變頻器的運(yùn)行與維護(hù)

變頻器運(yùn)行維護(hù)與點(diǎn)檢要點(diǎn)Inverteroperationmaintenanceandinspectionpoints電氣設(shè)備點(diǎn)檢是設(shè)備管理的一項(xiàng)基本工作，目的是通過點(diǎn)檢準(zhǔn)確掌握設(shè)備技術(shù)狀況，維持和改善設(shè)備工作性能，預(yù)防事故發(fā)生，減少停機(jī)時(shí)間，延長設(shè)備壽命，降低設(shè)備維修費(fèi)用，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。1.點(diǎn)檢的目的電氣專業(yè)點(diǎn)檢員，必須具有較強(qiáng)的管理意識(shí)，強(qiáng)烈的工作責(zé)任心，以及較強(qiáng)的管理協(xié)調(diào)能力。此外，還必須具有廣泛的知識(shí)面，扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，熟練的檢修技術(shù)和處理現(xiàn)場電氣設(shè)備故障的能力。換言之，電氣專業(yè)點(diǎn)檢員除了要掌握點(diǎn)檢管理業(yè)務(wù)以外，還必須熟練掌握電氣專業(yè)點(diǎn)檢的技術(shù)和技能。電氣點(diǎn)檢技術(shù)和技能包括與電氣有關(guān)的知識(shí)、電工技術(shù)、點(diǎn)檢技能及故障處理技能四個(gè)部分。

2.點(diǎn)檢員應(yīng)具備的能力

1點(diǎn)檢綜合知識(shí)

包括設(shè)備管理知識(shí)及設(shè)備點(diǎn)檢基本知識(shí)等。2點(diǎn)檢技術(shù)

Inspectiontechnology電氣設(shè)備及系統(tǒng)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)3點(diǎn)檢技能

Inspectionskills電氣設(shè)備及系統(tǒng)的故障分析與處理第一節(jié)交流異步電動(dòng)機(jī)與變頻調(diào)速ACasynchronousmotorandinverter一、變頻對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的影響㈠對(duì)電流的影響1.變頻器輸出電壓是經(jīng)SPWM調(diào)制過的系列脈沖波；2.流入電動(dòng)機(jī)的電流中含有頻率與載波頻率相等的高次諧波；3.高次諧波電流并不能產(chǎn)生有效轉(zhuǎn)矩。∵只有基波電流才能產(chǎn)生有效轉(zhuǎn)矩?！嗯c工頻運(yùn)行相比，在帶動(dòng)相同負(fù)載時(shí)，變頻運(yùn)行時(shí)的電流要大一些。資料表明：同為50Hz，輸出額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，變頻時(shí)的電流約增大5%~10%。㈡對(duì)磁路的影響1.工頻運(yùn)行的狀況電阻壓降在電壓中所占比例甚小，負(fù)載從空載到額定負(fù)載，反電勢的變化率只有3%~4%，磁通及其勵(lì)磁電流的變化很小。2.變頻運(yùn)行的狀況在V/F控制方式下，因電壓隨頻率而下降，在定子電流相同的情況下，其電阻壓降所占比例增大，而反電勢所占比例減小，故磁通減小，使輸出轉(zhuǎn)矩減小。㈢對(duì)發(fā)熱的影響散熱與頻率的關(guān)系普通異步電動(dòng)機(jī)是依靠轉(zhuǎn)子上的扇葉來冷卻的，顯然轉(zhuǎn)速越慢，散熱效果越差?！嗥胀ó惒诫妱?dòng)機(jī)用于變頻調(diào)速時(shí)必須采取額外的冷卻措施。㈣其他方面的影響1.對(duì)電動(dòng)機(jī)絕緣的影響變頻調(diào)速時(shí)作用于電機(jī)繞組上的電壓是峰值超過500V的高頻脈沖電壓，在高頻作用下：絕緣材料的介電常數(shù)（是用來表示對(duì)電荷的束縛能力，介電常數(shù)越大，對(duì)電荷的束縛能力越強(qiáng)）將會(huì)減小，而損耗增加。相與相之間、各相與鐵芯之間的分布電容的影響也大為增加?！嗥胀妱?dòng)機(jī)在進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)，絕緣較易擊穿。（如果電機(jī)絕緣是F級(jí)，即可具備變頻調(diào)速的能力）

近代變頻器采用了IGBT，載波頻率高（10kHz）大大減小了定子電流的諧波分量。鐵芯的振動(dòng)頻率超過了人類較敏感的范圍?！嘣肼曇鸦旧下牪坏?。3.對(duì)振動(dòng)的影響在變頻調(diào)速過程中如果電機(jī)的振動(dòng)頻率與生產(chǎn)機(jī)械的固有振蕩頻率相等或接近時(shí)，整個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)將加劇。2.對(duì)噪聲的影響定子電流內(nèi)含有與載波頻率相等的諧波分量，將在鐵芯內(nèi)引起渦流，并使硅鋼片與硅鋼片之間因電磁力而震動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。二、變頻調(diào)速專用電動(dòng)機(jī)為克服普通電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)存在的某些問題，生產(chǎn)廠家專門生產(chǎn)了針對(duì)變頻調(diào)速的專用電動(dòng)機(jī)。⑵.加強(qiáng)槽絕緣針對(duì)絕緣材料在高頻電壓作用下，容易被擊穿的特點(diǎn)。一方面增加槽絕緣的厚度。另一方面在絕緣材料選用上注意它們的高頻特性。⑴.加強(qiáng)散熱：為改善電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)的散熱條件，把風(fēng)扇移到了電機(jī)外面，單獨(dú)接380V電源，使電機(jī)的散熱不受工作頻率的影響。1.主要特點(diǎn)⑶.增大了電磁負(fù)荷針對(duì)變頻調(diào)速時(shí)電機(jī)磁路容易飽和的特點(diǎn)，變頻專用電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，增大了電磁負(fù)荷，使磁路不易飽和，從而改善了電機(jī)在低頻時(shí)的工作特性。第二節(jié)變頻器的指標(biāo)及選用Indexesandselectionoffrequencyconverter一、變頻器的額定指標(biāo)㈠

輸入側(cè)的額定數(shù)據(jù)1.電壓與相數(shù)在我國中小容量變頻器主要有以下幾種：⑴三相380V，絕大多數(shù)是這樣。⑵三相220V，主要用于某些進(jìn)口設(shè)備。⑵單相220V，主要用于家用電器。2.頻率常見的有50Hz和60Hz兩種。㈡

輸出側(cè)的額定數(shù)據(jù)1.輸出電壓UN一般是指輸出頻率等于電機(jī)額定頻率時(shí)的輸出電壓值。通常輸出電壓的額定值總是和輸入電壓相等。2.輸出電流IN變頻器額定電流是允許長時(shí)間輸出的最大電流，只有變頻器的額定電流是反映半導(dǎo)體變頻裝置負(fù)載能力的關(guān)鍵量。是選擇變頻器容量的主要依據(jù)。SN的大小取決于UN和IN的乘積，即3.輸出容量SNSN=UNIN負(fù)載電流不超過變頻器額定電流是選擇變頻器容量的基本原則。變頻器的功率指的是它適用的4極交流異步電機(jī)的功率?！咄萘侩姍C(jī)其極數(shù)不同，電機(jī)額定電流也不同?！噙x擇變頻器的容量不能以電機(jī)的額定功率為依據(jù)。4.配用電動(dòng)機(jī)容量PN是變頻器說明書中為用戶提供的，可以作為變頻器與電動(dòng)機(jī)之間適配依據(jù)。但必須注意：這種適配關(guān)系只是對(duì)連續(xù)不變負(fù)載才是完全適用的。對(duì)于變動(dòng)負(fù)載、斷續(xù)負(fù)載或短時(shí)負(fù)載來說，必須注意電動(dòng)機(jī)所允許的短時(shí)間過載電流與變頻器額定電流之間的配合關(guān)系。5.過載能力指變頻器的輸出電流超過額定電流的允許范圍和時(shí)間。大多數(shù)變頻器都規(guī)定為150%IN1min二、變頻器的種類與選擇迄今為止普及應(yīng)用的最廣的中、小容量變頻器是交-直-交電壓型變頻器。主要有以下幾種類型：㈠通用型變頻器㈡專用型變頻器通常指不針對(duì)特定設(shè)備、要求也并不很高的變頻器。由于分類界限不分明，因此，大多數(shù)變頻器都可歸到這一類。專門針對(duì)某一特定設(shè)備或工藝而生產(chǎn)的變頻器。如風(fēng)機(jī)、水泵專用變頻器、起重機(jī)專用變頻器、張力控制專用變頻器等。㈣具有電源再生功能的變頻器能將直流母線上過高的泵升直流電壓，逆變成三相交流電反饋給電網(wǎng)，主要用于電動(dòng)機(jī)長時(shí)間處于再生狀態(tài)的場合，如起重機(jī)吊鉤電動(dòng)機(jī)等。㈢高性能變頻器通常是指有矢量控制功能，且能進(jìn)行四象限運(yùn)行的變頻器。主要用于對(duì)機(jī)械特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求較高的場合。第三節(jié)變頻調(diào)速系統(tǒng)的點(diǎn)檢與維護(hù)變頻器雖然種類繁多，但功能及使用上卻基本類似?？偟膩碇v，其使用、維護(hù)保養(yǎng)及故障處理方法是基本相同的。在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器受周圍的溫度、濕度、振動(dòng)、粉塵、腐蝕性氣體等環(huán)境條件的影響，其性能會(huì)有一些變化。如果使用不當(dāng)，維護(hù)保養(yǎng)工作跟不上去，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障，導(dǎo)致變頻器不能正常工作，甚至造成變頻器過早的損壞，而影響生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。因此日常維護(hù)與定期檢查是必不可少的。如使用合理、維護(hù)得當(dāng)，則能延長使用壽命，并減少因突然故障造成的生產(chǎn)損失。一、如何延長變頻器的壽命變頻器的壽命與使用環(huán)境溫度密切相關(guān)，如果周圍溫度高于規(guī)定溫度10℃，壽命就會(huì)降低一半。影響變頻器壽命的主要電氣元件有㈠電解電容器：由于電解液的自然蒸發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)壽命為5年。實(shí)際上，如果變頻器一直連續(xù)運(yùn)行，電解電容可用十年。電解電容壽命的判斷方法：1.斷電后，LED燈滅得太快（與其他變頻器比較）；2.頻繁出現(xiàn)低電壓報(bào)警（以前很少出現(xiàn)）。一般情況下五年后測量一下電容值，如果小于額定值的80%就應(yīng)更換，㈡風(fēng)扇：由于潤滑油的老化，標(biāo)準(zhǔn)壽命為2~3年。風(fēng)扇壽命判斷方法：1.運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有摩擦音；2.電源切斷時(shí)，很快停下來。變頻器正常工作時(shí)，接觸器的主觸點(diǎn)作為一個(gè)“電源開關(guān)”器件，串接于儲(chǔ)能電容的充電回路和逆變功率電路的供電回路中，變頻器的整機(jī)工作電流都由主觸點(diǎn)所提供。㈢充電接觸器

接觸器不工作（不產(chǎn)生閉合動(dòng)作）、接觸不良（中度燒灼）或觸點(diǎn)燒毀開路，都會(huì)引起變頻器不能正常工作。因接觸器流通工作電流較大，以及接觸器控制電路方面的原因，接觸器工作失常，占有一定的故障比例。HLRHRC1RC2UDRSTSLRL變頻器主電路中的接觸器，工作中一直是呈閉合狀態(tài)的，并不用于頻繁通、斷控制，所以中、大功率變頻器大多采用交流接觸器，線圈控制電壓為AC380V或AC220V;小功率變頻器采用繼電器（觸點(diǎn)電流小于30A，不帶滅弧罩），線圈控制電壓一般為DC24V或DC12V。1.變頻器中的接觸器2.接觸器的故障表現(xiàn)與處理振動(dòng)與噪音；觸點(diǎn)損壞；機(jī)構(gòu)松動(dòng)與卡滯。二、變頻器長期停用再使用應(yīng)注意的問題電解電容器長期不通電，會(huì)導(dǎo)致漏電流增大，額定電壓下降。通電時(shí)內(nèi)部溫度上升，電容容易炸裂。變頻器保存2年以上通電，要緩慢加壓。最好使用調(diào)壓器（最差的方法，先通單相220V電，1小時(shí)后再加三相380V電）。LNRST~220V三、如何處理變頻器的發(fā)熱問題通用變頻器的環(huán)境運(yùn)行溫度一般要求-10℃~+50℃。變頻器發(fā)熱是由于內(nèi)部的損耗而產(chǎn)生的，以主電路為主，約占總損耗的98%，控制電路占2%。進(jìn)行散熱的主要方法：1.采用風(fēng)扇散熱：變頻器內(nèi)裝風(fēng)扇、控制柜外裝風(fēng)扇。2.采用單獨(dú)的變頻器室：安裝空調(diào)，+15℃~+20℃保持。3.采用交流輸出電抗器。4.采用變頻專用電機(jī)等。變頻器發(fā)生非正常運(yùn)行（如過流、過壓、過載等）產(chǎn)生的損耗，必須通過正常的選型來避免。四、如何測量變頻器的絕緣電阻為防止兆歐表的高壓加到變頻器上㈠外接線絕緣電阻的測量：1.必須把需要測量的外接線路從變頻器輸出端子上拆下后進(jìn)行測量。2.應(yīng)注意檢查兆歐表的高壓是否有可能通過其他回路加到變頻器上，若有應(yīng)將所有有關(guān)的連線拆下。㈡變頻器控制電路絕緣電阻的測量：應(yīng)采用萬用表的高阻檔來測量，不要用兆歐表或其他有高電壓的儀器進(jìn)行測量。㈢變頻器主電路絕緣電阻的測量：1.必須首先拆除變頻器與電源、變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的全部連線；2.再將所有的主電路輸入（R、S、T)

、輸出（U、V、W)端采用導(dǎo)線可靠地短接后，再進(jìn)行絕緣電阻的測量。3.應(yīng)使用合格的500V兆歐表。RSTUVWVVVFPE變頻器五、如何對(duì)變頻器進(jìn)行日常點(diǎn)檢與維護(hù)點(diǎn)檢、維護(hù)主要包括以下內(nèi)容：㈠日常：1.檢查記錄運(yùn)行中的變頻器輸出三相電壓的平衡度2.檢查記錄變頻器三相輸出電流的平衡度；3.檢查記錄環(huán)境溫度，散熱器溫度；4.查看變頻器有無異常振動(dòng)、聲響，風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。㈡定期：1.除塵：⑴對(duì)變頻器進(jìn)行除塵，重點(diǎn)是整流柜、逆變柜和控制柜，必要時(shí)可將整流模塊、逆變模塊和控制柜內(nèi)的線路板拆除后進(jìn)行除塵。⑵將變頻器的主板、控制板拆下，用毛刷、吸塵器清掃線路板及內(nèi)部的IGBT模塊、輸入輸出電抗器等部位。⑶線路板臟污處，應(yīng)用棉布沾上酒精或中性化學(xué)劑清除。⑷清掃變頻器上、下進(jìn)風(fēng)口表面積塵。2.檢查交、直流母排：⑴母排有無變形、腐蝕、氧化，校正后重新安裝。⑵母排連接處、各連接固定點(diǎn)處螺絲有無松脫，重新緊固。⑶固定用絕緣片或絕緣柱有無老化開裂或變形，有應(yīng)及時(shí)更換。3.檢查整流柜、逆變柜內(nèi)風(fēng)扇：運(yùn)行及轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，停機(jī)時(shí)用手轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察軸承有無卡死或雜音，必要時(shí)更換軸承或維修。4.檢查整流柜、逆變柜快熔：發(fā)現(xiàn)燒毀和老化的要及時(shí)更換。5.檢查直流回路電解電容器：⑴有無漏液、外殼有無膨脹、鼓包或變形；⑵有條件的可對(duì)電容容量、漏電流、耐壓等進(jìn)行測試，對(duì)不符合要求的進(jìn)行更換；⑶對(duì)新的或長期閑置未用的電容，使用前需對(duì)其進(jìn)行純化處理。⑷濾波電容的使用周期一般為5年，對(duì)使用時(shí)間在5年以上，各項(xiàng)指標(biāo)明顯偏離標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)酌情部分或全部更換。注：不通電時(shí)間不要超過3~6個(gè)月，因此要求每隔一段時(shí)間通一次電，新買來的變頻器如離出廠時(shí)間超過半年至一年，也要先通低電壓空載，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)，讓電容器恢復(fù)過來再使用。7.檢查各導(dǎo)線連接處：⑴端子排有無老化、松脫、短路隱形故障等；⑵各電路板接插頭接插是否牢固；⑶接地是否良好。6.檢查進(jìn)線接觸器及其他輔助接觸器：觸頭有無拉弧、毛刺或氧化、凸凹不平等，確保其接觸安全可靠。設(shè)備名稱點(diǎn)檢部位項(xiàng)目點(diǎn)檢情況點(diǎn)檢時(shí)間點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)方法備注變頻器衛(wèi)生清潔殼體表面無變形、無粉塵、無油膩、內(nèi)部控制元件無集灰接線端子接線緊固、無損壞、光纖通訊正常、端口無灰塵操作面板操作靈活、顯示正常運(yùn)行狀態(tài)溫度工作溫度0~40℃電流不超過裝置的額定輸出電流或電機(jī)額定電流聲音運(yùn)行平穩(wěn)無異響振動(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)無振動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)工作正常、無異響冷卻水泵無泄漏、無異響、水壓水溫正常柜子電氣元件工作正常，無異味、無異響變頻器專業(yè)點(diǎn)檢卡點(diǎn)檢員：年月日編號(hào)：GY/DQ-00-000-0000說明：變頻器每班點(diǎn)檢2次電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)檢一、電動(dòng)機(jī)日常點(diǎn)檢1.靠視覺：進(jìn)行外觀的檢查，電動(dòng)機(jī)的外部緊固件是否松動(dòng)，電氣聯(lián)接處有否因接觸不良發(fā)熱變色，冷卻系統(tǒng)的水油是否正常，觀察和記錄各指示儀表的讀數(shù)，從中發(fā)現(xiàn)是否有異常現(xiàn)象。2.靠聽覺：檢查電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行聲音，判斷電機(jī)是否正常，或者判斷故障處在何處。（采用聽診棒）3.靠嗅覺：可以發(fā)現(xiàn)焦味或絕緣漆的臭味，多是由于繞組燃燒造成絕緣擊穿電氣故障。4.靠觸覺：用手摸機(jī)殼、軸承座表面，可以發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和溫度過高現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)檢電機(jī)外殼溫度：30℃手感覺稍冷40℃感覺稍暖和45℃感覺暖和50℃感覺稍熱，手掌可以長久觸及，觸及久后手掌變紅55℃感覺熱，手可停留5~7s60℃感覺較熱，手可停留3~4s65℃感覺非常熱，手可停留2~3s，放開后熱量還會(huì)留在手中一會(huì)兒。70℃感覺非常熱，手指可停留3s75℃感覺極熱，用手指觸及后及放開80℃熱的使人擔(dān)心電機(jī)是否燒壞，熱的手不能觸及85℃手剛要觸及到就會(huì)縮回。設(shè)備名稱點(diǎn)檢部位項(xiàng)目點(diǎn)檢情況點(diǎn)檢時(shí)間點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)方法備注電機(jī)衛(wèi)生清潔殼體表面無粉塵、無油膩、內(nèi)部控制元件無集灰接線端子接線緊固、電纜無破損、接線盒內(nèi)無粉塵地腳地腳固定穩(wěn)固無松動(dòng)、無破損運(yùn)行狀態(tài)電機(jī)溫度定子溫度符合電機(jī)規(guī)定絕緣等級(jí)電流未超過電機(jī)額定電流、三相平衡聲音運(yùn)行平穩(wěn)無異響振動(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)無振動(dòng)軸承潤滑滾動(dòng)軸承油脂浸潤軸承1/2左右滑動(dòng)軸承潤滑油壓力不低于0.5MPa溫度工作正常，無異味、無異響冷卻水無泄漏、水壓、水溫正常電機(jī)專業(yè)點(diǎn)檢卡點(diǎn)檢員：年月日編號(hào)：GY/DQ-00-000-0000變頻器使用注意事項(xiàng)1.嚴(yán)禁將變頻器的輸出端子U、V、W連接到AC電源上。2.變頻器要正確接地，接地電阻小于10Ω。3.變頻器存放兩年以上，通電時(shí)應(yīng)先用調(diào)壓器逐漸升高電壓。存放半年或一年應(yīng)通電運(yùn)行一天。4.變頻器斷開電源后，待幾分鐘后方可維修操作，直流母線電壓（P+,P-）應(yīng)在25V以下。5.避免變頻器安裝在產(chǎn)生水滴飛濺的場合。6.不準(zhǔn)將P+、P-、PB任何兩端短路。7.主電路端子與導(dǎo)線必須牢固連接。8.變頻器驅(qū)動(dòng)三相交流電機(jī)長期低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，建議選用變頻電機(jī)。9.變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)長期超過50Hz運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保證電機(jī)軸承等機(jī)械裝置在使用的速度范圍內(nèi)，注意電機(jī)和設(shè)備的震動(dòng)、噪音。10.變頻器驅(qū)動(dòng)減速箱、齒輪等需要潤滑機(jī)械裝置，在長期低速運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意潤滑效果。11.變頻器在一確定頻率工作時(shí)，如遇到負(fù)載裝置的機(jī)械共振點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置跳躍頻率避開共振點(diǎn)。13.嚴(yán)禁在變頻器的輸入