西门子变频器的保养与维护技术

杨晓明

本钢板材股份有限公司热连轧厂 辽宁 本溪 117000

1 概述

1.1 变频器的基本原理 我们所述的变频器，其基本工作原理如下：高压电经移相变压器降压、移相，隔离输出给各个功率单元，每个功率单元的U、V、W输出端子相互串接而成，8个一相构成星形接法给交流三相异步电动机供电，其中性点浮空。三相电压输入经熔断器，然后通过可控硅整流，并在IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，最后单相输出，在将相邻功率单元的输出端串接起来，形成最高10 KV的正弦波高压电源，直接驱动交流异步电机。

1.2 西门子变频器的特点 西门子作为较早进入我国的电气控制设备生产商，其产品在我国的各个行业中都有着广泛的应用。变频器作为一种交流电动机的速度控制设备在工业生产领域中发挥着巨大的作用。西门子的变频器分为通用、工程、专用三种不同的种类，其中通用型应用多且广泛。西门子的变频器具有种类多、通讯和配套软件全、性价比高的特点。变频器在我国的众多的机械设备中都有着广泛的应用。

2 西门子变频器的保养与维护技术

2.1 完善设备点检 (1)建议在电气室内安装温湿度计，每天对电气室内进行温湿度点检，在维护人员充裕或者天气变化较大的时候可以适当增加到每八小时点检一次。(2)设备运行状态每班次都需要进行一次点检，查看变频器本身风机运行是否正常，装置是否有故障报警信息，电气室内温度是否控制在0～40摄氏度之间，湿度保证小于70%。(3)西门子变压器装置的运行状态信号功能十分完善，可以使用PDA数据采集系统的运行电流、速度及故障报警等信号，专业的技术员定期抽取一些数据进行查看对比判断运行状态是否稳定。(4)专业点检人员根据实际情况每月或者每季度对装置母排螺栓进行查看，有条件可以使用温度检测仪进行在线温度测量，查看螺栓是否有发热或者电蚀迹象。(5)专业技术人员至少每周对设备运行状态、装置的运行指示灯、控制面板、设备通风口、装置风机运行状态等进行点检查看，确保设备均运行在良好的状态。(6)每半年对变频器可控硅进行拆除测量IGBT的绝缘电阻，如果绝缘电阻值低于0.2 MΩ则说明性能不佳，需更换处理。(7)每年至少进行一次装置接地线性能检测，确保装置本体、装置柜体及装置通讯电缆的接地性能良好。(8)每周点检一次进出风口的情况，确保通风顺畅。(9)定期测量风机的电容数值，比如大部分西门子变频器装置的电容是10μF，建议当测试值低于5μF(即额定的50%)时就要更换不再使用，不然会引发风机的烧损造成风机不转或变频器报故障引发设备事故。

2.2 加强定期维护工作 西门子变频器的定期维护工作主要包括清扫工作、紧固工作。工作时必须脱开变频器进行电机摇绝缘、同时防止柜内静电、高压危险。首先是西门子变频器的清扫工作，对过滤网、变压柜、功率单元柜、控制柜等部件进行清洁，及时清理过滤网，去除灰尘，并及时更换，特别要注意的是要保持过滤网的干燥，防止滤网上潮气进入柜内，造成西门子变频器损坏以及其他安全事故的发生。其次是做好紧固工作，保证进出电缆以及功率单元之间连接电缆连接牢固可靠，紧固包括控制线在内的连接电缆，做好清洁工作，清除柜内灰尘，在清洁过程中要避免触碰到内部光纤；进行电机摇绝缘时必须脱开变频器和电机，在西门子变频器的输出端一定不能加高压，否则会发生严重后果，最后要防静电、防高压危险，不能用手去直接接触变频器内部线路，避免静电对线路板造成损坏，在西门子变频器的工作期间，要防高压危险，严禁接近高压柜，不能开、关高压柜。

2.3 做好变频器参数的设定 在西门子变频器的维护工作中需要做好对参数的设定，通过稳定的参数设定保持电力设备持续不断地变频，保持设备的正常运转。西门子变频器本身具有控制调节的作用，该特点决定了变频器的工作原理，当变频器应用到设备并安装完成之后，还需要对参数进行设定，使系统发出指令，让设备根据已设定的指令运行。变频器参数的设定不仅需要结合设备实际需要，还需要符合变频器的基本规律，以保证西门子变频器的运行效果，如果变频器参数的设定不符合变频运行规律，则达不到变频的目的，还容易导致设备受损，从而缩短设备使用寿命。因此，做好变频器的参数设定是极其重要的，从变频器本身的使用角度来看，做好参数设定工作是保证变频器持续运行的基本前提，从变频器的维护角度来看，将参数设定好是保护变频器的重要措施，不仅能为变频器的控制提供保障，还能为维护变频器奠定基础。由此可见，做好参数的设定是维护西门子变频器以及设备的重要渠道。

2.4 风机灵活性检查 风机检查对于变频器而言极为关键，尤其是对其灵活性检查，更是重中之重。在检查的时候通过较细的木棍或者其他一些软质物体波动风叶，手感应该较为流畅，风机转动也可以确定较为灵活，而不出现卡涩的现象。且在检查的时候还需要认真检查风机是否出现其他液体以及润滑油的痕迹。

2.5 变频器的日常保养与维护 首先，看。看西门子变频器运行环境是否符合，看电机运行状态是否正常，查看变频器的湿度、温度、尘埃和漏水等问题，检查电机的进出电流、电压是否在正常范围内等。其次，听。听变频器的运转声响是否存在异响、电机运行是否有噪音。由于纸片、木屑等杂物掉入变频器后，微小的颗粒会附着在散热片上，因此只有通过日常保养与维护才能优化变频器的内在运行条件。再次，摸。手摸变频器、电机的振动、发热状况有无异常，变频器外壳温度是否正常。最后，行动。确保保护回路的动作真正落实，减少异常行为的出现，做好日常保养与维护，并与专用的清洁剂相结合，保证变频器的正常运转，延长西门子变频器的使用寿命。

2.6 “停机”处理 某西门子变频器在使用的过程中经常出现无征兆的“停机”，重新启动后有时可能就正常了，将西门子变频器拆下后经过检测各器件均未能发现问题，通过对西门子变频器上电后，经过长时间的观察后发现，在西门子变频器工作的过程中其主接触器在工作时会存在着吸合不正常的问题，从而导致西门子变频器在工作一段时间后无法保持吸合状态而导致掉电、乱跳等问题，经过对西门子变频器主接触器进行拆开后发现造成这一故障的主要原因是由于西门子变频器中的开关电源与主接触器线包一路的滤波电容漏电，从而导致电压偏低，造成无法正常吸合，如供电电压较高这一问题还可以掩盖过去而当电压较低时问题则会较为明显的暴露出来。通过对西门子变频器常见故障进行分析后发现，西门子变频器中的功率部件的损坏所占的比例并不高，而是其中的电阻、电容等的控制器件的损坏所占的比例较高，在故障排查时要予以注意。

结语

在当前降低生产成本，不能定期性更换电气元件的情况下，我们只能用一些点检维护手段来提高设备运行的稳定状态，而要提高设备的稳定程度，则需要我们继续在实践中不断探究找出更好的措施手段来实现电气设备的“零”事故。