由于使用方法不正確或設置環(huán)境不合理次舌,將容易造成變頻器誤動作及發(fā)生故障田绑,或者無法滿足預期的運行效果。為防患于未然于样,事先對故障原因進行認真分析顯得尤為重要疏叨。外部的電磁感應干擾
如果變頻器周圍存在干擾源,它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部穿剖,引起控制回路誤動作考廉,造成工作不正常或停機水搀,嚴重時甚至損壞變頻器涛帐。提高變頻器自身的抗干擾能力固然重要,但由于受裝置成本限制沟智,在外部采取噪聲抑制措施梯匠,消除干擾源顯得更合理贱避、更必要。以下幾項措施是對噪聲干擾實行“三不”原則的具體方法:變頻器周圍所有繼電器扶绒、接觸器的控制線圈上需加裝防止沖擊電壓的吸收裝置疙汁,如RC吸收器;盡量縮短控制回路的配線距離幅之,并使其與主線路分離语哺;指定采用屏蔽線回路,須按規(guī)定進行刑炎,若線路較忽仗,應采用合理的中繼方式;變頻器接地端子應按規(guī)定進行浦译,不能同電焊棒假、動力接地混用;變頻器輸入端安裝噪聲濾波器精盅,避免由電源進線引入干擾帽哑。
安裝環(huán)境
變頻器屬于電子器件裝置,在其規(guī)格書中有詳細安裝使用環(huán)境的要求叹俏。在特殊情況下妻枕,若確實無法滿足這些要求,必須盡量采用相應抑制措施:振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因粘驰,對于振動沖擊較大的場合屡谐,應采用橡膠等避振措施;潮濕晴氨、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生銹康嘉、接觸不良碉输、絕緣降低而形成短路籽前,作為防范措施,應對控制板進行防腐防塵處理敷钾,并采用封閉式結(jié)構(gòu)枝哄;溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素,特別是半導體器件絮增,應根據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避免日光直射德籍。
除上述3點外,定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的菜缭。對于特殊的高寒場合消耸,為防止微處理器因溫度過低不能正常工作,應采取設置空間加熱器等必要措施宪郑。
電源異常
電源異常表現(xiàn)為各種形式租既,但大致分以下3種杖进,即缺相、低電壓宿拔、停電隧庐,有時也出現(xiàn)它們的混和形式。這些異呈铀Γ現(xiàn)象的主要原因多半是輸電線路因風士袜、雪、雷擊造成的电爹,有時也因為同一供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對地短路及相間短路蔫仙。而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異。除電壓波動外藐不,有些電網(wǎng)或自行發(fā)電單位匀哄,也會出現(xiàn)頻率波動,并且這些現(xiàn)象有時在短時間內(nèi)重復出現(xiàn)雏蛮,為保證設備的正常運行涎嚼,對變頻器供電電源也提出相應要求。
如果附近有直接起動電動機和電磁爐等設備挑秉,為防止這些設備投入時造成的電壓降低法梯,應和變頻器供電系統(tǒng)分離,減小相互影響犀概;對于要求瞬時停電后仍能繼續(xù)運行的場合立哑,除選擇合適價格的變頻器外,還因預先考慮負載電機的降速比例姻灶。變頻器和外部控制回路采用瞬停補償方式铛绰,當電壓回復后,通過速度追蹤和測速電機的檢測來防止在加速中的過電流铡畜;對于要求必須量需運行的設備丈巩,要對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。
二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器那梭,雖然在缺相狀態(tài)也能繼續(xù)工作超丛,但整流器中個別器件電流過大及電容器的脈沖電流過大,若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響竣恃,應及早檢查處理逢棺。
雷擊、感應雷電
雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓有時也能造成變頻器的損壞筝驱。此外篱馅,當電源系統(tǒng)一次側(cè)帶有真空斷路器時,短路器開閉也能產(chǎn)生較高的沖擊電壓耽炎。變壓器一次側(cè)真空斷路器斷開時展嘲,通過耦合在二次側(cè)形成很高的電壓沖擊尖峰亭郑。
為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞,通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件辽乎,保證輸入電壓不高于變頻器主回路期間所允許的最大電壓媳谁。當使用真空斷路器時,應盡量采用沖擊形成追加RC浪涌吸收器友酱。若變壓器一次側(cè)有真空斷路器晴音,因在控制時序上保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。
過去的晶體管變頻器主要有以下缺點:容易跳閘缔杉、不容易再起動锤躁、過負載能力低。由于IGBT及CPU的迅速發(fā)展或详,變頻器內(nèi)部增加了完善的自診斷及故障防范功能系羞,大幅度提高了變頻器的可靠性。
如果使用矢量控制變頻器中的“全領域自動轉(zhuǎn)矩補償功能”霸琴,其中“起動轉(zhuǎn)矩不足”椒振、“環(huán)境條件變化造成出力下降”等故障原因,將得到很好的克服梧乘。該功能是利用變頻器內(nèi)部的微型計算機的高速運算澎迎,計算出當前時刻所需要的轉(zhuǎn)矩,迅速對輸出電壓進行修正和補償选调,以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉(zhuǎn)矩變化夹供。
此外,由于變頻器的軟件開發(fā)更加完善臭呀,可以預先在變頻器的內(nèi)部設置各種故障防止措施喂磷,并使故障化解后仍能保持繼續(xù)運行,例如:對自由停車過程中的電機進行再起動聊树;對內(nèi)部故障自動復位并保持連續(xù)運行欲访;負載轉(zhuǎn)矩過大時能自動調(diào)整運行曲線,避免Trip躏印;能夠?qū)C械系統(tǒng)的異常轉(zhuǎn)矩進行檢測嫁商。
變頻器對周邊設備的影響及故障防范
變頻器的安裝使用也將對其他設備產(chǎn)生影響屁诬,有時甚至導致其他設備故障笋俭。因此,對這些影響因素進行分析探討给惠,并研究應該采取哪些措施時非常必要的沦恩。
電源高次諧波
由于目前的變頻器幾乎都采用PWM控制方式,這樣的脈沖調(diào)制形式使得變頻器運行時在電源側(cè)產(chǎn)生高次諧波電流拌喳,并造成電壓波形畸變拒惯,對電源系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重影響饺饭,通常采用以下處理措施:采用專用變壓器對變頻器供電,與其它供電系統(tǒng)分離职车;在變頻器輸入側(cè)加裝濾波電抗器或多種整流橋回路瘫俊,降低高次諧波分量,對于有進相電容器的場合因高次諧波電流將電容電流增加造成發(fā)熱嚴重悴灵,必須在電容前串接電抗器扛芽,以減小諧波分量,對電抗器的電感應合理分析計算积瞒,避免形成LC振蕩川尖。
電動機溫度過高及運行范圍
對于現(xiàn)有電機進行變頻調(diào)速改造時,由于自冷電機在低速運行時冷卻能力下降造成電機過熱茫孔。此外叮喳,因為變頻器輸出波形中所含有的高次諧波勢必增加電機的鐵損和銅損,因此在確認電機的負載狀態(tài)和運行范圍之后缰贝,采取以下的相應措施:對電機進行強冷通風或提高電機規(guī)格等級馍悟;更換變頻專用電機;限定運行范圍剩晴,避開低速區(qū)赋朦。
振動、噪聲
振動通常是由于電機的脈動轉(zhuǎn)矩及機械系統(tǒng)的共振引起的慕怀,特別是當脈動轉(zhuǎn)矩與機械共振電恰好一致時更為嚴重线盔。噪聲通常分為變頻裝置噪聲和電動機噪聲,對于不同的安裝場所應采取不同的處理措施:變頻器在調(diào)試過程中阐祭,在保證控制精度的前提下柄童,應盡量減小脈沖轉(zhuǎn)矩成分;調(diào)試確認機械共振點搬挡,利用變頻器的頻率屏蔽功能免趋,使這些共振點排除在運行范圍之外;由于變頻器噪聲主要有冷卻風扇機電抗器產(chǎn)生术拇,因選用低噪聲器件蔬透;在電動機與變頻器之間合理設置交流電抗器,減小因PWM調(diào)制方式造成的高次諧波祠烁。
高頻開關形成尖峰電壓對電機絕緣不利
在變頻器的輸出電壓中发荧,含有高頻尖峰浪用電壓。這些高次諧波沖擊電壓將會降低電動機繞組的絕緣強度饰吕,尤其以PWM控制型變頻器更為明顯刃唤,應采取以下措施:盡量縮短變頻器到電機的配線距離;采用阻斷二極管的浪涌電壓吸收裝置白群,對變頻器輸出電壓進行處理尚胞;對PWM型變頻器應盡量在電機輸入側(cè)加濾波器硬霍。