關于變頻器使用和維護的分析

張龍

【摘 ?要】伴隨著我國信息技術的不斷發展，變頻器也隨著工業自動化程度得到了廣泛的應用。本文將通過對變頻器的日常使用及維護進行分析，為相關技術人員提供參考依據。

【關鍵詞】變頻器;維護;運行

變頻器主要指的是應用變頻技術和微電子技術通過轉變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的一種控制設備。變頻器的出現逐步取代了直流調速，成為調速控制的主流設備。當前多數變頻器需要長時間處于運行狀態，同時也會因為多種環境因素導致內部元器件發生多種故障，影響運行效果，基于此，對變頻器的科學合理使用及維護具有重要意義。

1.變頻器的基本維護

1.1日常維護與檢查

為了能夠確保變頻器可以長期穩定運行，必須要遵循兩點基本原則，一是嚴格根據使用手冊中的使用方式進行變頻器的操作;其次要重點關注變頻器的日常檢查及維護。如，在檢查過程中，需要關注變頻器的各類參數是否符合規定，電源電壓是否表現正常;變頻器的冷卻風扇運行情況，溫度是否過于異常;是否存在異常的振動、噪音;另外還有變頻器與引出電纜是否存在變色、異味、過熱、變形;變頻器周邊環境是否符合使用標準（無潮濕，干燥通風）。

1.2定期檢查

按照使用環境，每隔半年左右對變頻器進行一次全面檢查。檢查過程如下，首先停止變頻器的運行，隨后將電源切斷，打開機殼。但必須注意，斷開電源后，應等主電路直流部分濾波電容充分放電，需待充電指示燈熄滅后，測量直流母排電壓，確認無電壓后，再進行逐項檢查。常規檢查項目：輸入與輸出端子和銅排是否存在溫度異常、變形的情況;控制回路端子螺釘是否松動;R、S、T和U、V、W與銅排連接是否牢固;電力電纜以及控制電纜是否有老化、變色;采用壓縮空氣吹掃或吸塵器清除電路板、散熱器、風道上的粉塵，避免影響散熱器的正常運行，另外，因為個別類型變頻器整流部分的集成二極管之間絕緣距離較小，積灰過多容易致使整流塊損壞，因此定期除塵格外重要;對長期不使用的變頻器進行定期充電（通電時間大于2h）試運行，可以不帶負載，充電試運行至少每年1次。

2.變頻器使用中的問題和防范

2.1電源異常

一般來說，電源異常表現為多種形式。但主要有缺相、低電壓、停電等形式。這些異常現象的主要原因多半是輸電線路因外部原因造成的，當然，也有部分原因是由于同一供電系統內出現對地短路及相間短路。為保證設備的正常運行，對變頻器供電電源也提出相應要求。若附近有直接大型起動電動機和電磁爐等設備，為了避免這些設備在使用過程中導致電壓降低，應與變頻器供電系統進行分離，以此來最大程度的降低相互影響;針對于要求瞬時停電后依然可以繼續運行的場所，不僅需要選擇合適價格的變頻器，其次還應該預先考慮負載電機的降速比例。變頻器和外部控制回路采用瞬停補償的方式，當電壓恢復后，通過速度追蹤和測速電機的檢測來預防在加速中的過電流。

2.2雷擊、感應雷電

雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓有時也能造成變頻器的損壞。此外，當電源系統一次側帶有真空斷路器時，短路器開閉也能產生較高的沖擊電壓。為了避免因為沖擊電壓導致過電壓損壞，常常需要在變頻器的電源浪涌保護器等保護裝置，以此保證輸入電源電壓不高于變頻器主回路期間所允許的最大電壓。

2.3外部的電磁感應干擾

若變頻器周圍存在干擾源，它們將通過輻射或電源線而侵入變頻器的內部，從而引發控制回路誤動作，最終導致變頻器工作異常或直接停機，嚴重則導致變頻器出現損壞。提升變頻器自身的抗干擾能力雖然十分重要，但因為裝置成本較高，因此，在外部采取噪聲抑制措施來消除于擾源顯得更加經濟合理。根據對噪聲干擾實行”三不”原則，變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收裝置，例如RC吸收器;其次盡量使用雙絞屏蔽線同時縮短控制回路的配線距離，控制線路應與主線路分離;變頻器輸入端安裝噪聲濾波器，預防由于電源進線引入干擾。

2.4電動機溫度過高及運行范圍

對針對于現有電機進行變頻調速改造時，會因為自冷電機在低速運行期間冷卻能力下降致使電機溫度過高。另外，由于變頻器輸出波形中所包含的高次諧波會增加電機的鐵損和銅損，因此在明確電機的負載及其轉速行范圍后，應根據實際狀態對電機進行限定運行范圍，避開低速區或進行強冷通風或提高電機規格等級;如還溫度過高應更換變頻專用電機。

2.5振動、噪聲

變頻器出現異常振動通常是因為電機的脈動轉矩及機械系統的共振所引起的，尤其是當脈動轉矩與機械共振電恰好一致時則振動表現更為嚴重。變頻器出現異常噪聲通常分為變頻裝置噪聲和電動機噪聲兩種，針對于安裝環境的差異性應采取不一樣的處理措施：如當變頻器在調試期間，在確保控制精度的前提條件下，應盡量減小脈沖轉矩成分;調試確認機械共振點，運用變頻器的頻率屏蔽功能，將共振點排除在運行范圍外：在電動機與變頻器之間合理設置交流電抗器，降低由PWM調制方式所引發的高次諧波。

3.結語

變頻器在使用中會遇到多種問題和故障，其中使用方法不正確或設置環境不合理，將容易造成變頻器誤動作及發生故障，或者無法滿足預期的運行效果，因此變頻器在應用期間，應進行科學使用維護，從而保障變頻調速系統正常運行。

參考文獻：

[1]張建武，李玉潔.大功率變頻器在發酵車間的使用維護經驗[J].機電信息，2014（23）：51-53.

[2]魯婧，趙作龍，閆景雷，焦志剛.變頻器維護使用中遇到的問題[J].中國石油和化工標準與質量，2014，34（09）：250.

[3]高健.淺談煤氣化裝置K1301機組中壓變頻器的使用與維護[J].變頻器世界，2013（04）：98-101.

[4]張磊，汪志佳，魯妍，李會新.高職《PLC與變頻器使用與維護》課程的項目化教學[J].職教論壇，2013（05）：57-59.

[5]王軍.變頻器的常見誤區及維護要點[J].中國制造業信息化，2010，39（13）：77-79.

（作者單位：海油工程建造公司）