低壓ABB變頻器的維護保養(yǎng)及常見故障診斷方法

天津泰達西區(qū)熱電有限公司 齊書鵬

低壓ABB變頻器的維護保養(yǎng)及常見故障診斷方法

天津泰達西區(qū)熱電有限公司 齊書鵬

【摘要】低壓變頻器作為成熟的變頻控制技術，其優(yōu)點眾多，如：較寬的調(diào)速范圍、較高的效率與精度、較快的動態(tài)響應等，因此，其應用十分廣泛與普遍。本文主要以低壓ABB變頻器為研究對象，重點探討了其維護保養(yǎng)及常見故障診斷方法，旨在為其發(fā)展提供可靠的理論支持。

【關鍵詞】低壓ABB變頻器；維護保養(yǎng)；常見故障；診斷方法

引言

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，變頻器的重要性愈加顯著，其作為重要的節(jié)能降耗措施，提高了生產(chǎn)的自動化、現(xiàn)代化、先進性與高效性。近幾年，人們對能源緊缺、環(huán)境污染等問題給予了高度關注，為了適應可持續(xù)發(fā)展的需要，各企業(yè)紛紛研發(fā)節(jié)能、環(huán)保生產(chǎn)工藝，其中最為關鍵的方法便是電機調(diào)速，特別是變頻調(diào)速，其優(yōu)勢顯著，如：技術性、高效性與簡便性等。通過調(diào)查可知，低壓變頻器類型豐富、繁多，為了充分發(fā)揮其作用，本文對低壓ABB變頻器進行了簡單的介紹，并著重探討了其維護保養(yǎng)及故障診斷等。

1.低壓ABB變頻器的概況

變頻器最為顯著的特點便是節(jié)能降耗，在調(diào)節(jié)速度過程中最為重要的方法便是改變電動機電源頻率，與其他調(diào)速手段相比，變頻器的優(yōu)點凸出，如：效率高、性能佳等。在先進技術支持下，低壓ABB變頻器隨之出現(xiàn)，經(jīng)不斷發(fā)展，相關的控制技術愈加成熟，同時實踐經(jīng)驗也日漸豐富。

在發(fā)展初期，低壓變頻器主要是借助U/F控制實現(xiàn)的，如：ACS510系列，由于其具有一定的局限性，即：低頻啟動轉(zhuǎn)矩不足，因此，相關學者提出了矢量控制模式，其有效控制了電機的轉(zhuǎn)矩與磁通，如：ACS550系列，但其可靠性相對較低。此后，ABB公司借助DTC控制模式，研制出了新型的低壓ABB變頻器，如：ACS600系列、ACS800系列等。

ABB變頻器的電路主要分為5部分，分別為整流、中間直流儲能、逆變、控制與制動等，第一部分細化為二極管整流、晶閘管反向并聯(lián)整流及IGBT整流等；第二部分細化為電容儲能及電感儲能；第三部分主要是指IGBT，第四部分擁有的功能主要為控制、通訊、采集等，其構成單元主要有接口板、I/O板、主電路板、電源板、輸入橋控制與保護板等。

2.低壓ABB變頻器的維護保養(yǎng)

2.1 安裝與運行

變頻器安裝過程中應嚴格按照說明書，以此保證安裝的規(guī)范性、科學性與合理性，實踐中應盡量選擇密閉，并按有空調(diào)環(huán)境，以此為變頻器提供適合的運行環(huán)境。

運行過程中應全面考慮相關的影響因素，從運行時間角度出發(fā)，如果長期運行，則要關注溫度、灰塵、腐蝕氣體等，上述內(nèi)容對變頻器的運行有著直接的影響，如果維護保養(yǎng)缺少及時性與有效性，則會減少其使用時間。通常情況下，室內(nèi)溫度應＜40℃，如果超過此溫度，則會增加各元件老化速度，如果溫度變化幅度過大，則會引起結露問題，進而變頻器的絕緣性能也將有所降低，嚴重情況下，甚至會造成短路故障。為了達到濕度要求，室內(nèi)可放置干燥劑、除濕器等設備，在下雨時，應采取必要的措施，以此避免淋雨；同時，要關注室內(nèi)的腐蝕性氣體。

各企業(yè)應制定合理的檢修方案，運行過程中給予有序與定期檢查、維護。對于變頻器而言，其工作中受整流、變頻等因素的影響，會出現(xiàn)干擾電磁波，進而周圍的儀表與儀器等均會受到不同程度的干擾，為了避免上述問題，各儀表與儀器應具備金屬外殼，并借助屏蔽控制電纜，以此保證接地的可靠性。變頻器電源及電動機電流應盡量選用對稱屏蔽電纜，進而利于降低電磁輻射。一旦電磁干擾未能得到有效的處理，則會威脅系統(tǒng)運行，常見的問題有控制單元失靈、誤動作等［1］。

2.2 接地與制動

變頻器的接地是否可靠與正確直接影響系統(tǒng)的運行效果，在準確、可靠接地前提下，系統(tǒng)運行將更加穩(wěn)定、可靠及節(jié)能、環(huán)保，特別是在抑制噪聲方面，效果顯著。通常情況下，變頻器的接地電阻應盡量保持最小值，接地導線截面應控制在4mm以下，長度應控制在5m以下，同時接地與動力設備接地點應保持獨立，再者，信號線的屏蔽層兩端應分別處于浮空狀態(tài)或者與變頻器接地端連接。

電動機常出現(xiàn)緊急停車的現(xiàn)象，此時對于變頻器而言，不僅要擁有停車功能，還應具備剎車制動電阻，在雙重保障作用下，故障率將大幅度降低。

2.3 清灰與更換

變頻器使用過程中受灰塵及潮濕的影響較為嚴重，特別是處于停機狀態(tài)下，電路板上附著的塵埃將出現(xiàn)返潮現(xiàn)象，在此情況下，如果送電，則會因打火，而增加燒壞發(fā)生幾率。同時，對于熱電企業(yè)而言，如：燃煤電廠，其變頻器內(nèi)將聚集大量的煤粉塵，電路板受其影響，則極易出現(xiàn)短路、燒壞等問題，而頻繁的變頻器故障，將影響企業(yè)生產(chǎn)及效益。因此，停運后，應結合具體的情況，對變頻器進行定期檢查，通常情況下為6個月或12個月/次，同時也要配合不定期檢查，必要時可對變頻器內(nèi)部元器件進行拆卸，以便于有效清潔電路板及散熱器，如果未拆卸，保養(yǎng)過程中應利用電吹風對停機變頻器的電路板進行徹底與全面吹灰，也可以采用紅外線燈泡對變頻器進行烘烤，以此減少潮氣對即將運行變頻器的不利影響［2］。

例如：ACS800系列，其散熱器上安裝著功率模塊，經(jīng)長期運行或停放后，散熱器上將布滿灰塵或者飛蟲，嚴重情況下，將出現(xiàn)堵塞問題，進而變頻器將處于高溫或超高溫運行，而經(jīng)超溫保護作用后，則會停運。因此，保養(yǎng)實踐中應加強清灰的定期性與全面性，特別是要注重其溫度，如果IGBT接近80℃，則會影響正常運行。

在清灰過程中要關注散熱風扇，如果其冷卻風扇出現(xiàn)了異音問題，則要給予及時檢查，必要時應對其進行更換。當變頻器出現(xiàn)故障后，經(jīng)檢查后，如果為功率模塊或整流模塊問題，則要選用原廠原型號進行替換，在操作時，應注重安裝順序與位置，一旦安裝失誤，各模塊的作用則難以有效發(fā)揮，甚至會出現(xiàn)燒毀［3］。

3.低壓ABB變頻器的常見故障診斷方法

3.1 診斷方法

3.1.1 靜態(tài)測試

一是，整流電路，利用萬用表，將其調(diào)至到二極管檔，測試變頻器的電壓值，如果其處于平衡狀態(tài)，則便是整流橋正常；如果不平衡，則存在整流橋故障，因此，應對其進行更換。二是，逆變電路，利用萬用表筆，測試各相阻值，如果基本相同，則便是正常。

3.1.2 動態(tài)測試

靜態(tài)測試結束后，開展動態(tài)測試，俗稱上電試機，此時應注重以下問題：其一，上電前，輸入電壓和變頻器應保持一致，通常情況下，低壓ABB變頻器的電壓等級分為690V、500V、400V與230V等，如果電壓差異，則會造成炸機問題；同時，對變頻器的各接口均要進行全面的檢查，保證其連接準確與穩(wěn)固，如果出現(xiàn)松動、錯誤等問題，則會造成變頻器故障。其二，上電后，如果有故障顯示記錄，則要結合故障代碼，對故障類型、成因等進行判斷；如果無記錄，則要對變頻器相關參數(shù)進行檢查；同時給予帶負荷測試機滿負載測試［4］。

3.2 故障判斷

變頻器常見的故障有整流及逆流模塊損壞、上電無顯示以及上電后顯示問題等。通常情況下，電網(wǎng)電壓、內(nèi)部短路等均會引起整流模塊損壞，因此，實踐中應對電網(wǎng)展開檢查，或者對整流橋進行更換［5］。

4.總結

綜上所述，低壓ABB變頻器是企業(yè)安全、高效生產(chǎn)運行的保障，同時也利于達成節(jié)能環(huán)保目標，為了充分發(fā)揮其作用，應加強維護保養(yǎng)，并且要對其各類故障進行及時的診斷與處理。

參考文獻

［1］羅秀紅.低壓ABB變頻器的維護保養(yǎng)及常見故障診斷［J］.熱電技術，2013（4）∶45-48.

［2］禹利華.ABBACS800變頻器在低壓變頻電機和永磁風力發(fā)電機試驗臺上的應用［J］.中國新技術新產(chǎn)品，2016（4）∶15.

［3］王云鵬.西門子變頻器在華營銷策略研究［D］.中國地質(zhì)大學（北京），2014.

［4］曾輝.低壓電網(wǎng)的諧波分析及初步治理方案的研究［D］.華南理工大學，2012.

［5］李云超，靳立開.能量回饋型低壓變頻器在黃驊港三期皮帶機控制系統(tǒng)中的應用［J］.中國港灣建設，2013（S1）∶35-41.