变频器在日常使用过程中常见的问题及维护技术

    变频器作为一种高效节能的电动机调速装置，因其较高的性价比，在自动控制方面得到了越来越广泛的应用。变频器在长期运行中，由于温度、湿度、灰尘、振动等使用环境的影响，内部元器件会发生变化或老化以及使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障。而且，变频器在正常使用6～10年后，就进入故障的高发期，经常会出现元器件烧坏、失效、保护功能频繁出错等故障现象，严重影响其正常运行。因此在实际使用过程中使变频器出现的各种故障得到及时处理和解决，并延长其使用寿命是极其重要的。    (1)电源异常    电源异常的表现形式有多种，但大致分为三种，即缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混合形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。如果附近有直接启动电动机和电磁炉等设备，为防止这些设备投入时造成电压降低，应和变频器供电系统分离，减小相互影响。对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合，除选择合适价格的变频器外，还因预先考虑负载电动机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式，当电压回复后，通过速度追踪和测速电动机的检测来防止在加速中的过电流。对于要求必须持续运行的设备，要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。    (2)雷击、感应雷电    雷击或感应雷电形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路器开闭也能产生较高的冲击电压。为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件，保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时，应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，应在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。    (3)外部的电磁感应干扰    如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置，如RC吸收器；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主线路分离；指定采用屏蔽线回路，需按规定进行，若线路较短，应采用合理的中继方式；变频器接地端子应按规定进行，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装噪声滤波器，避免由电源进线引入干扰。    (4)电动机温度过高及运行范围    对于现有电动机进行变频调速改造时，由于自冷电动机在低速运行时冷却能力下降造成电动机过热，此外，因为变频器输出波形中所含有的高次谐波势必增加电动机的铁损和铜损，因此在确认电动机的负载状态和运行范围之后，采取以下的相应措施：对电动机进行强冷通风或提高电动机规格等级；更换变频专用电动机；限定运行范围，避开低速区。    (5)振动、噪声    振动通常是由于电动机的脉动转矩及机械系统的共振引起的，特别是当脉动转矩与机械共振点恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声，对于不同的安装场所应采取不同的处理措施：变频器在调试过程中，在保证控制精度的前提下，应尽量减小脉冲转矩成分；调试确认机械共振点，利用变频器的频率屏蔽功能，使这些共振点排除在运行范围之外；由于变频器噪声主要由冷却风机电抗器产生，应选用低噪声器件；在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器，减小因PWM调制方式造成的高次谐波。此外，变频器储存和安装时，必须考虑场所的温度、湿度、灰尘和确保冷却风道畅通，避免阳光直射。室内设置时，其周围不可有腐蚀性、爆炸性或可燃性气体。