淺談變頻器的使用

摘 要：該文通過對西門子空冷型完美無諧波系列變頻器的型號選擇、工作環(huán)境、故障診斷及維護方面問題的闡述，提出對西門子完美無諧波系列變頻器在使用過程中應注意的問題及建議。

關鍵詞：變頻器 型號 工作環(huán)境 參數(shù)設定 故障診斷

中圖分類號：N7 T73文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0085-01

大慶油田宏偉熱電廠熱網(wǎng)線路水泵中有8臺采用了西門子空冷型完美無諧波系列變頻器。變頻器采用一拖二的方式對8臺線路水泵進行控制，即8臺線路水泵選用了4臺變頻器。變頻器的型號選擇及使用維護不得當，不但會使變頻器不能正常工作，甚至還會損壞設備，導致熱網(wǎng)系統(tǒng)不能正常的運行，造成嚴重的經(jīng)濟損失。該文以西門子完美無諧波系列變頻器為例，對變頻器在使用中應該注意的一些問題進行探討。

1 變頻器的型號選擇

實際應用中，首先要考慮變頻器是否能滿足以下幾個基本的條件：變頻器與電動機的電壓等級應相符；變頻器的額定電流應為電動機額定電流的1.1～1.5倍；變頻器特性應滿足負載電動機的特性。

實際工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)變頻器與電動機不匹配的現(xiàn)象，熱網(wǎng)#2變頻器控制#3、#4線路水泵，電動機型號為：電動機額定功率710KW，額定電壓6KV，額定電流83A，使用西門子空冷型完美無諧波系列NBH高壓變頻器，運行中發(fā)現(xiàn)有時雖然給定頻率高，但實際頻率調不上去，變頻器頻繁跳閘，故障記錄指示為“In Torq Limit Rollback”，即轉矩限幅值降容。經(jīng)檢查，變頻器的額定電流為86 A，而電動機在運行時電流會在額定電流83 A上下波動，當超過86 A時，變頻器驅動轉矩達到極限設定，使頻率不能上調，運行電流大于變頻器額定電流，變頻器過載動作跳閘。經(jīng)過分析認為原因是變頻器容量選擇偏小。

2 安裝環(huán)境

2.1 物理環(huán)境

2.1.1 工作溫度

變頻器內部的電子元件功率都較大，容易受到工作溫度的影響，因此，工作環(huán)境的溫度一般為0～45 ℃，為確保變頻器能更加安全可靠的工作，在使用時應考慮留有余地，應控制在40 ℃以下。要嚴格按照說明書要求進行安裝，發(fā)熱元件要與柜體保持足夠距離，并且不要緊貼地面進行安裝。

2.1.2 環(huán)境溫度

確保變頻器工作環(huán)境恒溫，并在要求范圍內。在大負荷期間，我廠熱網(wǎng)線路水泵變頻間的溫度最高可達45 ℃以上，曾多次引起變頻器報警或跳閘，最終我們在變頻間靠近室外的墻體加了6個通風口，才使環(huán)境溫度得以改善。此外，如果變頻器工作環(huán)境溫度較高且變化較大，內部會產(chǎn)生結露現(xiàn)象，設備的絕緣會大大降低，甚至引起短路。

2.1.3 腐蝕性氣體

變頻器工作環(huán)境若腐蝕性氣體濃度較大，一方面會腐蝕元器件的引出引入線，單元板等，另一方面還會加速塑料器件的老化，使絕緣水平降低，因此，我們應把設備箱體制成封閉式結構，并設有換氣裝置。在工作中，我們要經(jīng)常性的檢查變頻器內部通風的情況，通風不暢時，及時更換濾網(wǎng)，從而有效地保證變頻器內部空氣的流通，也使熱量及時的散發(fā)。

2.2 電氣環(huán)境

2.2.1 防止電磁波干擾

變頻器在工作中由于整流和變頻，周圍會產(chǎn)生頻率較高的電磁波，對附近的儀表、儀器都造成比較嚴重的干擾。所以，柜內的儀表和電子設備系統(tǒng)，都應選用金屬外殼，屏蔽變頻器對儀表的干擾。除此之外，各元件、儀器及儀表之間的連絡線應選用帶有屏蔽層的電纜，并將屏蔽層接地。電磁干擾如果不有效的防止，常常會使系統(tǒng)無法正常工作，出現(xiàn)控制單元失靈甚至損壞等情況。我們在對#2變頻器進行調試的過程中，由于電纜的屏蔽層沒有可靠地接地，導致了C1單元故障，將接地恢復完好后，故障立即消失。由此可見，電磁干擾對變頻器有很大的影響。

2.2.2 防止輸入端過電壓

變頻器的高壓輸入電源一般都有過電壓保護，但如果輸入端高電壓作用時間長，就會使變頻器損壞。在實際運用中，一定要核實變頻器的輸入電壓等級以及相數(shù)是否和變頻器的額定電壓一致。

3 故障診斷

變頻器擁有較強的故障診斷功能，對變頻器內部整流部分、逆變部分、CPU及外圍通信與電動機等故障進行保護。變頻器在保護跳閘后，故障復位前，將一直顯示故障代碼。根據(jù)故障指示代碼確定故障原因，可縮小故障查找范圍，縮短了查找故障的時間。下面分析一些常見的故障。

例1 夏季如果變頻器操作室的制冷、通風效果不良，環(huán)境溫度升高，則變頻器經(jīng)常發(fā)“CPU Temperature Alarm”或“CPU Temperature Fault”信號，即CPU溫度超過70℃報警信號或CPU溫度超過85℃故障信號。這時要檢查室內溫度是否過高，變頻器散熱風扇是否損壞以及CPU散熱器是否完好。應采取措施進行強制冷卻，保證變頻器安全過夏。

例2 變頻器一啟動便跳閘，故障信號為“Mtr Therm Over Alarm”，即電動機熱過載故障。說明電機溫度或電機電流超出過載時間參數(shù)指定的時間，應該檢查過載時間參數(shù)設定是否正確，查看電動機是否堵轉以及過負荷保護是否動作。

例3 變頻器運行中跳閘，同時發(fā)“Over Speed Fault”故障信號，即超速故障。說明電機速度超過限幅值菜單中過速設定值參數(shù)。通常由不正確設置或調整變頻器引起。應檢查電機參數(shù)菜單和變頻器參數(shù)菜單中的參數(shù)是否與電機和變頻器銘牌值一致。

4 維護

4.1 外觀檢查

變頻器運行過程中，可目測設備外部運行是否存在異常，巡檢時可以通過鍵盤面板轉換鍵查閱變頻器的運行參數(shù)，如輸出電壓、輸出電流、輸出轉矩、電動機轉速等，掌握變頻器日常運行值的范圍，以便及時發(fā)現(xiàn)變頻器及電動機問題。

4.2 環(huán)境維護

定期安排工作人員對變頻器進行清掃、吸塵、保持變頻器內部的清潔及風道的暢通。同時保持變頻器周圍環(huán)境清潔、干燥，變頻器附近嚴禁放置雜物。每次清潔打掃后，要再認真檢查，確保無遺漏的螺絲及導線等小金屬物品，對變頻器造成短路事故。

5 結語

變頻器在節(jié)能減排方面效果顯著，能有效提高各項生產(chǎn)指標，但如果不能正確合理的使用、維護變頻器，不但不能使變頻器發(fā)揮最大效能，而且還會給設備穩(wěn)定運行帶來潛在威脅。

本文結合生產(chǎn)實踐，從西門子空冷型完美無諧波變頻器入手，分析變頻器日常使用及維護中應該注意的問題，在此基礎上提出了一些常見問題的解決方法，相信會取得較好的效果，滿足生產(chǎn)要求。

參考文獻

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