对变频器应用及维护的探讨(全文)

精品文档-下载后可编辑对变频器应用及维护的探讨(全文)【摘要】随着当今科技水平的不断飞速发展，变频技术也有了大大提高，从理论到实际已经非常成熟。本文对变频器的日常应用的原则以及维护手段进行了探讨，希望能为更好地使用变频器提供帮助

【关键词】变频器；应用；检查；维护

引言

随着现代科学技术的不断进步，特别是电力电子技术，微电子技术，现代控制理论及大规模集成电话路的飞速发展，与此同时，变频器也得到了极大的发展和应用。由于变频器具有调速性能好、调速范围宽和运行效率高，使用操作方便，且宜于同其它设备接口等一系列优点，所以应用越来越广泛。本文就变频器应用及维护过程中常见的一些问题，进行探讨，以期为大家能更好地使用变频器提供帮助。

1基本结构及分类

1.1基本结构

变频器由主电路、控制电路、操作显示电路和保护电路共4部分组成，基本结构原理框图如下图1。其工作原理是工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。变频器控制电路的功能主要是实现对主电路的控制，整流电路的功能是实现交流电到直流电的转换，直流中间电路的功能是实现对所输出的整流电路进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。

1.2变频器的分类。

将变频器按主电路工作方法可以分为：电压型变频器和电流型变频器；按照工作原理可以分为，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照开关方法分类可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照用途可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器与三相变频器等。

2变频器的应用原则

2.1容量匹配

要根据实际负载的情况，选择合适的变频器。具体选用过程中，可根据下述两点进行选用：

2.1.1对照变频器和电动机的额定电流

2.1.2电动机最大运行电流。如果负载连续不变，且电动机选择容量比较大，可以变频器最大负载电流小于电动机额定电流进行选用；

如出现下述情况，要加大所选变频器的容量：

（1）变频器额定电流小于电动机额定电流

（2）电动机的过载时间大于2min

（3）加速、减速时间有特殊要求

（4）所施加荷载为冲击负载。

2.2抗电磁干扰

安装变频器的时候，要严格注意，做好防电磁干扰的工作。为防止干扰，可采用硬件和软件的抗干扰措施。

2.2.1隔离

在变频调速传动系统中，通常是在电源和放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器，从而可以把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。

2.2.2滤波

为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧应当设置输出滤波器。为减少对电源的干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。如果存在敏感电子设备，可在电源线上设置电源噪声滤波器，以防止传导干扰。

2.2.3屏蔽

变频器最好用铁壳进行屏蔽，以免其电磁干扰泄漏。输出线最好用钢管屏蔽，同时要求信号线应当尽量短（一般为20m以内），且采用双芯屏蔽，并与主电路和控制回路完全分离，不能放置在一起，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。

2.2.4接地

实践证明，接地往往是抑制噪声和防止干扰的重要手段。在实际安装过程中，良好的接地方式，可以很好地保护变频器。

2.3良好的安装环境

由于变频器集成度高，整体结构紧凑，自身散热量大，因此对安装环境的要求也比较严格。环境温度要求在-10~+40℃以内，其中以25℃最好，而且工作温度一定要控制在40℃以下。如果工作过程中，所处环境温度太高且湿度变化较大，应当在箱中增加干燥剂和加热器，否则一旦发生结露，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能诱发短路。此外控制箱应当是封闭式结构，并经常进行换气，以降低腐蚀性气体含量。

2.4尽量缩短变频器与电机之间的距离

距离缩短后，可以减小电缆的对地电容，减少干扰的发射源。若他们之间的距离在20m以内，可以直接与变频器连接；若其距离为20m到100m的中距离连接，需要调整变频器的载波频率，以减少干扰；在其距离在100m以上，不但要适度降低载波频率，与此同时还要加装输出交流电抗器。

3变频器的维护

由于变频器经常处理各种恶劣的环境中工作，尤其是在钢铁、煤矿企业，由于粉尘、酸性精粉、高温、潮湿等因素，至使变频器很容易发生故障，发生老化，影响企业效益，因此在使用过程中，应当及时进行必要的检查及维护来延长变频器使用寿命。

3.1电气性能检查

3.1.1利用万用表来检测整流桥特性。使用万用表的欧姆挡100，红表笔接变频器的“P”端，用黑表笔分别接输入R”、“S”、“T”，表针一般位于2/3处，如果超过2/3或低于1/2则视为异常，此时应当将黑、红表笔交换，重新进行测量，表针应当不摆动，否则为异常。

3.1.2使用万用表的欧姆挡×100，黑表笔接变频器的“N”端，用红表笔分别接输入“R”、“S”、“T”，表针一般位于2/3处，超如果超过2/3或低于1/2则视为异常，此时应当将黑、红表笔交换，重新进行测量，表针应当不摆动，否则为异常。

3.1.3用同样的方法检查逆变部分，将“R”、“S”、“T”换为“U”、“V”、“W”，逆变的IGBT的源极和漏极之间在关闭状态下，应当具有相同的特性。

3.2过电压

3.2.1由电源电压过高引起的变频器过电压跳闸，如果碰到此种情况，首先应当确定输入电压是否高，变频器是否使用额定电压。如果电源的电压非常不稳定，应当设有稳压设备，否则可能会造成严重的后果。

3.2.2降速的过程中，如果是由于制动单元来不及放电，而引起过电压跳闸，可以通过外接制动电阻或者外接制动单元。如果制动单元不放电，应当进行更换，或者外接制动单元。

3.3绝缘处理

在对线路板、母排进行除尘后，应当进行必要的防腐处理。对已出现局部放电、拉弧的母排，应当在去除其毛刺后再处理。对已绝缘击穿的绝缘板，应当换掉其损坏的部分，在其损坏附近用相应绝缘等级的绝缘板对其进行隔绝处理，然后待测试合格后，才能够投入使用。

3.4过载

过载故障包括变频器过载和电机过载，可能是加速太快，电网电压降低，负载过重等原因引起的。如果负载过重，则说明所选的电机与变频器不匹配；还可能因为机械不好引起。如为前者，必须更换大功率的电机和变频器，如为后者，可以通过对生产机械进行检修处理。

3.5及时进行零部件更换

3.5.1冷却风扇

由于冷却风扇承担变频器主回路中开关器件的散热作用，寿命在12～35kh以内，应当及时进行更换，一般是2～3年更换一次。

3.5.2电容器

在中间直流回路中使用的是大量电解电容器，由于它工作时，处于脉冲电流较大的环境中，很容易受到周围环境影响而发生损坏。一般使用期为5年