淺議高壓變頻器的日常維護(hù)技術(shù)

胡楊

摘 要 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在對(duì)于電壓、電源的控制要求也越來(lái)越高，相配套的高壓或者低壓變頻器的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)于高壓變頻器而言，要保證其正常穩(wěn)定可靠運(yùn)行，必須要對(duì)高壓變頻器實(shí)施日常維護(hù)，同時(shí)要對(duì)日常發(fā)生的一些常見(jiàn)故障進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障診斷和故障處理，只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)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(jiàn)故障，并在此基礎(chǔ)上對(duì)高壓變頻器日常維護(hù)以及停機(jī)期間的維護(hù)工作進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞 高壓變頻器;故障;診斷;維護(hù)

1 高壓變頻器概述

1.1 高壓變頻器結(jié)構(gòu)

高壓變頻器是近幾年逐漸發(fā)展起來(lái)的一種應(yīng)用十分廣泛的變頻器，它和過(guò)去傳統(tǒng)的采用液力耦合方式或者串級(jí)調(diào)速實(shí)現(xiàn)的電機(jī)調(diào)速方式是一樣的，只是采用改變電機(jī)運(yùn)行電源頻率實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)調(diào)速的目的。目前，高壓變頻器不管是通用的還是專用的，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)都是相通的，主要包括三個(gè)部分：一是主電路接線端，包括接工頻電網(wǎng)的輸入端（R、S、T），接電動(dòng)機(jī)的頻率、電壓連續(xù)可調(diào)的輸出端（U、V、W）;二是控制端子，包括外部信號(hào)控制端子、變頻器工作狀態(tài)指示端子、變頻器與微機(jī)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(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)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(huán)節(jié)（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(jié)構(gòu)構(gòu)成部件的工作原理來(lái)理解：

（1）整流器。電網(wǎng)側(cè)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(jīng)過(guò)壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)引入到整流橋的輸入端。壓敏電阻網(wǎng)絡(luò)的作用是吸收交流電網(wǎng)浪涌過(guò)電壓，從而避免浪涌侵入，導(dǎo)致過(guò)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(zhuǎn)換為所需要的交流功率，通暢逆變器安置在負(fù)載側(cè);逆變器最常見(jiàn)的形式就是采用6個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)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(guò)程[1]。

2 高壓變頻器的常見(jiàn)故障分析

2.1 通電開機(jī)無(wú)響應(yīng)

高壓變頻器內(nèi)部有大量的開關(guān)元件和變頻線圈，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，變頻器通電后沒(méi)有響應(yīng)就是一種常見(jiàn)的故障，導(dǎo)致這種故障的主要原因集中在插頭松動(dòng)和熔斷絲熔斷這兩類故障上，當(dāng)出現(xiàn)開機(jī)無(wú)響應(yīng)狀況時(shí)，應(yīng)對(duì)變頻器電源模塊進(jìn)行檢查，確定無(wú)斷路情況的發(fā)生，同時(shí)還要經(jīng)常檢查線路板上的積塵狀況，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行清理。

2.2 不能帶負(fù)載啟動(dòng)

高壓變頻器帶負(fù)載啟動(dòng)失敗時(shí)，應(yīng)首先確定空載啟動(dòng)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(zhuǎn)矩啟動(dòng)方式，這種故障通常可以通過(guò)選擇合理的加減速時(shí)間來(lái)消除。

3 高壓變頻器日常維護(hù)

高壓變頻器一般的安裝環(huán)境要求：最低環(huán)境溫度-5℃，最高環(huán)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(shù)的上升，使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降，環(huán)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(yùn)行情況是否良好.與環(huán)境清潔程度也有很大關(guān)系。夏季是高壓變頻器故障的多發(fā)期，只有通過(guò)良好的維護(hù)保養(yǎng)工作，才能夠減少設(shè)備故障的產(chǎn)生，請(qǐng)用戶務(wù)必注意。

在夏季高壓變頻器維護(hù)時(shí)，應(yīng)注意變頻器安裝環(huán)境的溫度，定期清掃變頻器內(nèi)部灰塵，確保冷卻風(fēng)路的通暢。加強(qiáng)巡檢，改善變頻器、電機(jī)及線路的周邊環(huán)境。檢查是否緊固，保證各個(gè)電氣回路的正確可靠連接，防止不必要的停機(jī)事故發(fā)生。

4 高壓變頻器抗干擾的常用措施

干擾電路嚴(yán)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(jī)的外殼相連，要接保安地，接地電阻應(yīng)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(huán)濾波器。平行并繞3～4圈，有助于抑制高次諧波（此方法簡(jiǎn)單易行，價(jià)格低廉）。上述磁環(huán)濾波器還可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加繞在高壓變頻器控制信號(hào)端或模擬信號(hào)給定端的進(jìn)線上。裝有高壓變頻器的電控柜中，動(dòng)力線和信號(hào)線應(yīng)分開穿管走線，金屬軟管應(yīng)接地良好。模擬信號(hào)線要選用屏蔽線，單端在高壓變頻器處接仿真地。還可通過(guò)調(diào)整高壓變頻器的載頻來(lái)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(jī)相連一定要采用光電隔離的傳輸方式，以提高通信系統(tǒng)的抗干擾性能。外配計(jì)算機(jī)或儀表的供電要和高壓變頻器的動(dòng)力裝置供電分開，盡量避免共享一個(gè)內(nèi)部變壓器。在受干擾的儀表設(shè)備方面也要進(jìn)行獨(dú)立屏蔽，市場(chǎng)上的溫控器、PID調(diào)節(jié)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(shí)，可在此類儀表的電源進(jìn)線端加裝上述的電感式磁環(huán)濾波器。

5 變頻器停機(jī)后的維護(hù)

當(dāng)變頻器停機(jī)后，我們同時(shí)需要注意對(duì)其維護(hù)，以確保變頻器得到好的保護(hù)，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(nèi)外，保證設(shè)備周圍無(wú)過(guò)量的塵埃。檢查變頻室的通風(fēng)、照明設(shè)備，確保通風(fēng)設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。檢查變頻器內(nèi)部電纜問(wèn)的連接應(yīng)正確、可靠。檢企變頻器柜內(nèi)所有接地應(yīng)可靠，接地點(diǎn)無(wú)生銹每隔半年（內(nèi)）應(yīng)再緊同一次變頻器內(nèi)部電纜的各連接螺母。變頻器長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后恢復(fù)運(yùn)行，應(yīng)測(cè)量變頻器（包括移相變壓器、旁通柜主回路）絕緣，應(yīng)當(dāng)使用2500V兆歐表。測(cè)試絕緣合格后，才能啟動(dòng)變頻器。檢查所有電氣連接的緊固性，查看各個(gè)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(xiàn)象。每次維護(hù)變頻器后，要認(rèn)真檢查有無(wú)遺漏的螺絲及導(dǎo)線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故。特別是對(duì)電氣回路進(jìn)行較大改動(dòng)后，確保電氣連接線的連接正確、可靠，防止反送電事故的發(fā)生。

6 結(jié)束語(yǔ)

高壓變頻器已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，高壓變頻器一旦發(fā)生故障，對(duì)于電力系統(tǒng)供應(yīng)、工業(yè)生產(chǎn)等都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)高壓變頻器的日常維護(hù)。本論文對(duì)于高壓變頻器的常見(jiàn)故障進(jìn)行了分析探討，并有針對(duì)性地給出了日常維護(hù)的建議和措施，對(duì)于高壓變頻器的維護(hù)和故障管理具有很好的促進(jìn)意義。

參考文獻(xiàn)

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