变频器的运行与维护

变频器运行维护与点检要点Inverteroperationmaintenanceandinspectionpoints电气设备点检是设备管理的一项基本工作，目的是通过点检准确掌握设备技术状况，维持和改善设备工作性能，预防事故发生，减少停机时间，延长设备寿命，降低设备维修费用，保证生产正常进行。1.点检的目的电气专业点检员，必须具有较强的管理意识，强烈的工作责任心，以及较强的管理协调能力。此外，还必须具有广泛的知识面，扎实的专业知识，熟练的检修技术和处理现场电气设备故障的能力。换言之，电气专业点检员除了要掌握点检管理业务以外，还必须熟练掌握电气专业点检的技术和技能。电气点检技术和技能包括与电气有关的知识、电工技术、点检技能及故障处理技能四个部分。

2.点检员应具备的能力

1点检综合知识

包括设备管理知识及设备点检基本知识等。2点检技术

Inspectiontechnology电气设备及系统的相关专业知识3点检技能

Inspectionskills电气设备及系统的故障分析与处理第一节交流异步电动机与变频调速ACasynchronousmotorandinverter一、变频对异步电动机的影响㈠对电流的影响1.变频器输出电压是经SPWM调制过的系列脉冲波；2.流入电动机的电流中含有频率与载波频率相等的高次谐波；3.高次谐波电流并不能产生有效转矩。∵只有基波电流才能产生有效转矩。∴与工频运行相比，在带动相同负载时，变频运行时的电流要大一些。资料表明：同为50Hz，输出额定转矩时，变频时的电流约增大5%~10%。㈡对磁路的影响1.工频运行的状况电阻压降在电压中所占比例甚小，负载从空载到额定负载，反电势的变化率只有3%~4%，磁通及其励磁电流的变化很小。2.变频运行的状况在V/F控制方式下，因电压随频率而下降，在定子电流相同的情况下，其电阻压降所占比例增大，而反电势所占比例减小，故磁通减小，使输出转矩减小。㈢对发热的影响散热与频率的关系普通异步电动机是依靠转子上的扇叶来冷却的，显然转速越慢，散热效果越差。∴普通异步电动机用于变频调速时必须采取额外的冷却措施。㈣其他方面的影响1.对电动机绝缘的影响变频调速时作用于电机绕组上的电压是峰值超过500V的高频脉冲电压，在高频作用下：绝缘材料的介电常数（是用来表示对电荷的束缚能力，介电常数越大，对电荷的束缚能力越强）将会减小，而损耗增加。相与相之间、各相与铁芯之间的分布电容的影响也大为增加。∴普通电动机在进行变频调速时，绝缘较易击穿。（如果电机绝缘是F级，即可具备变频调速的能力）

近代变频器采用了IGBT，载波频率高（10kHz）大大减小了定子电流的谐波分量。铁芯的振动频率超过了人类较敏感的范围。∴噪声已基本上听不到。3.对振动的影响在变频调速过程中如果电机的振动频率与生产机械的固有振荡频率相等或接近时，整个拖动系统的振动将加剧。2.对噪声的影响定子电流内含有与载波频率相等的谐波分量，将在铁芯内引起涡流，并使硅钢片与硅钢片之间因电磁力而震动，产生噪声。二、变频调速专用电动机为克服普通电动机进行变频调速时存在的某些问题，生产厂家专门生产了针对变频调速的专用电动机。⑵.加强槽绝缘针对绝缘材料在高频电压作用下，容易被击穿的特点。一方面增加槽绝缘的厚度。另一方面在绝缘材料选用上注意它们的高频特性。⑴.加强散热：为改善电机在低速运行时的散热条件，把风扇移到了电机外面，单独接380V电源，使电机的散热不受工作频率的影响。1.主要特点⑶.增大了电磁负荷针对变频调速时电机磁路容易饱和的特点，变频专用电机在设计时，增大了电磁负荷，使磁路不易饱和，从而改善了电机在低频时的工作特性。第二节变频器的指标及选用Indexesandselectionoffrequencyconverter一、变频器的额定指标㈠

输入侧的额定数据1.电压与相数在我国中小容量变频器主要有以下几种：⑴三相380V，绝大多数是这样。⑵三相220V，主要用于某些进口设备。⑵单相220V，主要用于家用电器。2.频率常见的有50Hz和60Hz两种。㈡

输出侧的额定数据1.输出电压UN一般是指输出频率等于电机额定频率时的输出电压值。通常输出电压的额定值总是和输入电压相等。2.输出电流IN变频器额定电流是允许长时间输出的最大电流，只有变频器的额定电流是反映半导体变频装置负载能力的关键量。是选择变频器容量的主要依据。SN的大小取决于UN和IN的乘积，即3.输出容量SNSN=UNIN负载电流不超过变频器额定电流是选择变频器容量的基本原则。变频器的功率指的是它适用的4极交流异步电机的功率。∵同容量电机其极数不同，电机额定电流也不同。∴选择变频器的容量不能以电机的额定功率为依据。4.配用电动机容量PN是变频器说明书中为用户提供的，可以作为变频器与电动机之间适配依据。但必须注意：这种适配关系只是对连续不变负载才是完全适用的。对于变动负载、断续负载或短时负载来说，必须注意电动机所允许的短时间过载电流与变频器额定电流之间的配合关系。5.过载能力指变频器的输出电流超过额定电流的允许范围和时间。大多数变频器都规定为150%IN1min二、变频器的种类与选择迄今为止普及应用的最广的中、小容量变频器是交-直-交电压型变频器。主要有以下几种类型：㈠通用型变频器㈡专用型变频器通常指不针对特定设备、要求也并不很高的变频器。由于分类界限不分明，因此，大多数变频器都可归到这一类。专门针对某一特定设备或工艺而生产的变频器。如风机、水泵专用变频器、起重机专用变频器、张力控制专用变频器等。㈣具有电源再生功能的变频器能将直流母线上过高的泵升直流电压，逆变成三相交流电反馈给电网，主要用于电动机长时间处于再生状态的场合，如起重机吊钩电动机等。㈢高性能变频器通常是指有矢量控制功能，且能进行四象限运行的变频器。主要用于对机械特性和动态响应要求较高的场合。第三节变频调速系统的点检与维护变频器虽然种类繁多，但功能及使用上却基本类似。总的来讲，其使用、维护保养及故障处理方法是基本相同的。在实际应用中，变频器受周围的温度、湿度、振动、粉尘、腐蚀性气体等环境条件的影响，其性能会有一些变化。如果使用不当，维护保养工作跟不上去，就会出现运行故障，导致变频器不能正常工作，甚至造成变频器过早的损坏，而影响生产设备的正常运行。因此日常维护与定期检查是必不可少的。如使用合理、维护得当，则能延长使用寿命，并减少因突然故障造成的生产损失。一、如何延长变频器的寿命变频器的寿命与使用环境温度密切相关，如果周围温度高于规定温度10℃，寿命就会降低一半。影响变频器寿命的主要电气元件有㈠电解电容器：由于电解液的自然蒸发，标准寿命为5年。实际上，如果变频器一直连续运行，电解电容可用十年。电解电容寿命的判断方法：1.断电后，LED灯灭得太快（与其他变频器比较）；2.频繁出现低电压报警（以前很少出现）。一般情况下五年后测量一下电容值，如果小于额定值的80%就应更换，㈡风扇：由于润滑油的老化，标准寿命为2~3年。风扇寿命判断方法：1.运转时有摩擦音；2.电源切断时，很快停下来。变频器正常工作时，接触器的主触点作为一个“电源开关”器件，串接于储能电容的充电回路和逆变功率电路的供电回路中，变频器的整机工作电流都由主触点所提供。㈢充电接触器

接触器不工作（不产生闭合动作）、接触不良（中度烧灼）或触点烧毁开路，都会引起变频器不能正常工作。因接触器流通工作电流较大，以及接触器控制电路方面的原因，接触器工作失常，占有一定的故障比例。HLRHRC1RC2UDRSTSLRL变频器主电路中的接触器，工作中一直是呈闭合状态的，并不用于频繁通、断控制，所以中、大功率变频器大多采用交流接触器，线圈控制电压为AC380V或AC220V;小功率变频器采用继电器（触点电流小于30A，不带灭弧罩），线圈控制电压一般为DC24V或DC12V。1.变频器中的接触器2.接触器的故障表现与处理振动与噪音；触点损坏；机构松动与卡滞。二、变频器长期停用再使用应注意的问题电解电容器长期不通电，会导致漏电流增大，额定电压下降。通电时内部温度上升，电容容易炸裂。变频器保存2年以上通电，要缓慢加压。最好使用调压器（最差的方法，先通单相220V电，1小时后再加三相380V电）。LNRST~220V三、如何处理变频器的发热问题通用变频器的环境运行温度一般要求-10℃~+50℃。变频器发热是由于内部的损耗而产生的，以主电路为主，约占总损耗的98%，控制电路占2%。进行散热的主要方法：1.采用风扇散热：变频器内装风扇、控制柜外装风扇。2.采用单独的变频器室：安装空调，+15℃~+20℃保持。3.采用交流输出电抗器。4.采用变频专用电机等。变频器发生非正常运行（如过流、过压、过载等）产生的损耗，必须通过正常的选型来避免。四、如何测量变频器的绝缘电阻为防止兆欧表的高压加到变频器上㈠外接线绝缘电阻的测量：1.必须把需要测量的外接线路从变频器输出端子上拆下后进行测量。2.应注意检查兆欧表的高压是否有可能通过其他回路加到变频器上，若有应将所有有关的连线拆下。㈡变频器控制电路绝缘电阻的测量：应采用万用表的高阻档来测量，不要用兆欧表或其他有高电压的仪器进行测量。㈢变频器主电路绝缘电阻的测量：1.必须首先拆除变频器与电源、变频器与电动机之间的全部连线；2.再将所有的主电路输入（R、S、T)

、输出（U、V、W)端采用导线可靠地短接后，再进行绝缘电阻的测量。3.应使用合格的500V兆欧表。RSTUVWVVVFPE变频器五、如何对变频器进行日常点检与维护点检、维护主要包括以下内容：㈠日常：1.检查记录运行中的变频器输出三相电压的平衡度2.检查记录变频器三相输出电流的平衡度；3.检查记录环境温度，散热器温度；4.查看变频器有无异常振动、声响，风扇是否运转正常。㈡定期：1.除尘：⑴对变频器进行除尘，重点是整流柜、逆变柜和控制柜，必要时可将整流模块、逆变模块和控制柜内的线路板拆除后进行除尘。⑵将变频器的主板、控制板拆下，用毛刷、吸尘器清扫线路板及内部的IGBT模块、输入输出电抗器等部位。⑶线路板脏污处，应用棉布沾上酒精或中性化学剂清除。⑷清扫变频器上、下进风口表面积尘。2.检查交、直流母排：⑴母排有无变形、腐蚀、氧化，校正后重新安装。⑵母排连接处、各连接固定点处螺丝有无松脱，重新紧固。⑶固定用绝缘片或绝缘柱有无老化开裂或变形，有应及时更换。3.检查整流柜、逆变柜内风扇：运行及转动是否正常，停机时用手转动，观察轴承有无卡死或杂音，必要时更换轴承或维修。4.检查整流柜、逆变柜快熔：发现烧毁和老化的要及时更换。5.检查直流回路电解电容器：⑴有无漏液、外壳有无膨胀、鼓包或变形；⑵有条件的可对电容容量、漏电流、耐压等进行测试，对不符合要求的进行更换；⑶对新的或长期闲置未用的电容，使用前需对其进行纯化处理。⑷滤波电容的使用周期一般为5年，对使用时间在5年以上，各项指标明显偏离标准的，应酌情部分或全部更换。注：不通电时间不要超过3~6个月，因此要求每隔一段时间通一次电，新买来的变频器如离出厂时间超过半年至一年，也要先通低电压空载，经过几个小时，让电容器恢复过来再使用。7.检查各导线连接处：⑴端子排有无老化、松脱、短路隐形故障等；⑵各电路板接插头接插是否牢固；⑶接地是否良好。6.检查进线接触器及其他辅助接触器：触头有无拉弧、毛刺或氧化、凸凹不平等，确保其接触安全可靠。设备名称点检部位项目点检情况点检时间点检标准方法备注变频器卫生清洁壳体表面无变形、无粉尘、无油腻、内部控制元件无集灰接线端子接线紧固、无损坏、光纤通讯正常、端口无灰尘操作面板操作灵活、显示正常运行状态温度工作温度0~40℃电流不超过装置的额定输出电流或电机额定电流声音运行平稳无异响振动运行平稳无振动冷却风机工作正常、无异响冷却水泵无泄漏、无异响、水压水温正常柜子电气元件工作正常，无异味、无异响变频器专业点检卡点检员：年月日编号：GY/DQ-00-000-0000说明：变频器每班点检2次电动机的点检一、电动机日常点检1.靠视觉：进行外观的检查，电动机的外部紧固件是否松动，电气联接处有否因接触不良发热变色，冷却系统的水油是否正常，观察和记录各指示仪表的读数，从中发现是否有异常现象。2.靠听觉：检查电动机的运行声音，判断电机是否正常，或者判断故障处在何处。（采用听诊棒）3.靠嗅觉：可以发现焦味或绝缘漆的臭味，多是由于绕组燃烧造成绝缘击穿电气故障。4.靠触觉：用手摸机壳、轴承座表面，可以发现电动机的振动和温度过高现象。电动机的点检电机外壳温度：30℃手感觉稍冷40℃感觉稍暖和45℃感觉暖和50℃感觉稍热，手掌可以长久触及，触及久后手掌变红55℃感觉热，手可停留5~7s60℃感觉较热，手可停留3~4s65℃感觉非常热，手可停留2~3s，放开后热量还会留在手中一会儿。70℃感觉非常热，手指可停留3s75℃感觉极热，用手指触及后及放开80℃热的使人担心电机是否烧坏，热的手不能触及85℃手刚要触及到就会缩回。设备名称点检部位项目点检情况点检时间点检标准方法备注电机卫生清洁壳体表面无粉尘、无油腻、内部控制元件无集灰接线端子接线紧固、电缆无破损、接线盒内无粉尘地脚地脚固定稳固无松动、无破损运行状态电机温度定子温度符合电机规定绝缘等级电流未超过电机额定电流、三相平衡声音运行平稳无异响振动运行平稳无振动轴承润滑滚动轴承油脂浸润轴承1/2左右滑动轴承润滑油压力不低于0.5MPa温度工作正常，无异味、无异响冷却水无泄漏、水压、水温正常电机专业点检卡点检员：年月日编号：GY/DQ-00-000-0000变频器使用注意事项1.严禁将变频器的输出端子U、V、W连接到AC电源上。2.变频器要正确接地，接地电阻小于10Ω。3.变频器存放两年以上，通电时应先用调压器逐渐升高电压。存放半年或一年应通电运行一天。4.变频器断开电源后，待几分钟后方可维修操作，直流母线电压（P+,P-）应在25V以下。5.避免变频器安装在产生水滴飞溅的场合。6.不准将P+、P-、PB任何两端短路。7.主电路端子与导线必须牢固连接。8.变频器驱动三相交流电机长期低速运转时，建议选用变频电机。9.变频器驱动电机长期超过50Hz运行时，应保证电机轴承等机械装置在使用的速度范围内，注意电机和设备的震动、噪音。10.变频器驱动减速箱、齿轮等需要润滑机械装置，在长期低速运行时应注意润滑效果。11.变频器在一确定频率工作时，如遇到负载装置的机械共振点，应设置跳跃频率避开共振点。13.严禁在变频器的输入