關(guān)于變頻器使用和維護的分析

張龍

【摘 ?要】伴隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻器也隨著工業(yè)自動化程度得到了廣泛的應(yīng)用。本文將通過對變頻器的日常使用及維護進行分析，為相關(guān)技術(shù)人員提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】變頻器;維護;運行

變頻器主要指的是應(yīng)用變頻技術(shù)和微電子技術(shù)通過轉(zhuǎn)變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的一種控制設(shè)備。變頻器的出現(xiàn)逐步取代了直流調(diào)速，成為調(diào)速控制的主流設(shè)備。當前多數(shù)變頻器需要長時間處于運行狀態(tài)，同時也會因為多種環(huán)境因素導(dǎo)致內(nèi)部元器件發(fā)生多種故障，影響運行效果，基于此，對變頻器的科學(xué)合理使用及維護具有重要意義。

1.變頻器的基本維護

1.1日常維護與檢查

為了能夠確保變頻器可以長期穩(wěn)定運行，必須要遵循兩點基本原則，一是嚴格根據(jù)使用手冊中的使用方式進行變頻器的操作;其次要重點關(guān)注變頻器的日常檢查及維護。如，在檢查過程中，需要關(guān)注變頻器的各類參數(shù)是否符合規(guī)定，電源電壓是否表現(xiàn)正常;變頻器的冷卻風(fēng)扇運行情況，溫度是否過于異常;是否存在異常的振動、噪音;另外還有變頻器與引出電纜是否存在變色、異味、過熱、變形;變頻器周邊環(huán)境是否符合使用標準（無潮濕，干燥通風(fēng)）。

1.2定期檢查

按照使用環(huán)境，每隔半年左右對變頻器進行一次全面檢查。檢查過程如下，首先停止變頻器的運行，隨后將電源切斷，打開機殼。但必須注意，斷開電源后，應(yīng)等主電路直流部分濾波電容充分放電，需待充電指示燈熄滅后，測量直流母排電壓，確認無電壓后，再進行逐項檢查。常規(guī)檢查項目：輸入與輸出端子和銅排是否存在溫度異常、變形的情況;控制回路端子螺釘是否松動;R、S、T和U、V、W與銅排連接是否牢固;電力電纜以及控制電纜是否有老化、變色;采用壓縮空氣吹掃或吸塵器清除電路板、散熱器、風(fēng)道上的粉塵，避免影響散熱器的正常運行，另外，因為個別類型變頻器整流部分的集成二極管之間絕緣距離較小，積灰過多容易致使整流塊損壞，因此定期除塵格外重要;對長期不使用的變頻器進行定期充電（通電時間大于2h）試運行，可以不帶負載，充電試運行至少每年1次。

2.變頻器使用中的問題和防范

2.1電源異常

一般來說，電源異常表現(xiàn)為多種形式。但主要有缺相、低電壓、停電等形式。這些異?，F(xiàn)象的主要原因多半是輸電線路因外部原因造成的，當然，也有部分原因是由于同一供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對地短路及相間短路。為保證設(shè)備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應(yīng)要求。若附近有直接大型起動電動機和電磁爐等設(shè)備，為了避免這些設(shè)備在使用過程中導(dǎo)致電壓降低，應(yīng)與變頻器供電系統(tǒng)進行分離，以此來最大程度的降低相互影響;針對于要求瞬時停電后依然可以繼續(xù)運行的場所，不僅需要選擇合適價格的變頻器，其次還應(yīng)該預(yù)先考慮負載電機的降速比例。變頻器和外部控制回路采用瞬停補償?shù)姆绞?，當電壓恢?fù)后，通過速度追蹤和測速電機的檢測來預(yù)防在加速中的過電流。

2.2雷擊、感應(yīng)雷電

雷擊或感應(yīng)雷擊形成的沖擊電壓有時也能造成變頻器的損壞。此外，當電源系統(tǒng)一次側(cè)帶有真空斷路器時，短路器開閉也能產(chǎn)生較高的沖擊電壓。為了避免因為沖擊電壓導(dǎo)致過電壓損壞，常常需要在變頻器的電源浪涌保護器等保護裝置，以此保證輸入電源電壓不高于變頻器主回路期間所允許的最大電壓。

2.3外部的電磁感應(yīng)干擾

若變頻器周圍存在干擾源，它們將通過輻射或電源線而侵入變頻器的內(nèi)部，從而引發(fā)控制回路誤動作，最終導(dǎo)致變頻器工作異常或直接停機，嚴重則導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)損壞。提升變頻器自身的抗干擾能力雖然十分重要，但因為裝置成本較高，因此，在外部采取噪聲抑制措施來消除于擾源顯得更加經(jīng)濟合理。根據(jù)對噪聲干擾實行”三不”原則，變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收裝置，例如RC吸收器;其次盡量使用雙絞屏蔽線同時縮短控制回路的配線距離，控制線路應(yīng)與主線路分離;變頻器輸入端安裝噪聲濾波器，預(yù)防由于電源進線引入干擾。

2.4電動機溫度過高及運行范圍

對針對于現(xiàn)有電機進行變頻調(diào)速改造時，會因為自冷電機在低速運行期間冷卻能力下降致使電機溫度過高。另外，由于變頻器輸出波形中所包含的高次諧波會增加電機的鐵損和銅損，因此在明確電機的負載及其轉(zhuǎn)速行范圍后，應(yīng)根據(jù)實際狀態(tài)對電機進行限定運行范圍，避開低速區(qū)或進行強冷通風(fēng)或提高電機規(guī)格等級;如還溫度過高應(yīng)更換變頻專用電機。

2.5振動、噪聲

變頻器出現(xiàn)異常振動通常是因為電機的脈動轉(zhuǎn)矩及機械系統(tǒng)的共振所引起的，尤其是當脈動轉(zhuǎn)矩與機械共振電恰好一致時則振動表現(xiàn)更為嚴重。變頻器出現(xiàn)異常噪聲通常分為變頻裝置噪聲和電動機噪聲兩種，針對于安裝環(huán)境的差異性應(yīng)采取不一樣的處理措施：如當變頻器在調(diào)試期間，在確保控制精度的前提條件下，應(yīng)盡量減小脈沖轉(zhuǎn)矩成分;調(diào)試確認機械共振點，運用變頻器的頻率屏蔽功能，將共振點排除在運行范圍外：在電動機與變頻器之間合理設(shè)置交流電抗器，降低由PWM調(diào)制方式所引發(fā)的高次諧波。

3.結(jié)語

變頻器在使用中會遇到多種問題和故障，其中使用方法不正確或設(shè)置環(huán)境不合理，將容易造成變頻器誤動作及發(fā)生故障，或者無法滿足預(yù)期的運行效果，因此變頻器在應(yīng)用期間，應(yīng)進行科學(xué)使用維護，從而保障變頻調(diào)速系統(tǒng)正常運行。

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（作者單位：海油工程建造公司）