芻議變頻器的日常運行維護(hù)

李天民

（云南天達(dá)光伏科技股份有限公司，云南 昆明 650217）

變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力拖動技術(shù)重要的發(fā)展方向，變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，啟動電流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果顯著。同時具有結(jié)構(gòu)緊湊、小巧、可實現(xiàn)無觸點軟啟動和調(diào)速控制等許多優(yōu)點，因此交流變頻器正在逐漸取代傳統(tǒng)滑差離合器調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等繼電接觸器有極調(diào)速。如我公司住宅樓電梯和高層供水控制系統(tǒng)、自來水自動供水控制系統(tǒng)、及生產(chǎn)車間許多設(shè)備的電機(jī)拖動上都采用了變頻調(diào)速技術(shù)，不但實現(xiàn)了較高程度的自動化，節(jié)約了人力物力，相對耗能大大降低，并且在提高了設(shè)備技術(shù)先進(jìn)性的同時給管理帶來許多便利。但如忽視了對變頻器的日常維護(hù)保養(yǎng)，將也會造成事故，影響相應(yīng)系統(tǒng)的正常運行。

我公司的純水系統(tǒng)是由純水公司提供設(shè)計和安裝。于2006年初投入使用，這種設(shè)備由變頻器、PLC、壓力控制單元、RO膜過濾系統(tǒng)等組成，其中變頻器使用的是美國埃莫森(EMERSON)TD2100系列供水專用變頻器。該裝置的特點是功能齊全，操作簡便，自動化程度高，通過水壓自動向生產(chǎn)車間供應(yīng)純凈水，值班人員只需對前端水進(jìn)行處理，向車間供水可以實現(xiàn)無人值守。

由于維護(hù)人員大都初次接觸變頻器，加之缺乏這方面的專業(yè)知識，又沒有專業(yè)人員進(jìn)行必要的指導(dǎo)。因此對投人運行的變頻器長年疏于保養(yǎng)和維護(hù)，并且純水站自身通風(fēng)不良，在運行了大約兩年左右后出現(xiàn)報警、跳閘現(xiàn)象。尤其在車間用水高峰時段，報警愈加頻繁。直到這時運行人員仍然不知道這就是將要發(fā)生故障的前兆在報警跳閘后沒有對變頻器進(jìn)行的任何必要的檢查和維護(hù)保養(yǎng)，而是合閘后，繼續(xù)運行。導(dǎo)致純水站一臺變頻器于2008年過熱燒毀，影響了車間正常供水一天。

我們隨后對發(fā)生故障的變頻器進(jìn)行拆開檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部積塵嚴(yán)重，整個變頻器落滿大量灰塵，尤其是印刷電路板、電解電容器、風(fēng)扇、變頻器四壁散熱孔、大功率晶閘管模塊的散熱片等部位積塵過多。據(jù)此分析該變頻器燒毀的原因是由于散熱不良造成的。在弄清原因之后，立即引起有關(guān)人員對變頻器維護(hù)保養(yǎng)的高度重視。隨后對公司內(nèi)所有使用的變頻器進(jìn)行了檢查和維護(hù)保養(yǎng)，并形成制度。對通風(fēng)條件差的控制室進(jìn)行改造，加裝抽排系統(tǒng)和空氣過濾系統(tǒng)，加強(qiáng)空氣對流通風(fēng)。通過改造后，各設(shè)備使用的變頻器工作正常，至今未發(fā)生相同的故障。

下面簡單介紹一下變頻器的基本構(gòu)成和自己摸索的一些變頻器運行維護(hù)方面的點滴經(jīng)驗供有關(guān)人員參考。

1 變頻器的構(gòu)成

變頻器主要是由主電路、控制電路組成。

主電路是給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

控制電路是給異步電動機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機(jī)的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路”組成。

2 日常維護(hù)

2.1 日常巡視檢查 變頻器雖然大都具有自動控制功能，可以在無人值守的狀態(tài)下連續(xù)運行工作。但是管理人員并不能因此而掉以輕心，運行期間進(jìn)行日常巡視檢查是非常必要的。巡視檢查的內(nèi)容主要包括工作電壓、電流、頻率、功率、溫度等運行參數(shù)是否正常，以及通過聽、聞、摸、看觀察變頻器運行聲音、輸入輸出參數(shù)顯示和指示、通風(fēng)散熱、振動、氣味、外觀等情況是否有異常。在這里特別值得一提的是變頻器的運行溫升問題，我們知道變頻器的主要部件大都是半導(dǎo)體電子器件如整流模塊、控制模塊、逆變模塊等，而這些半導(dǎo)體器件工作時，其輸入功率相當(dāng)大的部分是以熱能的形式散發(fā)出來。再者在變頻器內(nèi)部電路板上的許多載流元器件也都是一個熱源，其中較大的熱源是變壓器、大功率晶體管、大功率晶閘管、大功率電阻等。由于這些熱源的存在，當(dāng)變頻器工作時溫度就會升高。加上環(huán)境溫度的影響，比如在夏季環(huán)境溫度較高或散熱困難時，設(shè)備工作時所產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)，也會導(dǎo)致溫升提高。由于電子器件都有一定的工作溫度范圍，若超過其極限溫度，就要引起工作狀態(tài)改變，壽命縮短甚至損壞而導(dǎo)致故障。為了避免過熱引起故障，變頻器在設(shè)計制造時采取了強(qiáng)制風(fēng)冷，在大功率晶閘管逆變模塊的散熱片上裝有風(fēng)扇進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻。因此，在日常巡視檢查時要特別關(guān)注變頻器的散熱，重點檢查風(fēng)扇轉(zhuǎn)動、積塵是否堵塞風(fēng)道和散熱片以及器件表面是否積塵過多等，避免因通風(fēng)散熱不良引起過熱故障。

2.2 日常維護(hù)保養(yǎng)嚴(yán)格按照操作使用說明書的要求進(jìn)行，主要是針對日常檢查項目或出現(xiàn)的異常和故障進(jìn)行處理。比如零部件螺絲松動、端子排螺絲松動、插件松動等情況。

3 定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)

對變頻器的周期性檢查和維護(hù)保養(yǎng)一般確定為一年比較合適，檢查和維護(hù)保養(yǎng)項目可以按照說明書的要求進(jìn)行。雖然不同型號類型的變頻器定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)項目略有差別，但大同小異。常規(guī)項目都包括以下內(nèi)容：

3.1 清潔主要是清掃冷卻風(fēng)道及內(nèi)部積塵。

3.2 零部件檢查調(diào)整 各部位螺絲、插件等是否松動；器件有無過熱痕跡或腐蝕、銹蝕現(xiàn)象；器件參數(shù)值是否在正常值范圍內(nèi)，比如各種電阻的阻值、電容的電容值、晶體管導(dǎo)通值等；繼電接觸器觸頭是否燒毛嚴(yán)重等；

4 備件備品更換

大多數(shù)變頻器都是連續(xù)工作，因此一些部件經(jīng)長期工作后其性能會降低、老化，如不及時更換就可能會發(fā)生故障影響設(shè)備正常運行。為了保證變頻器能夠長期正常運轉(zhuǎn)工作，在出廠時產(chǎn)品說明書中就明確規(guī)定了下列一些器件應(yīng)定期進(jìn)行更換：

4.1 冷卻風(fēng)扇變頻器所使用的風(fēng)扇的壽命一般為10Kh一40Kh，約為2-3年，因此生產(chǎn)廠家建議最好按照這個時間周期進(jìn)行更換。注意事項就是要按照原裝風(fēng)扇的型號規(guī)格、電壓等級、交直流電制式、接線形式進(jìn)行購買，特別是直流風(fēng)扇在更換時要注意接線的極性不可弄錯。

4.2 濾波電容變頻器整流電路中的濾波電容，大多使用的是電解電容，廠家建議的使用年限是5年。更換時的注意事項是在購買時嚴(yán)格按照原裝電解電容的型號規(guī)格、電壓等級、電容值進(jìn)行選購。更換新電容時注意極性不得接錯。

5 檢查保養(yǎng)時的注意事項

5.1 拆卸變頻器時要逐一作好書面記錄，尤其是接線頭在拆卸時要作好標(biāo)記，并繪制接線圖，防止復(fù)時接錯。零部件拆卸時要詳細(xì)記錄各部件的連接和安裝位置，作好標(biāo)識，有必要時也需繪制拆裝草圖。

5.2 拆裝變頻器之前要熟讀說明書，弄清楚并熟記其結(jié)構(gòu)特點和拆裝要領(lǐng)，切不可盲目亂拆，避免因拆卸不當(dāng)損壞變頻器。

5.3 拆裝變頻器之前將必要的工具、儀器、材料、備品備件等準(zhǔn)備齊全，避免因此耽擱時間。

5.4 拆裝變頻器之前必須停電，并且在驗電確認(rèn)確實無電之后方可進(jìn)行拆卸。切不可帶電進(jìn)行拆卸操作，避免發(fā)生觸電事故。

5.5 每臺變頻器要建立運行維護(hù)記錄和檢修記錄，并且要妥善保管和歸檔備查。

6 結(jié)束語

從以上敘述可見變頻器使用期間的維護(hù)非常之重要，為了保證變頻器設(shè)備能安全可靠運行，我們十分有必要在平時多花一些時間和精力對其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。只有在精心維護(hù)下變頻器才能夠正常運行，真正發(fā)揮出它的作用。

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[5]EMERSON TD2100系列供水專用變頻器操作手冊[S].