變頻器的使用和維護注意事項

　　摘要：變頻器作為一種能源轉換的節能設備，在工業生產、交通運輸和日常生活中的應用越來越廣泛，變頻器的使用和維護也越來越重要。
　　
　　總的說來應用變頻調速器的目的有3個：一是滿足機械設備的調速功能(即能滿足機械設備中電動機無級調速的要求)，并同時實現軟啟動、加速、減速、剎車、關機等，在啟動和關機中無電沖擊和機械沖擊;二是變頻器調速范圍大、調速精度高，在機械設備中應用它，可提高工程質量和產品質量;三是應用變頻器，可根據負荷需求功率的大小，實時控制功率的輸出，以達到zui大的節省電力。本文就變頻器的選型、使用、故障處理和維護等方面進行總結，供參考。
　　
　　1、變頻器的選型
　　
　　*，變頻器是節能設備，但并不適用于所有設備的驅動。進行工程設計或設備改造，應在熟悉所驅動設備的負載性質、了解各種變頻器的性能和質量基礎進行變頻器的選型。
　　
　　1.1負載的性質
　　
　　負載的性質決定了變頻器的選型和使用。一般情況下負載可分為以下三類：
　　
　　(1)減轉矩特性負載。減轉矩特性負載要求轉矩與轉速的平方成正比(如風機、泵類負載)，此類負載zui適宜使用變頻器控制。通用三相交流異步電動機運行頻率在15Hz以下，電動機很難達到額定輸出轉矩，而減轉矩特性負載低速運行時，要求的轉矩相應降低，正好適應了變頻器驅動異步電動機在低速運行時輸出轉矩下降的特點。
　　
　　(2)恒轉矩負載。此類負載要求的輸入轉矩基本上與轉速無關(如傳送帶、喂料機、提升機、攪拌機及加工設備的行走機構等)。這類負載采用變頻器控制，可實現無級調速，能大大提高產品質量和勞動生產率。根據恒轉矩負載的特點，使用變頻器控制時，需要注意幾點：
　　
　　①在選擇變頻器的VF曲線時，要選擇啟動轉矩較大的特征曲線;
　　
　　②適當加大斜坡上升時的附加電流值設置，以保證其連續起動，并克服粘滯效應;
　　
　　③在設置電機電流限幅值時，應適當放寬電機允許的過載電流倍率。另外，對升降性的恒轉矩負載(如電梯、提升機)，在其下降過程或停車時，需要外加制動單元。
　　
　　(3)恒功率負載。恒功率負載是指隨著電動機轉速下降，其輸出轉矩反而增加的負載(電機輸出功率不變)，如車床、鉆床、磨床等設備。這類負載，使用變頻器一定要慎重;使用時要注意3點：
　　
　　①適當選擇大容量的變頻器和大容量的電動機;
　　
　　②在交流異步電動機的機械強度和輸出轉矩能滿足高速運轉的要求時，使用6極或8極電動機;
　　
　　③采用變極電動機和變頻器相結合或者機械有級調速和變頻器相結合的辦法。
　　
　　1.2變頻器的選型
　　
　　在明確負載性質的基礎上，還應了解各種變頻器的性能特點，才能合理進行選型。現今市場上進口的變頻器比較多，如日本的富士和安川變頻器、德國SIEMENS變頻器、芬蘭VACON變頻器等。其中日本富士變頻器(有P型和G型兩種)價位稍高，帶負載能力較強。減轉矩負載選P型，恒功率負載選G型，恒轉矩負載選P型和G型均可。對恒轉矩負載而言，因P型變頻器的過載能力、轉矩限制、價格等均低于同功率的G型。因此，選型時應優選功率大一檔的P型，其次可選同等功率的G型，盡量不選同等功率的P型。對密封、無灰塵、無污染環境中的機電設備，可選用負載能力好、操作簡單、運行可靠且噪音小的安川變頻器。
　　
　　隨著生產技術的發展，國產變頻器(如森蘭變頻器、香港ZL變頻器等)性能及可靠性與進口變頻器相差無幾，且價位低、維護方便，操作方式和程序設置符合亞洲人的習慣。因此，對一般調速設備，根據性價比及考慮維護等因素，應盡量選用國產變頻器。
　　
　　2、變頻器的故障判斷及其處理
　　
　　變頻器本身具有相當豐富的異常故障顯示和保護功能。當故障發生時，變頻器將異常故障代碼顯示在屏幕上，或者將故障信息存儲在程序的某個參數內，以便維修檢查。變頻器異常故障分為軟故障和硬故障兩大類，前者多因操作或參數設置不當造成的，常見軟故障的判斷及其處理見表1。硬故障是由于變頻器本身器件損壞造成的，維修起來可能很不便。
　　
　　無論哪種變頻器，其主回路基本原理相同。
　　
　　三相交流電經橋式整流為直流電，通過限流電阻R給電容C充電，當電容C的電壓充到75%時，接觸器M吸合，電阻R被短接，然后直接充電到變頻器規定電壓。變頻器的CPU當接到開車信號時，發出觸發信號，使驅動電路工作觸發IGBT，將直流電壓變成頻率可調的三相交流電驅動電機。
　　
　　主回路容易出現的故障及處理方法見表2。
　　
　　3、變頻器的維護
　　
　　變頻器的使用環境對其正常功能的發揮及使用壽命有直接影響，所以為了延長使用壽命和提高節能效果，必須對變頻器進行定期的維護和部分零部件的更換。變頻器用于惡劣工作環境中(如建材行業、造紙行業等)，變頻器維護就成為一項重要的設備管理內容。俗話說“沒有使用50年的電機，但有使用50年的變頻”。因此采取積極的維護和運行措施，可充分發揮變頻器功能和延長其使用壽命。
　　
　　對變頻器的維護主要包括2個方面：
　　
　　(1)應定期進行清灰除塵。由于變頻器內部器件緊湊，內部積灰很難用風機或吸塵器清除干凈，這就需要對變頻器解體，進行吹灰除塵。對控制板上的積灰，要用毛刷重點處理，以利于部分元器件的散熱。另外，由于個別類型變頻器整流部分的集成二極管之間絕緣距離較小，積灰過多容易使整流塊損壞，對此更要增加吹灰除塵的次數。
　　
　　(2)應定期更換零部件。變頻器中不同種類的零部件使用壽命不同，并隨其安裝的環境和使用的條件而改變。使用中，應隨時注意觀察、分析和及時更換。