逆变器使用6-10年后,进入故障高发期。 经常出现元件烧坏、失灵、保护功能频繁启动等故障,严重影响其正常运行。 在实际维护中,通过掌握其特点,掌握故障处理规律,才能做好变频器的维护工作。 变频器在实际中出现的各种故障都能及时处理和解决。 为了防患于未然,提前认真分析故障原因显得尤为重要。
如果变频器周围有干扰源,它们会通过辐射或电源线侵入变频器内部,导致控制回路误动作,导致运行不正常或停机,严重时甚至损坏变频器。 提高变频器本身的抗干扰能力固然重要,但由于器件成本的限制,采取外部噪声抑制措施消除干扰源更为合理和必要。 以下措施是落实噪声干扰“三不”原则的具体方法:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈需加装防止冲击电压的吸收装置,如RC吸收器; 尽可能缩短控制回路,接线距离应与主线分开; 指定的屏蔽线环路必须按规定进行。 如果线路较长,应采用合理的中继方式; 变频器的接地端子应按规定进行,不能采用电焊或电源接地。 混合使用; 在变频器输入端安装噪声滤波器,以避免电源线引入干扰。
安装环境
逆变器是一种电子设备,其规格对安装和使用环境都有详细的要求。 在特殊情况下,如果不能满足这些要求,则必须尽可能采取相应的抑制措施:振动是电子设备机械损坏的主要原因。 对于振动影响较大的场合,应采用橡胶等隔振措施; 潮湿、腐蚀等气体和灰尘会导致电子器件生锈、接触不良、绝缘性降低、形成短路。 作为预防措施,控制板应防腐、防尘,并采用封闭式结构; 温度影响电子设备的寿命和可靠性。 重要的因素,尤其是半导体器件,应根据器件所需的环境条件安装空调或避免阳光直射。
除了以上三点外,还需要定期检查变频器的空气过滤器和冷却风扇。 对于特殊寒冷场合,为防止微处理器因温度过低而无法正常工作,应采取设置空间加热器等必要措施。
电源异常
供电异常的表现形式多种多样,但大致分为以下三种:缺相、低电压、停电。 有时也会出现它们的混合形式。 造成这些异常现象的主要原因大多是由于输电线路的风、雪、雷击等原因造成的,有时也由于同一供电系统中的对地短路、相间短路等原因造成。 雷击因地区和季节的不同而有很大差异。 除电压波动外,一些电网或自发电机组也可能出现频率波动,而且这些现象有时会在短时间内反复出现。 为了保证设备的正常运行,对逆变电源也提出了相应的要求。
如果附近有直启动电机、电磁炉等设备,为防止这些设备投入使用造成电压下降,应将其与逆变供电系统分开,减少相互影响; 对于需要瞬时停电后继续运行的场合,除了选择合适的变频器价格外,还必须提前考虑负载电机的减速比。 变频器及外部控制电路采用瞬时停电补偿方式。 电压恢复后,通过速度跟踪和测速电机检测,防止加速时过流。 对于需要连续运行的设备,变频器必须配备自动切换不间断电源装置。
采用二极管输入、单相控制电源的逆变器虽然可以在缺相状态下继续工作,但整流器中个别元件的电流过大,电容器的脉冲电流过大。 如果长时间运行,会影响逆变器的寿命和可靠性。 若造成不良影响,应尽快检查处理。
雷击、感应雷
雷击或感应雷击产生的冲击电压有时会导致逆变器损坏。 另外,当电力系统一次侧装有真空断路器时,短路的分合闸也会产生较高的冲击电压。
当变压器一次侧的真空断路器分闸时,通过耦合在二次侧形成很高的电压脉冲尖峰。
为了防止冲击电压引起的过压损坏,通常需要在变频器的输入端添加压敏电阻等吸收装置,以保证输入电压不高于变频器主电路时允许的最高电压。 频率转换器。 使用真空断路器时,应附加RC浪涌吸收器,尽可能形成冲击。 如果变压器一次侧有真空断路器,则控制顺序确保在真空断路器动作之前逆变器断开。
过去晶体管逆变器主要存在以下缺点:易跳闸、重启困难、过载能力低。 由于IGBT和CPU的快速发展,逆变器内部增加了完善的自诊断和故障预防功能,大大提高了逆变器的可靠性。
如果采用矢量控制变频器中的“全区域自动转矩补偿功能”,就能很好地克服“启动转矩不足”、“环境条件变化导致输出下降”等故障原因。 该功能利用变频器内部微机的高速运行,计算出当前时刻所需的转矩,并快速修正和补偿输出电压,以抵消外部条件变化引起的变频器输出转矩的变化。
另外,由于变频器的软件开发比较完善,可以在变频器内部预先设置各种故障预防措施,以便在故障解决后继续运行,例如:空闲时重新启动电机。 停止; 内部故障自动复位,保持连续运行; 当负载扭矩过大时,可自动调整运行曲线,避免跳闸; 可以检测机械系统的异常扭矩。
变频器对外围设备的影响及故障预防
逆变器的安装和使用也会对其他设备产生影响,有时甚至会导致其他设备发生故障。 因此,很有必要对这些影响因素进行分析和讨论,研究应采取哪些措施。
电源谐波
由于目前变频器大多采用PWM控制,这种形式的脉冲调制使变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流,造成电压波形畸变,对供电系统造成严重影响。 通常采取以下处理措施: 采用专用变压器为变频器供电,与其他供电系统分开; 在变频器输入侧加装滤波电抗器或各种整流桥电路,以减少高次谐波成分。 波电流使电容器电流增大并导致严重发热。 为了减少谐波分量,必须在电容器之前串联电抗器。 电抗器的电感必须合理分析计算,避免形成LC振荡。 电机温度过高且运行范围
对现有电机进行变频调速改造时,自冷电机低速运行时冷却能力下降,导致电机过热。 另外,由于变频器输出波形中含有的高次谐波必然会增加电机的铁损和铜损,在确认电机的负载状态和运行范围后,采取以下相应措施: 进行强制冷却通风 在电机上或提高电机规格水平; 更换变频专用电机; 限制运行范围并避开低速区域。
振动、噪音
振动通常是由电机的脉动扭矩和机械系统的共振引起的,特别是当脉动扭矩与机械共振同时发生时。 噪声通常分为变频装置噪声和电机噪声。 针对不同的安装地点应采取不同的处理措施:变频器在调试过程中,在保证控制精度的前提下,应尽可能减少脉冲转矩分量; 调试确认机械共振点,利用变频器的频率屏蔽功能将这些共振点排除在运行范围之外; 由于变频器的噪声主要由冷却风扇电抗器产生,因此应选择低噪声器件; 电机与变频器之间应合理设置交流电抗器,减少PWM调制引起的高次谐波。
高频开关会产生不利于电机绝缘的峰值电压
逆变器的输出电压包含高频峰值电压。 这些高次谐波脉冲电压会降低电机绕组的绝缘强度,特别是对于 PWM 控制的逆变器。 应采取以下措施: 尽可能缩短变频器到电机的接线距离; 使用浪涌阻挡二极管和电压吸收装置处理逆变器的输出电压。
总之,在变频器的应用中,只有满足其设计工作要求和正常使用的各种条件,才能长期、安全、稳定地运行。 如果是在恶劣的工作环境下使用,则需要更加注重变频器的日常维护和保养工作,以改善变频器的使用环境和负载波动较大的现象。 只有这样,才能保证变频器可靠、稳定、安全地履行其各项功能,达到调速、节省电能、降低维护成本的目的。