变频器应用的检修与维护

发表时间：2020-12-17T06:49:45.076Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第20期 作者： 刘玉达

[导读] 它使工作效率得到迅速提高，使以往复杂、烦琐、冗余的控制变得非常简单，从而广泛应用于机械、电力等行业。华能大庆热电有限公司 黑龙江大庆 163712

摘要：变频器的普及应用给工业发展带来了一场巨大的，它使工作效率得到迅速提高，使以往复杂、烦琐、冗余的控制变得非常简单，从而广泛应用于机械、电力等行业。 关键词：变频器；检修；维护

变频器是利用电力半导体器件的通断作用，将工频电源转换为另一频率的电能控制装置，有交-交变频及交-直-交变频。其作为一种高效节能的电机调速装置，以其高性价比在自动控制中得到了广泛的应用。另外，变频器已被公认为最理想和最有发展前途的调速方式之一。本文对变频器应用的检修与维护进行了阐述。 一、变频器简介

变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。对如矢量控制变频器这种需大量运算的变频器而言，有时还需一个转矩计算的CPU及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速目的。

变频器主要由控制器、逆变器、整流单元、容量电容等组成，其中的控制器主要是根据系统设计的工作开关，对逆变器中的电流和电压进行控制，从而使不同的电流电压产生对应的正弦波，在不同波长的重叠作用下，形成对应的交流电压，在交流电压的带动下电机开始进行相应的工作。其中的整流单元是一个重要的组成部分，该部分的主要工作效能是将变频器中的工作频率与固定交流电的频率进行合适的结合，从而输出稳定的直流电，在高容量电容使用中能将不同频率的电能转化为一定稳定的电流。在逆变器工作开展中利用相关的电子晶体管，组合成为不同形式的电子开关，在晶体电子开关的控制下能将交流的电压转化为不同波长和频率的方波，从而保障变频器工作的正常开展。

二、变频器应用维护

变频器应用维护的最核心目的在于：结合变频器设备的外部运行情况，对变频器所处的应用性能及运行可靠性加以综合判定，以保障变频器设备能始终处于安全且可靠的运行状态下。企业在对变频器设备进行日常应用维护中，有以下几方面问题需引起关注与重视，以此及时发现存在于变频器设备中的问题，并加以可靠处理：①对变频器设备各项运行数据(包括电流指标、电压指标、频率指标等在内)进行检测，确保其处于正常范围内；②对变频器设备运行环境温度进行检测；③对变频器设备风扇部件的运转情况进行检查，特别注意检查变频器散热风道是否处于畅通状态；④对变频器正常运行状态下的交流输入电压进行检查，观测该数值是否高于预定的最大承受限值，以此防止变频器电路板运行出现损害问题；⑤对变频器设备所对应的空气过滤器进行定期清理，确保其正常运行状态下冷却系统运行的稳定与可靠。

三、变频器的检修 1、先静后动地查找故障点

1)维修人员的先静后动。检修开始时，要先静下来，不要盲目动手，应多问。例如:问清是否违反操作规程、出现故障时的现象、是否更改过内部参数等，根据情况对故障作客观、大致的分析，再根据变频器显示的故障提示，判断故障部位。检修时，应先仔细阅读变频器说明书，了解其检修注意事项。2)变频器的先静后动。静是指不通电状态，动是指通电后的工作状态。不要贸然通电，通过眼观、手摸、鼻嗅等先做必要的安全检查，以免引发新的故障。①检查快熔FU是否烧断；②检查线路板上元件引线间有无碰锡、碰线或细金属落在二线间；③检查电容器、整流桥、逆变桥、集成电路等元件有无明显烧坏的痕迹；④检查线路板上是否有水滴(尤其在潮湿环境中使用的变频器)；⑤检查线路板上是否有灰尘。通过以上检查，可发现变频器是否有短路故障点及元件的炭化熏黑部位。 2、故障件更换

1)确定故障点后，需对变频器进行解体拆除，并对元件进行清洁和更换。在拆除过程中，要记录好拆除顺序，并对及对拆除的元件和连接线做好标记，这样能保证拆除后组装的准确性，提高工作效率。2)组装时按与拆除时相反的顺序对元件进行组装。大容量的变频器内部即使同一种元件如逆变桥模块，因其所处桥臂的位置不同，其安装螺钉孔的位置也截然不同，一步安装错误将无法进行下一步，而不慎掉落的螺钉在试车时可能会引发新的故障。因此组装时要谨慎，做到工完场尽。

故障件更换后，需对整流桥、逆变桥、主电路等进行绝缘测试，合格后，方可进行通电测试。 四、正确使用变频器需注意事项

1、环境温度对变频器的使用寿命有很大影响。环境温度每升10℃，变频器寿命减半，所以周围环境温度及变频器散热问题一定要解决好。

2、正确接线及参数设置。在安装变频器前一定要熟读其手册，掌握其用法、注意事项和接线；安装好后，再根据使用正确设置参数。 3、注意转速与扬程的关系。电机的选择及其最佳工作段是比较重要的问题。若变频器长时间运行在5HZ以下，则电机发热成了突出问题。

4、V/f控制属于恒转矩调整。而矢量控制使电机的输出转矩和电压的平方成正比的增加，从而改善电机在低速时的输出转矩。 5、若系统采用工频/变频切换方式运行，工频输出与变频输出的互锁要可靠。而且开停泵、工频/变频切换都要停变频器，再操作接触器。由于触点粘连及大容量接触器电弧的熄灭需一定时间，上述切换的顺序、时间要考虑周全。

6、外部控制信号失效问题。通常为：信号模式不正确、端子接线错误、参数设置不正确或外部信号自身问题。

7、过电流、过载跳闸区别。过电流主要用于保护变频器，而过载主要用于保护电动机。因变频器的容量有时需比电动机的容量加大一挡或两挡，这种情况下，电动机过载时，变频器不一定过电流。过载保护由变频器内部的电子热保护功能进行，在预置电子热保护时，应准确预置“电流取用比”即电动机额定电流和变频器额定电流之比的百分数。 8、干扰问题

1)良好的接地。电机等强电控制系统的接地线必须通过接汇流排可靠接地。控制系统最好接地，接地电阻小于1Ω。传感器、I/Ｏ接口屏蔽层与控制系统的控制地相连。2)给仪表等输入电源加装EMI滤波器、共模电感、高频磁环等。3)给变频器输入加装EMI滤波器，能有效抑制变频器对电网的传导干扰，加装输入交流和直流电抗器，能提高功率因数，减少谐波污染，综合效果好。 五、变频器的发展方向

当前，我国国内市场中所使用的变频器种类繁多，且质量与规格结构参差不齐，使消费者在采购时往往无法对变频器做出正确的选择。就目前变频器的发展而言，虽然变频器发展速度较之国外先进国家的速度要快很多，但变频器的高端市场供货来源依旧被国外的许多国际中知名变频器品牌所拢断。原因之一是因国外的变频器高端产品进入国内市场的时间较早，而国内消费者在购买变频器产品时也十分注重品牌与质量。而另一方面由于我国的变频器产品始终处于国际同类产品中的中端位置，产品的种类又相对较单一，在使用中功能性较差。因此，为了快速使我国变频器产品达到国际高端水平，首先积极引进国外高端变频器产品的生产技术，并加强国内变频器产品的高频化、数字控制化、网络化与智能化生产水平。另外，变频器生产厂家要对变频器的生产质量加强管理，使国内变频器产品真正成为高性能、多功能、无毒低碳的产品。只有这样，国内的变频器生产厂家才能在变频产品大市场中占有一席之地，也才能有机会赶超国外先进国家的高端变频器生产水平。

总之，变频器是一种应用广泛的电力控制设备，在生活中的许多地方都能看到其身影。它有节能、保护、调速等功能，能减少电网对设备的冲击，起到一种保护作用，还能最大限度延长设备寿命，减少设备内部的磨损。因此，变频器在日常生产活动中有着重要的作用。 参考文献

[1]朱邦产.变频器选用中应注意的问题[J].设备管理与维修，2018 (07). [2]王永俊.变频器的维护及检修[J].科技信息，2015(21). [3]卢文澈.变频器的维护及检修[J].科技创新导报，2015(10).