淺談斗輪堆取料機中變頻器的維護與應用

李紹楠 尹 申

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110027）

1 變頻器的維護

變頻器由許多復雜的集成芯片、電子元器件等組成，使用過程中不可避免的會出現各種故障，正確的維護，簡單的檢修可保證生產生活的正常進行。

1.1 使用環境對變頻器的影響

斗輪堆取料機長期處于多灰塵環境中，由于塵埃、濕度、振動、溫度等使用環境的影響，很容易使變頻器發生故障。

1.1.1 由于斗輪堆取料機處于長形料場中，需要往復折返工作，地面軌道的不連續直接影響整機的平穩性，振動就不可避免，這種振動會使變頻器的接插件和接線端子產生松動現象，進而影響變頻器的正常運行，例如電源輸入端和輸出端的端子松動，產生的接觸不良，會使變頻器時好時壞，端子發熱直至燒毀。如果端子松動后掉線，將會釀成大事故，例如主回路直流電壓偏低的最大原因就是電源輸入端有接線掉落，進而出現低壓報警停機；若掉落的接線落在另一根電源線上，就會產生電源短路的嚴重后果，導致電源配電柜內熔斷絲燒斷。另外，變頻器最常見的故障就是缺相，這個故障起因大多是由于輸出端接線掉落，導致變頻器報警停機，如果掉落的接線落到另一根輸出端上，會形成輸出短路，還非常有可能損壞變頻器的逆變模塊，造成重大損失。

1.1.2 由于斗輪堆取料機處于多灰塵環境中，而變頻器在長期運行過程中，冷卻風機使用期限接近極限值，或積滿塵埃等導致進風量嚴重減少。散熱板堆積塵埃，影響進風量，也影響傳導熱量，這些問題都會導致變頻器內部溫度偏高，而溫度又是運行變頻器電子器件的壽命及可靠性的重要因素，特別是半導體器件，若結溫超過規定值極易造成器件損壞，如果我們進行日常檢查和定期維修，就能及早發現問題，消除隱患，避免故障的發生，減少不必要的維修和因停機而產生的經濟損失。

1.2 元件老化對變頻器的影響

斗輪堆取料機平均設計壽命大約為三十年，而且絕大多數時間都是在重載運行，故在其長期的運行過程中，電子器件的老化不可避免，而其中使用頻率頗高的變頻器尤為明顯。

變頻器由許多電子元件構成，它們都有一定的使用壽命，電解電容在這些易老化的器件中最顯著，在使用過程中，其容量會持續不斷的下降，一般認為，容量如果下降到85%及以下，它的使用壽命就接近于終止，不適合再繼續使用了，應該立即更換，否則容易出現安全隱患。另外，在開關電源中的濾波電容如果也超過使用壽命后，可使控制回路、驅動回路無法正常工作，進而變頻器出現故障停機。最后一個就是主回路的濾波電容超過使用壽命后，導致其充放電量不足，往往出現空載時正常運行，一旦重載運行，頻率升到一定數值時，頻繁因電壓偏低報警而停止工作。

如果我們通過日常檢查和定期檢修，及時更換老化部件，就可以避免在正常生產過程中，因元器件老化變頻器停機影響生產，遭受經濟損失。

由此可見，變頻器日常維護相當重要，使變頻器長期穩定運行，進而提高整機工作效率和經濟效益。

2 變頻器的日常檢查

2.1 檢查面板是否正常。缺損、變淺或閃爍都代表面板已經出現潛在故障，應及時更換面板或檢修。

2.2 檢查電源電壓、輸出電壓、直流電壓是否正常。用萬用表檢查三相電源電壓及單相電源電壓是否正常。若三相不平衡或輸出電壓偏低，說明變頻器存在故障危險，必須停機檢修。

2.3 檢查冷卻風機和散熱器是否正常。用紅外線測溫儀測試散熱器溫度，如果溫度過高，應立即采取措施降低環境溫度，若冷卻風機使用時間過長或堆滿灰塵，應盡快清洗或更換風機。

2.4 檢查變頻器是否有振動現象。直接用手抹變頻器外殼，可發現嚴重的振動現象，用長柄螺絲刀一頭接觸變頻器，耳朵貼緊螺絲刀刀柄，可以發現輕微的振動現象，這種振動通常是由電動機振動引起的共鳴，他可以造成電子器件的機械損傷。可以增加橡膠墊來減少或消除振動，另外也可以利用變頻器跳躍的功能，避開機械共振點，這種做法應在確保控制精度的前提下進行，除非特殊情況，否則不建議輕易使用。

2.5 檢查電源導線。接線端松動通常會導致輸出導線發熱、變形、燒壞，如果有此情況或者聞到變頻器內部有異味，必須擰緊或更換導線。

3 變頻器的定期檢修

3.1 斷電停機檢修。這個過程一定要切斷所有進線及出線端子，由于濾波電容在失去主電源后一段時間內仍會保持較高的直流電壓，根據型號不同，通過電阻放電需要時間也不盡相同，所以必須等到變頻器充電指示燈完全熄滅后才能進行下一步工作，通常是先清洗，重點是機殼底部，主回路元器件及冷風機，一般用吸塵器，嚴重的用軟布蘸酒精擦拭，其中冷風機是重中之重，之后是主回路檢修，包括濾波電容、限流電阻、繼電器等等，先觀察外表顏色變化，然后用萬用表測量電容等方法均是有效的方法。

3.2 通電運行檢查。在經過上階段斷電檢修之后，通電試運行是必要的過程，即把輸入輸出電源、控制部分電路按正常模式連接好，用正常工作時的標準逐項檢查變頻器性能，如冷風機啟動、輸出電壓是否正常等等，待所有檢查項目都通過后，方可重新啟用變頻器進行重載工作。

4 變頻器在斗輪堆取料機中的應用

DQL2000/2000.35臂式斗輪堆取料機是為印度reliance公司旗下電廠設計的，用于堆取高爐用煤。本系統具有八臺7.5kW行走電機并要求行走速度可調。行走啟動和停止以及調速過程中，設備平穩和安全。設計選用的是ABB公司ACS800變頻器。 根據印度現場反饋，該設備自投入運行以來，平穩正常，控制效果非常理想。

結論

在斗輪堆取料機中正確地使用和維護變頻器不僅可以使變頻器使用壽命延長，重要的是大大提高了整機的生產效率，使控制更加安全可靠，提高經濟效益。

[1]何恩江，閆德軒.變頻調速在斗輪堆取料機行走控制系統中的應用[Z].

[2]吳忠智，吳加林.變頻器應用手冊[M].北京：機械工業出版社.