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技術文章

變頻器使用中常遇到問題和故障防範


點擊次數:746 來源網站: 發布時間:2015-08-15

變頻器使用中常遇到問題和故障防範

由於使用方法不正確或設置環境不合理,將容易造成變頻器誤動作及發生故障,或者無法滿足預期的運行效果。為防患於未然,事先對故障原因進行認真分析顯得尤為重要。

外部的電磁感應幹擾

如果變頻器周圍存在幹擾源,它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內部,引起控製回路誤動作,造成工作不正常或停機,嚴重時甚至損壞變頻器。提高變頻器自身的抗幹擾能力固然重要,但由於受裝置成本限製,在外部采取噪聲抑製措施,消除幹擾源顯得更合理、更必要。以下幾項措施是對噪聲幹擾實行“三不”原則的具體方法:變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控製線圈上需加裝防止衝擊電壓的吸收裝置,如RC吸收器;盡量縮短控製回路的配線距離,並使其與主線路分離;指定采用屏蔽線回路,須按規定進行,若線路較長,應采用合理的中繼方式;變頻器接地端子應按規定進行,不能同電焊、動力接地混用;變頻器輸入端安裝噪聲濾波器,避免由電源進線引入幹擾。

安裝環境

變頻器屬於電子器件裝置,在其規格書中有詳細安裝使用環境的要求。在特殊情況下,若確實無法滿足這些要求,必須盡量采用相應抑製措施:振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因,對於振動衝擊較大的場合,應采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生鏽、接觸不良、絕緣降低而形成短路,作為防範措施,應對控製板進行防腐防塵處理,並采用封閉式結構;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,應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。

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。對於特殊的高寒場合,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。

電源異常

電源異常表現為各種形式,但大致分以下3種,即缺相、低電壓、停電,有時也出現它們的混和形式。這些異常現象的主要原因多半是輸電線路因風、雪、雷擊造成的,有時也因為同一供電係統內出現對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節有很大差異。除電壓波動外,有些電網或自行發電單位,也會出現頻率波動,並且這些現象有時在短時間內重複出現,為保證設備的正常運行,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,為防止這些設備投入時造成的電壓降低,應和變頻器供電係統分離,減小相互影響;對於要求瞬時停電後仍能繼續運行的場合,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。變頻器和外部控製回路采用瞬停補償方式,當電壓回複後,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;對於要求必須量需運行的設備,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製電源的變頻器,雖然在缺相狀態也能繼續工作,但整流器中個別器件電流過大及電容器的脈衝電流過大,若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響,應及早檢查處理。

雷擊、感應雷電

雷擊或感應雷擊形成的衝擊電壓有時也能造成變頻器的損壞。此外,當電源係統一次側帶有真空斷路器時,短路器開閉也能產生較高的衝擊電壓。變壓器一次側真空斷路器斷開時,通過耦合在二次側形成很高的電壓衝擊尖峰。

為防止因衝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,保證輸入電壓不高於變頻器主回路期間所允許的最大電壓。當使用真空斷路器時,應盡量采用衝擊形成追加RC浪湧吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器,因在控製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、不容易再起動、過負載能力低。由於IGBT及CPU的迅速發展,變頻器內部增加了完善的自診斷及故障防範功能,大幅度提高了變頻器的可靠性。

如果使用矢量控製變頻器中的“全領域自動轉矩補償功能”,其中“起動轉矩不足”、“環境條件變化造成出力下降”等故障原因,將得到很好的克服。該功能是利用變頻器內部的微型計算機的高速運算,計算出當前時刻所需要的轉矩,迅速對輸出電壓進行修正和補償,以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉矩變化。

此外,由於變頻器的軟件開發更加完善,可以預先在變頻器的內部設置各種故障防止措施,並使故障化解後仍能保持繼續運行,例如:對自由停車過程中的電機進行再起動;對內部故障自動複位並保持連續運行;負載轉矩過大時能自動調整運行曲線,避免Trip;能夠對機械係統的異常轉矩進行檢測。

 

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