关于变频器使用和维护的分析

张龙

【摘  要】伴随着我国信息技术的不断发展，变频器也随着工业自动化程度得到了广泛的应用。本文将通过对变频器的日常使用及维护进行分析，为相关技术人员提供参考依据。

【关键词】变频器;维护;运行

变频器主要指的是应用变频技术和微电子技术通过转变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的一种控制设备。变频器的出现逐步取代了直流调速，成为调速控制的主流设备。当前多数变频器需要长时间处于运行状态，同时也会因为多种环境因素导致内部元器件发生多种故障，影响运行效果，基于此，对变频器的科学合理使用及维护具有重要意义。

1.变频器的基本维护

1.1日常维护与检查

为了能够确保变频器可以长期稳定运行，必须要遵循两点基本原则，一是严格根据使用手册中的使用方式进行变频器的操作;其次要重点关注变频器的日常检查及维护。如，在检查过程中，需要关注变频器的各类参数是否符合规定，电源电压是否表现正常;变频器的冷却风扇运行情况，温度是否过于异常;是否存在异常的振动、噪音;另外还有变频器与引出电缆是否存在变色、异味、过热、变形;变频器周边环境是否符合使用标准（无潮湿，干燥通风）。

1.2定期检查

按照使用环境，每隔半年左右对变频器进行一次全面检查。检查过程如下，首先停止变频器的运行，随后将电源切断，打开机壳。但必须注意，断开电源后，应等主电路直流部分滤波电容充分放电，需待充电指示灯熄灭后，测量直流母排电压，确认无电压后，再进行逐项检查。常规检查项目：输入与输出端子和铜排是否存在温度异常、变形的情况;控制回路端子螺钉是否松动;R、S、T和U、V、W与铜排连接是否牢固;电力电缆以及控制电缆是否有老化、变色;采用压缩空气吹扫或吸尘器清除电路板、散热器、风道上的粉尘，避免影响散热器的正常运行，另外，因为个别类型变频器整流部分的集成二极管之间绝缘距离较小，积灰过多容易致使整流块损坏，因此定期除尘格外重要;对长期不使用的变频器进行定期充电（通电时间大于2h）试运行，可以不带负载，充电试运行至少每年1次。

2.变频器使用中的问题和防范

2.1电源异常

一般来说，电源异常表现为多种形式。但主要有缺相、低电压、停电等形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因外部原因造成的，当然，也有部分原因是由于同一供电系统内出现对地短路及相间短路。为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。若附近有直接大型起动电动机和电磁炉等设备，为了避免这些设备在使用过程中导致电压降低，应与变频器供电系统进行分离，以此来最大程度的降低相互影响;针对于要求瞬时停电后依然可以继续运行的场所，不仅需要选择合适价格的变频器，其次还应该预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿的方式，当电压恢复后，通过速度追踪和测速电机的检测来预防在加速中的过电流。

2.2雷击、感应雷电

雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路器开闭也能产生较高的冲击电压。为了避免因为冲击电压导致过电压损坏，常常需要在变频器的电源浪涌保护器等保护装置，以此保证输入电源电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。

2.3外部的电磁感应干扰

若变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线而侵入变频器的内部，从而引发控制回路误动作，最终导致变频器工作异常或直接停机，严重则导致变频器出现损坏。提升变频器自身的抗干扰能力虽然十分重要，但因为装置成本较高，因此，在外部采取噪声抑制措施来消除于扰源显得更加经济合理。根据对噪声干扰实行”三不”原则，变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置，例如RC吸收器;其次尽量使用双绞屏蔽线同时缩短控制回路的配线距离，控制线路应与主线路分离;变频器输入端安装噪声滤波器，预防由于电源进线引入干扰。

2.4电动机温度过高及运行范围

对针对于现有电机进行变频调速改造时，会因为自冷电机在低速运行期间冷却能力下降致使电机温度过高。另外，由于变频器输出波形中所包含的高次谐波会增加电机的铁损和铜损，因此在明确电机的负载及其转速行范围后，应根据实际状态对电机进行限定运行范围，避开低速区或进行强冷通风或提高电机规格等级;如还温度过高应更换变频专用电机。

2.5振动、噪声

变频器出现异常振动通常是因为电机的脉动转矩及机械系统的共振所引起的，尤其是当脉动转矩与机械共振电恰好一致时则振动表现更为严重。变频器出现异常噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声两种，针对于安装环境的差异性应采取不一样的处理措施：如当变频器在调试期间，在确保控制精度的前提条件下，应尽量减小脉冲转矩成分;调试确认机械共振点，运用变频器的频率屏蔽功能，将共振点排除在运行范围外：在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器，降低由PWM调制方式所引发的高次谐波。

3.结语

变频器在使用中会遇到多种问题和故障，其中使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果，因此变频器在应用期间，应进行科学使用维护，从而保障变频调速系统正常运行。

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（作者单位：海油工程建造公司）