西門子變頻器的保養與維護技術

楊曉明

本鋼板材股份有限公司熱連軋廠 遼寧 本溪 117000

1 概述

1.1 變頻器的基本原理 我們所述的變頻器，其基本工作原理如下：高壓電經移相變壓器降壓、移相，隔離輸出給各個功率單元，每個功率單元的U、V、W輸出端子相互串接而成，8個一相構成星形接法給交流三相異步電動機供電，其中性點浮空。三相電壓輸入經熔斷器，然后通過可控硅整流，并在IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，最后單相輸出，在將相鄰功率單元的輸出端串接起來，形成最高10 KV的正弦波高壓電源，直接驅動交流異步電機。

1.2 西門子變頻器的特點 西門子作為較早進入我國的電氣控制設備生產商，其產品在我國的各個行業中都有著廣泛的應用。變頻器作為一種交流電動機的速度控制設備在工業生產領域中發揮著巨大的作用。西門子的變頻器分為通用、工程、專用三種不同的種類，其中通用型應用多且廣泛。西門子的變頻器具有種類多、通訊和配套軟件全、性價比高的特點。變頻器在我國的眾多的機械設備中都有著廣泛的應用。

2 西門子變頻器的保養與維護技術

2.1 完善設備點檢 (1)建議在電氣室內安裝溫濕度計，每天對電氣室內進行溫濕度點檢，在維護人員充裕或者天氣變化較大的時候可以適當增加到每八小時點檢一次。(2)設備運行狀態每班次都需要進行一次點檢，查看變頻器本身風機運行是否正常，裝置是否有故障報警信息，電氣室內溫度是否控制在0～40攝氏度之間，濕度保證小于70%。(3)西門子變壓器裝置的運行狀態信號功能十分完善，可以使用PDA數據采集系統的運行電流、速度及故障報警等信號，專業的技術員定期抽取一些數據進行查看對比判斷運行狀態是否穩定。(4)專業點檢人員根據實際情況每月或者每季度對裝置母排螺栓進行查看，有條件可以使用溫度檢測儀進行在線溫度測量，查看螺栓是否有發熱或者電蝕跡象。(5)專業技術人員至少每周對設備運行狀態、裝置的運行指示燈、控制面板、設備通風口、裝置風機運行狀態等進行點檢查看，確保設備均運行在良好的狀態。(6)每半年對變頻器可控硅進行拆除測量IGBT的絕緣電阻，如果絕緣電阻值低于0.2 MΩ則說明性能不佳，需更換處理。(7)每年至少進行一次裝置接地線性能檢測，確保裝置本體、裝置柜體及裝置通訊電纜的接地性能良好。(8)每周點檢一次進出風口的情況，確保通風順暢。(9)定期測量風機的電容數值，比如大部分西門子變頻器裝置的電容是10μF，建議當測試值低于5μF(即額定的50%)時就要更換不再使用，不然會引發風機的燒損造成風機不轉或變頻器報故障引發設備事故。

2.2 加強定期維護工作 西門子變頻器的定期維護工作主要包括清掃工作、緊固工作。工作時必須脫開變頻器進行電機搖絕緣、同時防止柜內靜電、高壓危險。首先是西門子變頻器的清掃工作，對過濾網、變壓柜、功率單元柜、控制柜等部件進行清潔，及時清理過濾網，去除灰塵，并及時更換，特別要注意的是要保持過濾網的干燥，防止濾網上潮氣進入柜內，造成西門子變頻器損壞以及其他安全事故的發生。其次是做好緊固工作，保證進出電纜以及功率單元之間連接電纜連接牢固可靠，緊固包括控制線在內的連接電纜，做好清潔工作，清除柜內灰塵，在清潔過程中要避免觸碰到內部光纖；進行電機搖絕緣時必須脫開變頻器和電機，在西門子變頻器的輸出端一定不能加高壓，否則會發生嚴重后果，最后要防靜電、防高壓危險，不能用手去直接接觸變頻器內部線路，避免靜電對線路板造成損壞，在西門子變頻器的工作期間，要防高壓危險，嚴禁接近高壓柜，不能開、關高壓柜。

2.3 做好變頻器參數的設定 在西門子變頻器的維護工作中需要做好對參數的設定，通過穩定的參數設定保持電力設備持續不斷地變頻，保持設備的正常運轉。西門子變頻器本身具有控制調節的作用，該特點決定了變頻器的工作原理，當變頻器應用到設備并安裝完成之后，還需要對參數進行設定，使系統發出指令，讓設備根據已設定的指令運行。變頻器參數的設定不僅需要結合設備實際需要，還需要符合變頻器的基本規律，以保證西門子變頻器的運行效果，如果變頻器參數的設定不符合變頻運行規律，則達不到變頻的目的，還容易導致設備受損，從而縮短設備使用壽命。因此，做好變頻器的參數設定是極其重要的，從變頻器本身的使用角度來看，做好參數設定工作是保證變頻器持續運行的基本前提，從變頻器的維護角度來看，將參數設定好是保護變頻器的重要措施，不僅能為變頻器的控制提供保障，還能為維護變頻器奠定基礎。由此可見，做好參數的設定是維護西門子變頻器以及設備的重要渠道。

2.4 風機靈活性檢查 風機檢查對于變頻器而言極為關鍵，尤其是對其靈活性檢查，更是重中之重。在檢查的時候通過較細的木棍或者其他一些軟質物體波動風葉，手感應該較為流暢，風機轉動也可以確定較為靈活，而不出現卡澀的現象。且在檢查的時候還需要認真檢查風機是否出現其他液體以及潤滑油的痕跡。

2.5 變頻器的日常保養與維護 首先，看。看西門子變頻器運行環境是否符合，看電機運行狀態是否正常，查看變頻器的濕度、溫度、塵埃和漏水等問題，檢查電機的進出電流、電壓是否在正常范圍內等。其次，聽。聽變頻器的運轉聲響是否存在異響、電機運行是否有噪音。由于紙片、木屑等雜物掉入變頻器后，微小的顆粒會附著在散熱片上，因此只有通過日常保養與維護才能優化變頻器的內在運行條件。再次，摸。手摸變頻器、電機的振動、發熱狀況有無異常，變頻器外殼溫度是否正常。最后，行動。確保保護回路的動作真正落實，減少異常行為的出現，做好日常保養與維護，并與專用的清潔劑相結合，保證變頻器的正常運轉，延長西門子變頻器的使用壽命。

2.6 “停機”處理 某西門子變頻器在使用的過程中經常出現無征兆的“停機”，重新啟動后有時可能就正常了，將西門子變頻器拆下后經過檢測各器件均未能發現問題，通過對西門子變頻器上電后，經過長時間的觀察后發現，在西門子變頻器工作的過程中其主接觸器在工作時會存在著吸合不正常的問題，從而導致西門子變頻器在工作一段時間后無法保持吸合狀態而導致掉電、亂跳等問題，經過對西門子變頻器主接觸器進行拆開后發現造成這一故障的主要原因是由于西門子變頻器中的開關電源與主接觸器線包一路的濾波電容漏電，從而導致電壓偏低，造成無法正常吸合，如供電電壓較高這一問題還可以掩蓋過去而當電壓較低時問題則會較為明顯的暴露出來。通過對西門子變頻器常見故障進行分析后發現，西門子變頻器中的功率部件的損壞所占的比例并不高，而是其中的電阻、電容等的控制器件的損壞所占的比例較高，在故障排查時要予以注意。

結語

在當前降低生產成本，不能定期性更換電氣元件的情況下，我們只能用一些點檢維護手段來提高設備運行的穩定狀態，而要提高設備的穩定程度，則需要我們繼續在實踐中不斷探究找出更好的措施手段來實現電氣設備的“零”事故。