淺談變頻器的維護、保養(yǎng)與維修

趙健

摘要：在礦山開采當中壓縮機采用變頻技術可以節(jié)省大量的電費，同時延長壓縮機壽命。另外變頻器還具有過壓、過載、過流保護作用。在工業(yè)自動化不斷推進的進程里，變頻器的應用越來越廣泛。故此，弄清楚其基本構造和基本原理，了解其故障原因以及維護方法，對于社會生產有積極意義。

關鍵詞：工業(yè)變頻器;特性;維護;檢修

引言：

變頻器屬于電力設備的一種，工業(yè)中的使用頻率較高，在工業(yè)變頻器的使用過程當中，需要進行必要的維護檢修工作，因此了解其特性和維護檢修策略十分有必要。該文首先闡述了工業(yè)變頻器的基本組成和特性，對工業(yè)變頻器故障問題、維護檢修要點進行分析，重點分析了工業(yè)變頻器短路應對、抗干擾措施，希望能為提升工業(yè)變頻器運行效能和穩(wěn)定性提供參考。

1變頻器的工作原理及選擇

1.1變頻器工作原理

變頻器的電路主要由控制電路和主電路共同組成。整流器主要用于調節(jié)電流，將交流電源轉換成直流電源。變頻器主要由人機界面、CPU和監(jiān)控系統(tǒng)等部分組成，其中控制系統(tǒng)是通過各部件之間的配合來實現的。

1.2變頻器選擇方法

（1）籠型異步電機。與頻率電源相比，變頻器提供的電流是脈動電流，其脈動值大于頻率電源提供的電流。此外，由于輸出電壓和電流受到諧波信號的影響，降低了電機的效率和功率因數，電流會增加10%左右，因此在選用搭配籠型異步電動機的變頻器時，其額定電流應大于標準電動機的額定電流。

（2）帶制動器的電機。在生產設備中，為了定位電機、安全停車并在停車期間保持電機靜止，必須使用帶機械制動器的電機。一般情況下，盤式制動器有兩種，分別為交流電磁鐵和直流電磁鐵。使用變頻器驅動制動器電機時，需要注意制動電源必須連接到變頻器輸入端子，不能像電動機一樣連接到變頻器的輸出端。當制動電機由變頻器驅動時，必須充分注意從高于工頻的頻率啟動制動。最好在變頻器或所選部件的制動單元中使用再生制動電路，將其降低到低于電源頻率的頻率，然后使用制動器制動。

（3）變極電機。當變頻器用于控制變極電機時，可以通過更換導線的方式實現。變極電機采用變頻器控制時，應注意以下幾點：①如果在操作過程中轉換極數，則必須在切換前停止運行電機。否則，電機在切換時將會出現空轉的現象，產生大電流，這段時間可能會造成變頻器的損壞。此外，變頻器的過電流保護會使電機自由停車，無法繼續(xù)工作。②變極電機的尺寸大小比通用電機大，電流也大。對此，有必要選擇大容量的串聯變頻器。③將變頻電源中的變極電機改為變頻器控制時，會限制旋轉部件的強度和軸承壽命。

2變頻器的常見故障

2.1過電流跳閘

第一，通電即跳現象，即電閘不能復位。導致該種故障的原因有：內部模塊故障、驅動電路故障、檢測電路故障。第二，重新啟動一提速便跳閘，導致這樣結果的是：負載側發(fā)生短路;機械卡頓、逆變電路故障;電動機啟動轉矩過小;拖動系統(tǒng)不能運轉。第三，重新啟動運轉過程里跳閘，平速、升速、降速都會發(fā)生跳閘，導致這一結果的原因有：升速、降速時間值太小引起誤動;低頻時空載電流因為轉矩補償過大而發(fā)生大電流;不當整定電子熱繼電器，動作電流設置過小，容易引起設備誤動。

2.2過電壓跳閘，欠電壓跳閘

導致過電壓跳閘的原因是：電源電壓過高;降速時值過小;在降速過程里再生制動當中放電單元發(fā)生故障，不能放電、不能完全放電、來不及放電。例如臺達變頻器在停機過程里發(fā)生OU報警，維修之時需要弄清楚OU報警的原因：變頻器減速階段發(fā)生報警，表明旋轉磁場被電機轉子快速切割而產生了能量，該能量被逆變環(huán)節(jié)二極管傳導給了直流環(huán)節(jié)，最終升高電流母線電壓而導致報警。導致欠電壓跳閘的原因有：電源缺相;電源電壓小;整流橋發(fā)生故障。

2.3過熱

過熱在變頻器的使用當中出現幾率也較高，導致該故障原因主要有：周圍環(huán)境溫度高;風機堵轉;溫度傳感器功能下降或者質量差;電機過熱。一般若是夏天操作過程里發(fā)生這類故障，可以考慮變頻器制冷出現問題導致通風不佳，或者感受周圍環(huán)境看溫度是否明顯升高。應對措施建議采用強制冷方式使得變頻器持續(xù)發(fā)揮功能。

3變頻器常見問題的解決思路和方法

3.1加強電磁抗干擾管理

首先，可以運用空間隔離措施。空間隔離將容易出現干擾的兩個設備進行分開放置，使其在空間位置上留有一定距離，進而在電磁干擾產生和傳輸時便會有所削弱或者是完全消失，進而對其他設備的干擾減少。但是在空間面積的影響下，要想完全實現空間隔離并不現實，也會使空間被大量占用。在此情況下，可以將容易被干擾的變頻器以及弱電控制設施進行分開放置，在條件允許的情況下盡量保持一定距離，中間位置可以放置不容易被干擾的設備。變頻器在實際運行過程中，會產生高次諧波，引發(fā)磁場對部分機械部件形成電磁策動力。策動力如果在頻率上與機械當中部件的頻率相等或者相似，都會造成電磁影響下震動的發(fā)生。將震動減少的主要方式為將交流電抗器在電動機與變頻器之間接入，促進變頻器中產生高次諧波的減弱。在此情況下，抗電器需要安裝在和變頻器距離較近的地方，進而將引線距離減少。

3.2制定定期檢修機制

針對變頻器常見的各種故障問題，最好的方法是針對變頻器做好日常的檢修工作。相關單位人員需要根據實際情況，制定一套完善的檢修維護工作機制。該機制應當由定期巡檢和針對性檢查兩部分組成，前者重點在于對變頻器乃至整個系統(tǒng)各部分運行狀態(tài)進行檢查，后者重點在于對變頻器容易發(fā)生故障的地方進行針對性、深入性的檢查。在定期檢修環(huán)節(jié)中，操作人員需要確保電源被切斷，待變頻器的面板電源指示燈完全熄滅之后，還要再等待4min～15min，該等待過程的目的在于讓主電流直流濾波電容器能夠充分放電，而等待時長則與變頻器容量成正比。在操作之前，還要使用萬用表確認電容器是否完全放電。在檢查完成之后，需要保證所有裝置歸位，然后讓設備帶電機空載試運行一段時間，觀察其電機運轉方向、變頻器運行狀態(tài)是否穩(wěn)定。

3.3加強日常維護保養(yǎng)

工業(yè)變頻器應當按照規(guī)范要求安裝在室內，否則容易受到外部環(huán)境的不利影響。安裝環(huán)境的溫度應當控制在-10℃～40℃，相對濕度要控制在90%以下，且變頻器內外不能因環(huán)境原因凝結露水，否則可能導致短路問題的發(fā)生。變頻器安裝位置不能被陽光長時間直射，要遠離腐蝕性、可燃性氣體，周邊不能有較強振動或電磁干擾因素。具體來講，變頻器因各種因素而出現的振動幅度要控制在3mm以內，否則會影響其正常功能。針對系統(tǒng)中長期保持運行的變頻器，檢修人員首先可以通過目視的方式進行檢查，檢查重點是變頻器的運行狀態(tài)和外觀品質。定期的巡視檢查，可以第一時間發(fā)現變頻器比較嚴重的異常現象。其次，檢修人員要按照規(guī)范檢查變頻器周邊環(huán)境溫度。變頻器在長期運行狀態(tài)下，會有大量熱量產生，部分熱量在不能及時擴散的情況下會在設備當中殘留，進而使設備老化加快，影響其實際運行效率。通常情況下，如果變頻器工作環(huán)境溫度在合理范圍之外每升高10℃，設備的使用壽命將減少一半。變頻器工作的最佳環(huán)境溫度是25℃左右，最佳相對濕度為30%左右。檢查過程中要明確變頻器顯示面板上的相關數值是否在合理范圍之內，變頻器散熱風扇是否正常運轉，散熱口是否被遮擋等。

結語：

變頻器應用和維護屬于理論、實踐要求都比較嚴格的工作，需要在具體工作里積極學習相關知識總結經驗，這樣才能保證自己的技能不斷提升，能夠為設備持續(xù)安全運轉提供保障。

參考文獻：

[1]頡未鳳.變頻器在電氣自動化控制中的應用[J].數字通信世界，2019（12）：183

[2]侯顯杰.變頻器應用中的常見故障及處理措施[J].科學技術創(chuàng)新，2019（33）：171-172.

河南中煙工業(yè)有限責任公司黃金葉生產制造中心 ?河南省鄭州市 ?450000