張金達(dá)

摘 要：隨著通用變頻器的大量使用，變頻器的日常維護(hù)及維修工作也相應(yīng)繁重，據(jù)初步分析，有很多是由于變頻器的運(yùn)行環(huán)境和工作條件不盡人意造成的，導(dǎo)致變頻器運(yùn)行性能下降，使用壽命縮短。作者從變頻器的選用與安裝、變頻器的抗干擾措施、電網(wǎng)質(zhì)量、日常維護(hù)等方面進(jìn)行分析，提出了使用變頻器時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題及相應(yīng)的改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：變頻器；日常維護(hù)及維修；注意的問(wèn)題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.019

1 變頻器的選用

1.1 變頻器類(lèi)型的選擇

變頻器的類(lèi)型主要應(yīng)根據(jù)所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載性質(zhì)和變頻調(diào)速方案中所確定的控制方式制動(dòng)方式來(lái)選擇。如風(fēng)機(jī)水泵類(lèi)的二次方負(fù)載，使用線(xiàn)性控制方式，則可選用風(fēng)機(jī)水泵類(lèi)的專(zhuān)用變頻器。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速性能要求比較高，使用矢量控制方式，則可選用高性能的具有矢量控制功能的變頻器。當(dāng)變頻器需要與外部控制系統(tǒng)采用通信方式連接時(shí)，選擇變頻器時(shí)還需考慮變頻器的通信能力及采用的通信協(xié)議等。

1.2 變頻器容量的計(jì)算與選擇

在變頻器的技術(shù)性能規(guī)格中有變頻器的最大適配電動(dòng)機(jī)容量這一數(shù)據(jù)，但實(shí)際上限制變頻器使用功率的是輸出電流的大小，因此直接按照變頻器的最大適配電動(dòng)機(jī)容量來(lái)選擇變頻器的容量是不合適的，變頻器的容量選擇由很多因素，但基本原則是變頻器的額定電流一定要大于被驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的最大電流。

1.3 變頻器的型號(hào)選擇與注意事項(xiàng)

選擇變頻器時(shí)，還應(yīng)考慮負(fù)載的特點(diǎn)。如電機(jī)長(zhǎng)期低速運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)的風(fēng)扇自我冷卻能力下降，因此可考慮通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速的方式?；蛘哌x用極數(shù)較多的電動(dòng)機(jī)，使電機(jī)盡量在較高的頻率運(yùn)行，以提高變頻器的效率。

2 變頻器的安裝環(huán)境

在變頻器實(shí)際應(yīng)用中，多數(shù)用戶(hù)將變頻器直接安裝于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境來(lái)采取相應(yīng)的措施。

（1）變頻器必須安裝在符合變頻器工作要求的環(huán)境下，不然的話(huà)容易引發(fā)運(yùn)行故障，或者使變頻器老化，壽命縮短。（2）變頻器要安裝在控制柜內(nèi)的中部，便于檢查和維修。變頻器要垂直安裝，周?chē)鷳?yīng)留有足夠空間，便于通風(fēng)和散熱。（3）有的用戶(hù)在使用中為防止他人篡改數(shù)據(jù)而取消變頻器的鍵盤(pán)，則變頻器的面板位置要采取密封措施，以防止有粉塵進(jìn)入變頻器。（4）在有煙霧粉塵嚴(yán)重的場(chǎng)所，使用變頻器時(shí)可考慮將電氣控制柜整體密封，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)通風(fēng)口，并且在電氣控制柜的頂部安裝防塵網(wǎng)。

3 變頻器的電磁干擾

3.1 變頻器的電磁干擾

目前，一般的電氣控制系統(tǒng)大多采用微機(jī)或PLC 控制技術(shù)，一定要注意變頻器對(duì)微機(jī)控制板的干擾問(wèn)題，否則可能導(dǎo)致控制系統(tǒng)工作異常。

（1）變頻器的良好接地可保證電氣控制系統(tǒng)正常工作，同時(shí)也是抑制系統(tǒng)噪聲的重要手段，建議將變頻器的接地與其他動(dòng)力設(shè)備接地點(diǎn)分開(kāi)。（2）變頻器與被驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)之間的距離不宜過(guò)長(zhǎng)。若確需長(zhǎng)距離控制則建議采取技術(shù)措施，如降低載波頻率或增加輸出電抗器選件，以使設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）在微機(jī)控制板的輸入電源側(cè)采用加裝濾波器、共模電感、高頻磁環(huán)等措施，可以有效抑制傳導(dǎo)干擾。（4）在變頻器的電源側(cè)加裝濾波器，可有效抑制對(duì)電網(wǎng)的傳導(dǎo)干擾。如果變頻器與被驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)之間距離較長(zhǎng)，則應(yīng)當(dāng)在變頻器的輸出端加設(shè)交流輸出電抗器。（5）對(duì)于由各種傳感器檢測(cè)輸入的模擬控制信號(hào)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行電氣屏蔽和隔離。盡量不采用模擬量控制。一般變頻器都具有多段頻率（轉(zhuǎn)速）設(shè)定控制，對(duì)于一般的控制要求都可以滿(mǎn)足。

3.2 變頻器的電網(wǎng)干擾

在驅(qū)動(dòng)沖擊性負(fù)載時(shí)，電壓可能出現(xiàn)閃變。另外，變頻器在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)有一定的危害，對(duì)變頻器設(shè)備本身也不利，可以適當(dāng)考慮選取以下措施。

（1）在使用變頻器比較集中的場(chǎng)所，可采用集中整流，直流共母線(xiàn)供電方式，當(dāng)然其成本較高。（2）在變頻器輸入電源側(cè)加裝無(wú)源濾波器，以減小輸入諧波，提高功率因數(shù)?；蛟谧冾l器輸入電源側(cè)加裝有源PFC 裝置，其可靠性較高，效果好。（3）在驅(qū)動(dòng)沖擊性負(fù)載時(shí)，可加裝無(wú)功靜補(bǔ)裝置，以提高電網(wǎng)功率因數(shù)。（4）在采用外部開(kāi)關(guān)量控制端子時(shí)，如連接線(xiàn)路較長(zhǎng)，可采用屏蔽電纜，以減小干擾。（5）可采用直接從變壓器側(cè)供電給變頻器。或使用單獨(dú)的變壓器給變頻器供電。（6）當(dāng)采取外部通信方式控制變頻器時(shí)，可考慮使用屏蔽雙絞線(xiàn)，并將屏蔽層接地。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制的高速控制系統(tǒng)，應(yīng)采用專(zhuān)用通信電纜，并進(jìn)行多點(diǎn)接地，以提高變頻器控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

4 變頻器的維護(hù)

變頻器是一種精密的靜止型電力電子裝置，其核心部件基本上可以認(rèn)為是不用維護(hù)的。但如果使用不當(dāng)，仍可能發(fā)生運(yùn)行故障，因此要進(jìn)行日常的檢查與維護(hù)。

（1）安裝有變頻器的電氣控制柜在受到機(jī)械振動(dòng)或者沖擊時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生電氣上接觸不良的問(wèn)題。因此設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查和維護(hù)。（2）在氣溫變化較大時(shí)，變頻器的內(nèi)部容易出現(xiàn)結(jié)露，此時(shí)變頻器的絕緣性能就會(huì)降低，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引發(fā)短路事故。因此，必要的時(shí)候可以在電氣控制箱中放置干燥劑，或采取加熱除濕措施。（3）在日常運(yùn)行維護(hù)中，要經(jīng)常檢查變頻器的輸出電流，如果輸出電流在同樣工況下高于平時(shí)，應(yīng)該及時(shí)查明原因。（4）在日常運(yùn)行中，必須經(jīng)常對(duì)空調(diào)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行直觀檢查，運(yùn)行期間應(yīng)該經(jīng)常檢查變頻器散熱器的溫度，如果發(fā)現(xiàn)有溫度高于平時(shí)的現(xiàn)象，則很有可能是變頻器的通風(fēng)散熱情況有了變化，要及時(shí)查明原因并進(jìn)行處理。（4）在對(duì)變頻器進(jìn)行檢查時(shí)，必須斷開(kāi)變頻器的電源，并保證變頻器內(nèi)部主電路的濾波電容器有充分的放電時(shí)間，以免濾波電容器的殘余電壓引起觸電危險(xiǎn)。（5）變頻器中的冷卻風(fēng)扇濾波電容等屬于變頻器的損耗件，需要定期更換，冷卻風(fēng)扇的更換標(biāo)準(zhǔn)通常是三年，濾波電解電容器的更換標(biāo)準(zhǔn)通常是五年。

本文作者根據(jù)廣大用戶(hù)在變頻器實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，從變頻器的如何選用與安裝、變頻器的抗干擾措施、電網(wǎng)質(zhì)量以及日常維護(hù)檢查等方面，分析了各種因素對(duì)變頻器的影響，并提出解決問(wèn)題的方法和建議，對(duì)于變頻器安全運(yùn)行、提高生產(chǎn)效率、延長(zhǎng)使用壽命具有很好的效果，有一定的參考價(jià)值。