楊 超，胡麗娜

（黑龍江工業(yè)學(xué)院，黑龍江 雞西 158100）

變頻器與微電子技術(shù)均屬于中壓變頻器使用的應(yīng)用技術(shù)，其屬于電子電源裝置，可以改變電機的工作頻率。整流電路、逆變電路以及控制電路均屬于變頻器的電路配置，其中整流電路主要將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，逆變電路有效控制變頻器的主開關(guān)器，控制電路則改變控制逆變電路的交流電頻率。為了保證中壓變頻器的正常運行，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)及時檢測分析出現(xiàn)的故障問題，針對性地采用有效的解決處理方法，強化變頻器的檢測與維護力度。

1 中壓變頻器的產(chǎn)品及概況

首先是西門子公司，其具備齊全的傳動產(chǎn)品，包括電壓源型、電流源型等，且在西門子公司在中壓變頻器應(yīng)用領(lǐng)域采用了中-低-中方案，更好地保證了電機的靈活調(diào)速，將降壓變壓器增加至變頻器的輸入側(cè)，并在輸出側(cè)增加變頻器的驅(qū)動系統(tǒng)，可以在降低成本的基礎(chǔ)上，保證運行的可靠性。此種中壓變頻器可以應(yīng)用至更多的新工程領(lǐng)域中，可以將6kV電機改造為低電壓等級的電機，保證了變頻器驅(qū)動系統(tǒng)與電機系統(tǒng)的合理性。除此之外，中壓變頻器采用了性能的矢量轉(zhuǎn)換磁場定性原理，可以保證電機控制的動態(tài)性與控制性，驅(qū)動流程加單，無需緩沖電路，降低了對電機的沖擊力度。其次是美國A-B公司，采用了無速度傳感器直接矢量控制方式的傳感器系統(tǒng)，電機轉(zhuǎn)矩可以快速變化，不會影響磁通效果。最后是美國羅賓康公司，其采用多個低壓功率單元串聯(lián)疊加實現(xiàn)高壓輸出，通過相位差消除各單元的諧波電流。且每個單元采用三相輸入模式，變頻器采用多電平的脈寬調(diào)制技術(shù)，輸出電壓接近正弦波形[1]。

2 礦用中壓變頻器常見故常問題

2.1 主斷路器故障

中壓變頻器主斷路器故障的類型包括以下幾個方面，一是變頻器預(yù)充電接觸器與充電線出現(xiàn)故障問題。二是變頻器出現(xiàn)電纜斷裂問題，預(yù)充電裝置回路線熔斷以及電壓傳感器、整流器等裝置出現(xiàn)故障問題。三是變壓器中的預(yù)充電裝置輔助電源電壓較低，礦用中壓變頻器正常運行的關(guān)鍵在于啟動前對直流母線電容進行充電。當(dāng)無法啟動時，則表明預(yù)充電接觸器或充電裝置斷路器出現(xiàn)故障問題。對此，在維修期間，技術(shù)人員應(yīng)檢查斷路器的工作情況，以排除電纜老化的可能。同時，還應(yīng)及時檢查斷路器輔助接點的情況，觀察斷路器開關(guān)固定位置是否出現(xiàn)松動問題，針對性的解決故障。

2.2 直流母線預(yù)充電故障

中壓變頻器主流母線充電故障分為以下幾個類型，一是變頻器預(yù)充電裝置接觸器與預(yù)斷路器出現(xiàn)故障問題。二是電壓傳感器與裝置回路中的熔斷器出現(xiàn)故障問題。三是預(yù)充電裝置的輔助電源電壓較低。其中斷路器、擠出器遭到破壞屬于母線預(yù)充電裝置的主要故障類型，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)斷路器與擠出器故障時，應(yīng)及時排查，分析原因。故障還來源于直流母線輔助電源接觸不良，此時技術(shù)人員應(yīng)及時更換開關(guān)與進行有效維修[2]。

2.3 安全回路故障

變頻器安全回路故障包括以下幾個類型，一是變頻器控制柜門在不正當(dāng)情況下被緊急停車，以致安全回路故障問題；二是控制柜門并未關(guān)緊或者開關(guān)出現(xiàn)接觸不良問題；三是變頻器斷路器出現(xiàn)閉合問題，電纜接觸不良，以致安全回路故障問題；四是輸入模塊與端子模塊出現(xiàn)故障問題。人為因素屬于安全回路故障出現(xiàn)的主要原因，比如人為按下緊急停車按鈕后便會導(dǎo)致控制門故障，以致安全回路故障。此時技術(shù)人員應(yīng)強化自身的安全意識，并認(rèn)真檢查，保證緊急按鈕安裝的合理性，必要時還應(yīng)設(shè)置保護罩，以確保中壓變頻器的穩(wěn)定運行。

3 中壓變頻器故障檢測方法

一方面是靜態(tài)測試，技術(shù)人員測試整流電路，在將萬能表調(diào)到電阻×10檔時，找到變頻器內(nèi)部電源的P端與N端，之后黑表棒接到R、S、T，紅表棒接到P，可以測得幾十歐的阻值，并保持平衡。但在互換表棒后，電阻值趨于無窮大，在N端接入紅表棒，重復(fù)上述步驟可以得到相同的測試結(jié)果。此時可以有效判斷電路的異常性，阻值三相不平衡則表明整流橋故障；互換表棒，阻值無窮大，則表明起動電阻與整流橋故障問題。期間還可以測試逆變電路，利用檢測整流電路相同的步驟進行測量，以確定逆變模塊的故障問題。另一方面是變頻器的動態(tài)測試，在保證靜態(tài)測試結(jié)果正常之后才可以輔助采用動態(tài)測試方法。進行上電試機。在上電前，技術(shù)人員應(yīng)判斷電壓的正常性，以免為變頻器接入較高的電源，導(dǎo)致炸電容、壓敏電阻等問題。同時，還應(yīng)檢查變頻器各插口的連接正確性，以免因連接異常導(dǎo)致故障問題。當(dāng)未顯示故障問題時，則應(yīng)檢查裝置參數(shù)，空載啟動變頻器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)三相輸出電壓值出現(xiàn)不平衡以及缺相問題時，則表明驅(qū)動板或模塊存在故障問題。除此之外，在輸出電壓正常情況下也可以進行帶載測試，但需要采用滿負(fù)載測試方法[3]。

4 礦用中壓變頻器故障處理方法

4.1 強化技術(shù)人員的維修意識

為了保證礦用中壓變壓器的正常運行，相關(guān)企業(yè)應(yīng)制定合理的維修手冊，并規(guī)范技術(shù)人員的檢查措施。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)中壓變頻器手冊要求在規(guī)定時間內(nèi)清理內(nèi)部與外部，且間隔時間不得超過三個月。同時，在變頻器開工前，技術(shù)人員還應(yīng)實時測試各個部位，比如應(yīng)測試變頻器的預(yù)充電回路以及風(fēng)扇等，以免因零件損壞與設(shè)備老化導(dǎo)致故障問題的發(fā)生。

4.2 強化技術(shù)人員的備件意識

當(dāng)前部分煤礦企業(yè)大多采用進口設(shè)備的變頻器，應(yīng)為采購零件與備件設(shè)置合理的期限。比如當(dāng)變頻器在放電晶閘管或者驅(qū)動板出現(xiàn)故障問題時，缺少備件會嚴(yán)重阻礙維修進度，影響變頻器的正常運行。對此，技術(shù)人員還應(yīng)強化變頻器的備件意識，以免因缺失零件導(dǎo)致設(shè)備的運行阻礙問題。

4.3 加強技術(shù)人員的培訓(xùn)工作

在中壓變頻器的維護過程中，部分維修技術(shù)人員會忽視防靜電措施，以致?lián)p壞了控制電路板與IGBT元件，直流母線中的高壓也會對損害變壓器。對此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)強化維修技術(shù)人員的安全意識，為其提供更多的培訓(xùn)機會。

4.4 創(chuàng)造整潔良好的運行環(huán)境

礦用中壓變頻器需要在整潔干凈的環(huán)境中運行，對濕度、溫度以及粉塵的要求較高，對此，技術(shù)人員應(yīng)在結(jié)合變頻器運行情況的基礎(chǔ)上，做好周圍環(huán)境的清潔工作，以及時清除周圍環(huán)境的積塵。當(dāng)環(huán)境中的灰塵含量較高時，應(yīng)利用水冷變頻器，并保持半導(dǎo)體器件表面的干凈。在具體維護期間，技術(shù)人員應(yīng)利用干凈的紙布清潔變頻器表面，當(dāng)變頻器污垢較厚時，可以利用少量的酒精與真空吸塵器進行擦拭，并利用壓縮空氣處理變頻器接觸不到地方的灰塵，充分保證變頻器在整潔干凈的環(huán)境中運行，延長使用壽命[4]。

5 結(jié) 語

在煤礦開采過程中，中壓變頻器得到了廣泛采用，其故障檢測與維護工作變得更為重要。對此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)充分熟悉變頻器的特征及相關(guān)零件的使用性能，以準(zhǔn)確判斷故障的發(fā)生情況，針對性地做好維護工作，以保證礦用中壓變頻器的良好運行，達到預(yù)期的工作效果。