淺議高壓變頻器的日常維護技術

胡楊

摘 要 隨著電力電子技術的發展，現在對于電壓、電源的控制要求也越來越高，相配套的高壓或者低壓變頻器的結構越來越復雜，對于高壓變頻器而言，要保證其正常穩定可靠運行，必須要對高壓變頻器實施日常維護，同時要對日常發生的一些常見故障進行簡單的故障診斷和故障處理，只有這樣，才能夠實現高壓變頻器服役壽命的最大化。文章分析了高壓變頻器的常見故障，并在此基礎上對高壓變頻器日常維護以及停機期間的維護工作進行了總結。

關鍵詞 高壓變頻器;故障;診斷;維護

1 高壓變頻器概述

1.1 高壓變頻器結構

高壓變頻器是近幾年逐漸發展起來的一種應用十分廣泛的變頻器，它和過去傳統的采用液力耦合方式或者串級調速實現的電機調速方式是一樣的，只是采用改變電機運行電源頻率實現對電機調速的目的。目前，高壓變頻器不管是通用的還是專用的，其內部的結構都是相通的，主要包括三個部分：一是主電路接線端，包括接工頻電網的輸入端（R、S、T），接電動機的頻率、電壓連續可調的輸出端（U、V、W）;二是控制端子，包括外部信號控制端子、變頻器工作狀態指示端子、變頻器與微機或其他變頻器的通信接口;三是操作面板，包括液晶顯示屏和鍵盤。通用變頻器由主電路和控制電路組成，其中，給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分稱為主電路，主電路包括整流器、中間直流環節（又稱平波回路）和逆變器等。

1.2 高壓變頻器工作原理

高壓變頻器的工作原理可以按照其結構構成部件的工作原理來理解：

（1）整流器。電網側的變流器為整流器，它的作用是把工頻電源變換成直流電源。三相交流電源一般需經過壓敏電阻網絡引入到整流橋的輸入端。壓敏電阻網絡的作用是吸收交流電網浪涌過電壓，從而避免浪涌侵入，導致過電壓而損壞變頻器。

（2）逆變器。逆變器的作用與整流器相反，逆變器的主要作用是為了將直流功率轉換為所需要的交流功率，通暢逆變器安置在負載側;逆變器最常見的形式就是采用6個半導體開關器件組建成三相橋式逆變電路，從而完成從直流到交流的逆變過程[1]。

2 高壓變頻器的常見故障分析

2.1 通電開機無響應

高壓變頻器內部有大量的開關元件和變頻線圈，結構非常復雜，變頻器通電后沒有響應就是一種常見的故障，導致這種故障的主要原因集中在插頭松動和熔斷絲熔斷這兩類故障上，當出現開機無響應狀況時，應對變頻器電源模塊進行檢查，確定無斷路情況的發生，同時還要經常檢查線路板上的積塵狀況，及時對其進行清理。

2.2 不能帶負載啟動

高壓變頻器帶負載啟動失敗時，應首先確定空載啟動是否正常，如果正常就可以判斷造成這種故障的主要原因就是變頻器采用的恒轉矩啟動方式，這種故障通常可以通過選擇合理的加減速時間來消除。

3 高壓變頻器日常維護

高壓變頻器一般的安裝環境要求：最低環境溫度-5℃，最高環境溫度40℃。大量研究表明，高壓變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升，使用壽命隨溫度升高而成指數的下降，環境溫度升高10℃，高壓變頻器使用壽命將減半。此外，高壓變頻器運行情況是否良好.與環境清潔程度也有很大關系。夏季是高壓變頻器故障的多發期，只有通過良好的維護保養工作，才能夠減少設備故障的產生，請用戶務必注意。

在夏季高壓變頻器維護時，應注意變頻器安裝環境的溫度，定期清掃變頻器內部灰塵，確保冷卻風路的通暢。加強巡檢，改善變頻器、電機及線路的周邊環境。檢查是否緊固，保證各個電氣回路的正確可靠連接，防止不必要的停機事故發生。

4 高壓變頻器抗干擾的常用措施

干擾電路嚴重影響高壓變頻器的工作效率，高壓變頻器的E端要與控制柜及電機的外殼相連，要接保安地，接地電阻應小于100歐，可吸收突波干擾。高壓變頻器的輸入或輸出端加裝電感式磁環濾波器。平行并繞3～4圈，有助于抑制高次諧波（此方法簡單易行，價格低廉）。上述磁環濾波器還可根據現場情況加繞在高壓變頻器控制信號端或模擬信號給定端的進線上。裝有高壓變頻器的電控柜中，動力線和信號線應分開穿管走線，金屬軟管應接地良好。模擬信號線要選用屏蔽線，單端在高壓變頻器處接仿真地。還可通過調整高壓變頻器的載頻來改善干擾。頻率越低，干擾越小，但電磁噪聲越大。 RS485通訊口與上位機相連一定要采用光電隔離的傳輸方式，以提高通信系統的抗干擾性能。外配計算機或儀表的供電要和高壓變頻器的動力裝置供電分開，盡量避免共享一個內部變壓器。在受干擾的儀表設備方面也要進行獨立屏蔽，市場上的溫控器、PID調節器、PLC、傳感器或變送器等儀表，都要加裝金屬屏蔽外殼并與保安地相連。必要時，可在此類儀表的電源進線端加裝上述的電感式磁環濾波器。

5 變頻器停機后的維護

當變頻器停機后，我們同時需要注意對其維護，以確保變頻器得到好的保護，防止其受到損害，影響其使用壽命。用帶塑料吸嘴的吸塵器徹底清潔變頻器柜內外，保證設備周圍無過量的塵埃。檢查變頻室的通風、照明設備，確保通風設備能夠正常運轉。檢查變頻器內部電纜問的連接應正確、可靠。檢企變頻器柜內所有接地應可靠，接地點無生銹每隔半年（內）應再緊同一次變頻器內部電纜的各連接螺母。變頻器長時間停機后恢復運行，應測量變頻器（包括移相變壓器、旁通柜主回路）絕緣，應當使用2500V兆歐表。測試絕緣合格后，才能啟動變頻器。檢查所有電氣連接的緊固性，查看各個同路是否有異常的放電痕跡，是否有怪味、變色，裂紋、破損等現象。每次維護變頻器后，要認真檢查有無遺漏的螺絲及導線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故。特別是對電氣回路進行較大改動后，確保電氣連接線的連接正確、可靠，防止反送電事故的發生。

6 結束語

高壓變頻器已經越來越廣泛的應用于工業生產的各個方面，高壓變頻器一旦發生故障，對于電力系統供應、工業生產等都會產生嚴重的影響。因此，必須要加強對高壓變頻器的日常維護。本論文對于高壓變頻器的常見故障進行了分析探討，并有針對性地給出了日常維護的建議和措施，對于高壓變頻器的維護和故障管理具有很好的促進意義。

參考文獻

[1] 熊德安.淺談高壓變頻器操作及日常維護工作要點[J].中小企業管理與科技，2012，（1）：312.