变频器的使用及维护

文/户颉

在信息技术高速发展的背景下，变频器技术的革新和发展有了新的突破，市场中开始出现各种类型的变频器产品，与此同时增加了变频器在各领域的使用频率。随着变频器的大量使用，变频器在使用过程中开始出现各种故障，变频器的维护工作也因此日益繁重。

1 变频器的工作原理

变频器工作的目的在于实现电力设备的变频，通过半导体对设备运行频率以及输出电压的调节达到变频的目的。变频器运行时的电路主要分为两种，分别是控制电路和主电路。在变频器的工作过程中，控制电路主要发挥调节硅元件频率的作用，通过运行指令的输入控制整流器和逆变器，从而实现变频。主电路一般分为三个部分，分别是逆变器、滤波器和整流器，其中整流器主要围绕电流的调节进行运作，工频的交流电源能在整流器的调节下转变为直流电源，滤波器可对整流器运行时输出的交流分量进行过滤，滤波器以吸收直流电源进行调节，在整流器和滤波器作用之后，逆变器能将转变后的交流电源以直流电源的形式输出。变频器主要由人机对话界面、CPU、三相桥式整流、滤波变频器、逆变系统以及监测系统构成，在各部件的相互配合下达到控制系统的目的，其运行原理如图1所示。

2 变频器的实际应用

2.1 锅炉链条给煤机上的应用

图1：变频器工作原理图

变频器的实际应用范围较为广泛，一直以来被大量应用到工业领域的生产中，尤其是近年来在炼油化工领域的应用。炼油化工工业生产和加工往往需要耗费大量的电力资源和燃料，这不仅不利于对工业成本的控制，还不利于生产设备的正常运作，因此需要利用变频器进行控制和调节。在炼油化过程中，变频器在锅炉链条给煤机上的应用中，能解决锅炉运行对煤需求量不同的问题，在变频器的变频过程中控制锅炉链条给煤机，保证锅炉的正常运行。锅炉链条能在变频器的设定下控制给煤数量，使得煤机给煤数量能满足锅炉正常运作的需要。由此可见，变频器在炼油化工工业领域中变频器得到了全面的应用，锅炉链条给煤机需要变频器的调节和控制实现精益化生产。

2.2 恒压供水系统上的应用

恒压供水系统是变频器在炼油化工领域应用的重要突破，不仅促进了炼油化工工业生产的发展，还满足了城市生活用水的需要。基于变频器的特点，恒压供水系统通过变频器的调节和控制满足炼油加工的需求。恒压供水系统为达到持续供水的目的，以变频器的控制为核心，保持供水压力的稳定，避免了过度供水或供水不足现象的发生，把变频器的优势发挥到了极致，使得供水系统得到了优化和升级。从变频器在恒压供水系统上的应用来看，不仅解决了供水系统压力不恒定的问题，还极大程度地控制了供水系统的水量，使供水系统工作指标不断得到提升，供水质量有了重要保障。因此，变频器在恒压供水系统上的应用是极具意义的。

2.3 风机上的应用

近年来变频器开始逐渐被应用于风机工作中，是促进风机电力系统发展的重要载体。在炼油化工中风机具有重要用途，尤其是风机对催化装置的作用。风机工作对电力的要求极高，尤其是在工作时间和强度两个方面，只有满足风机工作的要求才能为电力系统提供保障，从而达到延长风机使用寿命的目的。根据风机工作的需要，变频器在风机上得到了全面应用，并在炼油化工领域取得了较为明显的效果。变频器在风机上主要发挥调节控制风机转动频率的作用，变频器通过设定的指令，控制风机转动的时间和强度，实现风机的变频。变频器在风机的应用中除了需要设定参数以外，还需要做好变频器参数维护的工作，只有参数设定不出现故障，风机才能持续不断地运行，变频器才能一直稳定地发挥变频功能，从而达到风机变频的要求。

3 变频器的维护措施分析

3.1 做好变频器参数的设定

在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。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变频器以及设备的重要渠道。

3.2 控制变频器运行时间，避免变频器过热

从变频器的工作特点来看，变频器是持续不断工作的，而该种无间隙的运行方式对变频器本身的伤害极大，持续不断地运行会导致变频器发热，导致变频器故障的发生。因此变频器需要按照一定的规律或者结合设备工作的需要控制运行时间，以间歇式的方式保持基本的运行，避免变频器过热损伤变频元件，使变频器既能满足运行的需要，又能有效降低控制元件的损坏程度，提高变频器的有效使用率。因此，变频器的维护应该从运行时间的控制角度入手，避免变频器过度发热引发故障。

3.3 检查变频器电压情况，避免过电压和欠电压的现象出现

在维护变频器的过程中应该加大对电压情况的检查力度，保证电压的稳定性，防止电压过高或过低现象的发生。由于变频器的运行需要较为稳定的电压，因此对电压有一定的要求，稳定的电压能为变频器的运行提供保障，通过稳定的电压输入避免控制电路发生故障。当变频器输入电压过高时，变频器的整流器便无法将交流电源充分地转换为直流电源，容易导致滤波器无法转换过多的交流电源，从而烧坏变频器引发故障；当变频器输入电压过低时，便会触发变频器的欠压故障，从而封锁逆变器的输出电路，导致电力设备运行停止。因此在变频器的维护过程中必须对检查电压情况引起重视，通过示波器以及电能质量分析仪的使用时刻检查变频器电压情况，为变频器的运行提供稳定的电压环境，保证变频器的正常运行。

4 变频器常见故障与处理

变频器在的使用过程中存在许多较为常见的故障，主要表现在电压、电流以及过载方面。由于电压的不稳定，变频器易出现过电压、欠电压等故障；而变频器因为电流的问题也会发生一系列故障，例如过电流、短路等问题；过载是造成变频器发生故障的重要原因，变频器因为过载可能发生电源缺相、CPU异常、通信异常等故障。对于变频器运行发生的故障大部分能迅速找到原因，但变频器在运行过程中也存在许多难以检测的故障源，还需要使用常规以外的手段进行检测。

变频器发生故障时，首先应该切断电源，其次待变频器电压降低之后进行检查，由于变频器运行会储存大量的直流电，因此变频器电源切断之后不能立即进行检查。目前市场中存在各种不同型号的变频器，但其故障类型都具有一定的共性，因此变频器发生故障的处理方法也较为相同，大致可分为以下几种：

（1）电压故障，当发生过压故障时，在确认电压过高后应该延长变频器减速时间，其次再检查放电电路，最后再增加制动电阻控制电压，当发生欠压故障时，应该检查变频器的接触器、整流器是否受损，其次再检查该电路系统是否存在负载启动问题；

（2）电流故障，当变压器发生过电流故障时，变频器电路会自动跳闸，因此应该检查该电路中是否存在短路或者接地的问题，其次再检查需要变频的设备是否存在内部问题，接着再查看逆变器是否损坏，该期间应该为变频器减速延长时间，最后应该排除变频器内部问题；

（3）过载故障，当变频器发生过载故障时，应该对变频器的容量进行检查，其次将热继电器保护值以及转矩提升量进行设置，最后再排除变频器内部故障。

5 结语

由此看来，变频器对于我们的生活及生产具有重要意义，变频器的广泛应用使操作更加简单快捷，我们应该不断创新和改革，使变频器得到全面应用，极大程度地发挥出变频器的优势。