變頻器的使用與維護(hù)

【摘 要】由于各種新工藝新技術(shù)在現(xiàn)在生產(chǎn)中的不斷應(yīng)用，以及現(xiàn)代化生產(chǎn)中對(duì)新技術(shù)新設(shè)備的要求越來越高，變頻器在現(xiàn)在生產(chǎn)中的地位舉足輕重，由于一些安裝環(huán)境不合理，以及內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不正確極易造成變頻器誤動(dòng)作及發(fā)生故障，甚至燒毀變頻器，給現(xiàn)在生產(chǎn)生活造成一些不必要的損失。我根據(jù)自己多年的工作實(shí)際和有關(guān)資料，對(duì)變頻器的使用與維護(hù)總結(jié)出了以下幾點(diǎn)，僅供參考，不足之處，請(qǐng)?zhí)岢鰧氋F意見。

【關(guān)鍵詞】變頻器；故障原因；防治措施

造成變頻器誤動(dòng)作及發(fā)生故障，頻繁停車甚至燒毀變頻器的原因主要由安裝環(huán)境、電源異常、雷擊與感應(yīng)電、電源高次諧波等等原因引起，下面就以上幾點(diǎn)原因做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。

首先介紹一下變頻器的工作原理。下圖顯示變頻器的主回路簡(jiǎn)圖。

整流器將三相交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。中間電路的電容器組穩(wěn)定直流電壓。逆變器將直流電壓通過參數(shù)設(shè)定以及按鍵給定的頻率，通過中央處理器（CPU）轉(zhuǎn)換為交流電機(jī)使用的交流電壓。

1 首先談一下變頻器的安裝環(huán)境

變頻器屬于電子器件裝置，在其規(guī)格書中有詳細(xì)安裝使用環(huán)境的要求。但在實(shí)際使用中往往無法滿足這些要求，但在安裝過程中應(yīng)盡量采用相應(yīng)抑制措施，振動(dòng)是對(duì)電子器件造成機(jī)械損傷的主要原因，對(duì)于振動(dòng)沖擊較大的場(chǎng)合，應(yīng)采用橡膠等避振措施，潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生銹、接觸不良、絕緣降低而形成短路，作為防范措施，應(yīng)對(duì)控制板進(jìn)行防腐防塵處理，并采用封閉式結(jié)構(gòu)；溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，特別是半導(dǎo)體器件，應(yīng)根據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避免日光直射。

2 講一下電源異常對(duì)變頻器的影響

電源異常對(duì)變頻器的影響最為嚴(yán)重，如得不到及時(shí)處理將造成變頻器無法正常工作，更為嚴(yán)重的是將燒毀變頻器對(duì)生產(chǎn)造成無法估量的損失，因此更應(yīng)引起各位同行的注意。電源異常大致分為以下幾種缺相、低電壓、停電，有時(shí)也出現(xiàn)它們的混和形式。這些異常現(xiàn)象的主要原因多半是輸電線路因風(fēng)、雪、雷擊造成的，有時(shí)也可能是同一供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對(duì)地短路及相間短路，等原因造成系統(tǒng)供電電源電壓降低甚至缺相，停電等。有些電網(wǎng)或自行發(fā)電單位，也會(huì)出現(xiàn)頻率波動(dòng)，并且這些現(xiàn)象有時(shí)在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)，為保證設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)變頻器供電電源也提出相應(yīng)要求。如果附近有直接起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，或者大的設(shè)備，為防止這些設(shè)備投入時(shí)造成的瞬時(shí)電壓降低，應(yīng)和變頻器供電系統(tǒng)分離，減小相互影響；對(duì)于要求瞬時(shí)停電后仍能繼續(xù)運(yùn)行的場(chǎng)合，除選擇合適價(jià)格的變頻器外，還因預(yù)先考慮負(fù)載電機(jī)的降速比例。變頻器和外部控制回路采用瞬停補(bǔ)償方式，當(dāng)電壓恢復(fù)后，通過速度追蹤和測(cè)速電機(jī)的檢測(cè)來防止在加速中的過電流；對(duì)于要求必須不間斷運(yùn)行的設(shè)備，要對(duì)變頻器加裝自動(dòng)切換的不停電電源裝置。對(duì)于使用單相控制電源的變頻器，雖然在缺相狀態(tài)也能短時(shí)工作，但整流器中個(gè)別器件電流過大及電容器的脈沖電流過大，若長(zhǎng)期運(yùn)行將對(duì)變頻器的壽命及可靠性造成不良影響，應(yīng)及早檢查處理。

3 雷電以及線路的感應(yīng)電對(duì)變頻的影響

雷電對(duì)變頻的影響也不能忽視，例如我公司一臺(tái)ABB ACS550變頻器在今年一次雷雨后，由電源引入雷電造成系統(tǒng)參數(shù)復(fù)位，并且造成變頻的驅(qū)動(dòng)板損壞，而無法使用，造成了不小的損失，另外線路的感應(yīng)電也會(huì)造成變頻的運(yùn)行參數(shù)改變，甚至經(jīng)常亂報(bào)故障，造成變頻多次停機(jī)，因次在引入引出線路的電源線應(yīng)盡量采用帶有屏蔽層符合要求的電纜，控制電纜盡量和電源線分開。另外在感性負(fù)載（繼電器、接觸器、電機(jī)）斷開時(shí)會(huì)引起電壓突變，為了降低感性負(fù)載斷開時(shí)的電磁干擾，需要在感性負(fù)載上安裝噪聲抑制電路《壓敏電阻、RC濾波器 、二極管》如果不對(duì)這種電磁干擾進(jìn)行抑制，這種干擾可能會(huì)通過控制電纜兼容性或感性傳輸?shù)狡渌麑?dǎo)體，造成系統(tǒng)其他部件的功能失效。但是在安裝保護(hù)元件時(shí)應(yīng)該盡可能靠近感性負(fù)載，不要將保護(hù)裝置安裝到I/O 端子排上，否則會(huì)造成更大的干擾甚至損壞變頻器。具體安裝原理見下圖：

另外電纜的選用，電機(jī)線應(yīng)選用有三根導(dǎo)電體一個(gè)同心結(jié)構(gòu)，或者對(duì)稱PE導(dǎo)體和屏蔽層，對(duì)于低壓信號(hào)應(yīng)選用雙層屏蔽的電纜，模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)要分開電纜試用。

4 為提高控制系統(tǒng)的靈敏度以及噪聲抑制能力

變頻器要有正確的接地，并且變頻器接地端子E接地電阻越小越好，接地導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于2mm2，長(zhǎng)度應(yīng)控制在20m以內(nèi)，變頻器的接地必須與動(dòng)力設(shè)備接地點(diǎn)分開，不能共地。信號(hào)輸入端的屏蔽層應(yīng)接至E(G)上，其另一端決不能接于地端，否則會(huì)引起信號(hào)變化波動(dòng)，使系統(tǒng)震蕩不止。

除上述幾點(diǎn)外，應(yīng)定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風(fēng)扇也是非常必要的。對(duì)于灰塵比較大的場(chǎng)所要安裝必要的防塵措施，并且每隔一段時(shí)間對(duì)變頻器進(jìn)行清灰處理，對(duì)于特殊的高寒場(chǎng)合，為防止變頻內(nèi)部處理器因溫度過低而不能正常工作，應(yīng)采取必要的加熱措施，對(duì)變頻進(jìn)行輔助加熱及除濕，防止變頻因受高寒高濕影響，造成變頻器不能正常工作。

只要我們?cè)谌粘５纳钌a(chǎn)中加強(qiáng)對(duì)于電氣設(shè)備的維修及保養(yǎng)，勤巡檢、勤發(fā)現(xiàn)、勤動(dòng)腦、勤思考，認(rèn)真對(duì)待出現(xiàn)的問題，對(duì)于選型方面，嚴(yán)格對(duì)待慎重分析，相信像上述所出的問題都會(huì)避免。這樣不僅對(duì)于企業(yè)來說可以減少不必要的投資費(fèi)用以及因設(shè)備故障所造成的經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)于我們自身素質(zhì)和實(shí)際能力及水平的提高都會(huì)相應(yīng)的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]ABBACS550用戶手冊(cè)2010版

[2]ABBACS350用戶手冊(cè)2010版

[3]維修電工教材 （中國(guó)勞動(dòng)出版社）