shè)定是維護(hù)西門子變頻器以及設(shè)備的重要渠道。

2.4 風(fēng)機(jī)靈活性檢查 風(fēng)機(jī)檢查對(duì)于變頻器而言極為關(guān)鍵，尤其是對(duì)其靈活性檢查，更是重中之重。在檢查的時(shí)候通過(guò)較細(xì)的木棍或者其他一些軟質(zhì)物體波動(dòng)風(fēng)葉，手感應(yīng)該較為流暢，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)也可以確定較為靈活，而不出現(xiàn)卡澀的現(xiàn)象。且在檢查的時(shí)候還需要認(rèn)真檢查風(fēng)機(jī)是否出現(xiàn)其他液體以及潤(rùn)滑油的痕跡。

2.5 變頻器的日常保養(yǎng)與維護(hù) 首先，看?？次鏖T子變頻器運(yùn)行環(huán)境是否符合，看電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否正常，查看變頻器的濕度、溫度、塵埃和漏水等問(wèn)題，檢查電機(jī)的進(jìn)出電流、電壓是否在正常范圍內(nèi)等。其次，聽(tīng)。聽(tīng)變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)聲響是否存在異響、電機(jī)運(yùn)行是否有噪音。由于紙片、木屑等雜物掉入變頻器后，微小的顆粒會(huì)附著在散熱片上，因此只有通過(guò)日常保養(yǎng)與維護(hù)才能優(yōu)化變頻器的內(nèi)在運(yùn)行條件。再次，摸。手摸變頻器、電機(jī)的振動(dòng)、發(fā)熱狀況有無(wú)異常，變頻器外殼溫度是否正常。最后，行動(dòng)。確保保護(hù)回路的動(dòng)作真正落實(shí)，減少異常行為的出現(xiàn)，做好日常保養(yǎng)與維護(hù)，并與專用的清潔劑相結(jié)合，保證變頻器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)西門子變頻器的使用壽命。

2.6 “停機(jī)”處理 某西門子變頻器在使用的過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)征兆的“停機(jī)”，重新啟動(dòng)后有時(shí)可能就正常了，將西門子變頻器拆下后經(jīng)過(guò)檢測(cè)各器件均未能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)西門子變頻器上電后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察后發(fā)現(xiàn)，在西門子變頻器工作的過(guò)程中其主接觸器在工作時(shí)會(huì)存在著吸合不正常的問(wèn)題，從而導(dǎo)致西門子變頻器在工作一段時(shí)間后無(wú)法保持吸合狀態(tài)而導(dǎo)致掉電、亂跳等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)對(duì)西門子變頻器主接觸器進(jìn)行拆開(kāi)后發(fā)現(xiàn)造成這一故障的主要原因是由于西門子變頻器中的開(kāi)關(guān)電源與主接觸器線包一路的濾波電容漏電，從而導(dǎo)致電壓偏低，造成無(wú)法正常吸合，如供電電壓較高這一問(wèn)題還可以掩蓋過(guò)去而當(dāng)電壓較低時(shí)問(wèn)題則會(huì)較為明顯的暴露出來(lái)。通過(guò)對(duì)西門子變頻器常見(jiàn)故障進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，西門子變頻器中的功率部件的損壞所占的比例并不高，而是其中的電阻、電容等的控制器件的損壞所占的比例較高，在故障排查時(shí)要予以注意。

結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前降低生產(chǎn)成本，不能定期性更換電氣元件的情況下，我們只能用一些點(diǎn)檢維護(hù)手段來(lái)提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定狀態(tài)，而要提高設(shè)備的穩(wěn)定程度，則需要我們繼續(xù)在實(shí)踐中不斷探究找出更好的措施手段來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的“零”事故。