淺析西門子6SL3310型變頻器的維護

闞復壤

（天津港遠航國際礦石碼頭有限公司，天津 300452）

淺析西門子6SL3310型變頻器的維護

闞復壤

（天津港遠航國際礦石碼頭有限公司，天津 300452）

依據變頻器在港口起重機中上運行的特點，使用專業工具將西門子變頻器6SL3310拆解，對內部元器件進行定期檢查維護，恢復變頻器各項技術指標，從而保證設備在維修保養周期內正常運行。

變頻器；維護；注意事項

隨著港口運輸事業的發展，天津港的發展步伐也越來越快，其在濱海新區發展中的位置越來越重要，港口起重機械向大型化、專業化方向發展，這就要求現代港口起重機械在電氣傳動控制、調速性能等要求比一般機械要高，以保證在進行作業時平穩、可靠，且有良好的低速就位性能。傳統的調速控制系統已難以滿足港機作業的要求，變頻器以其寬廣的調速范圍、較高的穩速精度、快速的動態響應以及能在4個象限作可逆運行的優越性能，已在港口機械中得越來越廣泛地應用。但是，變頻器在工作中受到港口工作環境、溫度、粉塵以及內部元件老化的影響，變頻器運行過程會出現一些潛在問題，在一定程度上影響了變頻器長期穩定地運行，所以從這個意義上來說變頻器使用過程中的維護保養就顯得格外重要。

1.變頻器在港口起重機械運行特點

天津港遠航國際礦石碼頭有限公司是一個30萬噸級專業化礦石碼頭，堆場布置有5臺大機，分別為兩臺堆取料機、兩臺取料機和一臺堆料機，可同時進行4條線的堆取料作業，其中堆場斗輪機的變頻器使用德國西門子變頻器。

針對港口起重機運行特點，采用變頻調速時必須解決的關鍵技術如下：（1）低頻時能保證恒轉矩輸出，以避免低頻時滿負載工況下發生停滯的現象。（2）滿載時在空中制動或再提升不產生滑鉤現象。港口起重機都裝配有機械制動器，在機械制動器回路與變頻器加、減時間的匹配非常關鍵。在運行過程中，既要防止溜鉤現象，又必須防止由于時間不當而引起松閘太慢或抱閘太快致使電動機堵轉導致變頻器保護跳閘，使工作中斷。在實際應用中，通過在啟動時控制制動器延時松閘，停止時控制變頻器零速信號進行抱閘，能較好控制溜鉤現象。（3）電機減速或重物下放時，再生制動能量必須迅速釋放。對再生制動能量的處理有兩種：一是用制動單元和制動電阻來吸收；另一種是通過在直流側設置公共母線的逆變橋使之回潰到電網。

變頻器的主要功能便是降低電機啟動電流，我公司使用的德國西門子6SL3310型變頻器采用交—直—交的工作方式穩壓，通過閉環控制，對設備的大車、卷盤、回轉進行驅動。大車與回轉為雙變頻器控制，卷盤為單變頻器控制。

2.變頻器的檢查與維護

堆場斗輪機主要機構基本都由變頻器驅動，一旦變頻器故障，設備便無法運行，延誤生產，給公司帶來損失。為了避免影響設備運行，因此對變頻器的定期檢查與維護是必不可少的。

定期檢查內容：（1）檢查主回路端子螺栓松動情況。（2）通過熱成像儀檢查銅排、電纜、元器件是否過熱。（3）檢查電纜表皮有無損傷，絕緣是否良好。（4）對變頻器易損部件電容器、風扇的運轉情況進行檢查，關注風扇軸承運行狀況。

定期維護以大車變頻器6SL3310為例進行具體維護步驟介紹：（1）斷電。將變頻器進線電源斷掉。首先拉低壓進線柜總閘，然后拉下驅動控制電源閘，再等5分鐘電抗器充分放電后方可進行操作。（2）拆解。大車變頻器為大功率變頻器，體型較大，拆卸時需要分步驟進行：（a）拆卸面板，將控制單元上的DP通信插頭、編碼器插頭、控制電插板和故障反饋插板等拔掉，最后將控制單元CU310拆掉。（b）拆下接口板CIM。（c）將三相電進線螺絲松開，拆下三相進出電線，將功率模塊PWB拆下。（d）將整流單元、逆變單元、電路板、電容連接母排和預充電阻等進行拆卸。（e）拆下冷卻風機。（3）清潔部件。對拆下部件以及變頻器柜內設施使用吸塵器將表面塵土吸凈，然后使用噴上無水酒精的棉布進行擦拭、清潔。（4）檢查設備及數據測量。使用萬用表對整流單元、逆變單元二極管的電阻及特性進行測量，測量直流母線電容特性，測量預充電阻阻值。最后使用500MΩ表對線路及部件進行絕緣測量。將測得數據與標準參數進行對比后，檢查數據是否符合標準。（5）安裝。首先，使用扭力扳手按照標準力矩將整流單元、逆變單元、電路板、預充電阻和銅排等螺絲進行緊固；其次，將拆下的功率模塊PWB、冷卻風機、接口板CIM和控制單元CU310等，按順序重新裝回變頻器柜內；再次，將DP通信插頭、編碼器插頭、控制電線插板和內部接線等回裝到位；最后，檢查是否還有遺漏部件。（6）送電試車。先送控制電，檢查變頻器通訊、CPU通信是否正常，是否報有故障，在一切正常的情況下送三相主電源。一切恢復后程序PLC沒有報故障情況下安排司機進行試車，同時使用STARTER軟件對設備運行狀況進行監控，錄制波形圖，通過波形圖來判斷設備運行狀況。（7）對電氣房室內溫度與濕度使用儀器進行測量。

3.變頻器維護的注意事項

（1）所有維修工作必須在輸入側空開OFF，且充電指示燈滅后進行。注意高壓危險，功率模塊中的電容器充分放電后，再進行作業。（2）IGBT門極開路條件下，不允許主回路通電。（3）所有電解電容、主控板、驅動板，由于INV載波頻率高，空間電場強，應定期除塵，檢查板卡是否松動，主控箱風扇是否能靈活轉動。檢查變頻器、電機、風機等是否有過熱、變色或有異味。（4）溫度與濕度對變頻器影響也十分大，良好的室內環境與室內密封情況可以延長變頻器的使用壽命，減少故障率。

結語

采用變頻器作為異步電動機驅動器，盡管其可靠性很高，但是如果維護保養跟不上或使用不當，也會造成變頻器的損壞，要想在生產過程中，使用好變頻器，熟悉變頻器的結構原理，了解常見故障，做好日常保養，對于技術人員尤為重要。

［1］馮垛生，張淼.變頻器的應用與維護［M］.廣州：華南理工大學出版社，2001.

［2］呂汀，石紅梅.變頻技術原理與應用［M］.北京：機械工業出版社，2003.

［3］滿永奎，等.通用變頻器及其應用［M］.北京：機械工業出版社，1995.

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