变频器维护与检查
变频器在长期运行中,由于温度、湿度、灰尘、震动等使用环境影响,内部元器件会发生变化或老化,为了确保变频器的正常运行,必须进行维护检查,更换老化的元器件。
一、维护注意事项
1、只有受过专业训练的人才能拆卸变频器并进行维修和元器件更换;
2、维修变频器后不要将金属等导电物遗漏在变频器内,否则有可能造成变频器损坏;
3、进行维修检查前,为防止触电危险,请首先确认以下几项:
①变频器已切断电源;
②主控制板充电指示灯熄灭;
③用万用表等确认直流母线间的电压已降到安全电压(DC 36V以下)。
4、对长期不使用的变频器,通电时应使用调压器慢慢升高变频器的输入电压直至额定电压,否则有触电和爆炸危险。
二、日常检查与维护
为了保证变频器长期可靠地运行,一方面要严格按照使用手册规定的使用方法安装、操作变频器;另一方面要认真做好变频器的日常检查与维护工作。
变频器日常维护的项目有:
1、变频器的运行参数是否在规定的范围内,电源电压是否正常?
2、变频器的操作板面显示是否正常,仪表指示是否正确,是否有震动、震荡等现象?
3、冷却风扇部分是否运转正常,有无异常声音?
4、变频器和电动机是否有异常噪音、异常震动及过热的迹象?
5、变频器及引出电缆是否有过热、变色、变形、异味、噪音等异常情况?
6、变频器的周围环境是否符合标准规范,温度和湿度是否正常?
三、定期检查
用户根据使用环境情况,每3-6个月对变频器进行一次定期检查,在定期检查时,先停止运行,切断电源,再打开机壳进行检查。
但必须注意,即使切断了电源,主电路直流部份滤波电容放电也需要时间,需带充电指示灯熄灭后,用万用表等测量,确认直流电压已降到安全电压(DC 25V一下)后,在进行检查。
定期检查项目有:
1、输入、输出端子和铜排是否过热、变色、变形?
2、控制回路端子螺钉是否松动,用螺钉旋具拧紧?
3、输入R、S、T与输入U、V、W端子座是否有损伤?
4、R、S、T和U、V、W与铜排链接是否牢固?
5、主回路和控制回路端子绝缘是否满足要求?
6、电力电缆和控制电缆有无损伤和老化变色?
7、污损的地方,用抹布沾上中性化学剂擦拭;用吸尘器吸去电路板、散热器、风道上的粉尘,保持变频器散热性能良好。
8、对长期不使用的变频器,应进行充电试验,以使变频器主回路的电解电器的特性得以恢复。充电时,应使用调压器慢慢升高变频器的输入电压直至额定电压,通电时间应在2H以上,可以不带负载,充电试验至少每年一次。
9、变频器的绝缘测试:首先全部拆开变频器与外部电路和电动机的连接线,用导线可靠链接主回路端子R、S、T、P1、P+、DB、N、U、V、W,用DC 500W绝缘电阻表对短接线和PE端子测试,显示5MΩ以上,就属正常;不要对控制回路进行绝缘测试,否则有可能造成变频器损坏。
变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下,变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算,则平均直流电压Ud= 1.35 U线=513V。在过电压发生时,直流母线的储能电容将被充电,当电压上至760V左右时,变频器过电压保护动作。因此,变频器来说,都有一个正常的工作电压范围,当电压**过这个范围时很可能损坏变频器,常见的过电压有两类。
1、输入交流电源过压
这种情况是指输入电压**过正常范围,一般发生在节假日负载较轻,电压升高或降低而线路出现故障,此时较好断开电源,检查、处理。
2、发电类过电压
这种情况出现的概率较高,主要是电机的同步转速比实际转速还高,使电动机处于发电状态,而变频器又没有安装制动单元,有两起情况可以引起这一故障。
(1)当变频器拖动大惯性负载时,其减速时间设的比较小,在减速过程中,变频器输出的速度比较快,而负载靠本身阻力减速比较慢,使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高,电动机处于发电状态,而变频器没有能量回馈单元,因而变频器支流直流回路电压升高,**出保护值,出现故障,而纸机中经常发生在干燥部分,处理这种故障可以增加再生制动单元,或者修改变频器参数,把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型,并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻,通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统,这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态,产生再生能量,这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的,当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。
(2)多个电动施动同一个负载时,也可能出现这一故障,主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例,当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时,则转速高的电动机相当于原动机,转速低的处于发电状态,引起故障。在纸机经常发生在榨部及网部,处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。
变频器两大致命因素
导致变频器损坏的原因很多,主要分为两类:一类为是由于变频器内部电子、电力元件自身原因引起的损坏;另一类是由于外部环境、人为因素和运行参数设定不当引起的损坏。
一、环境原因
变频器主要是电力电子器件的装置,工作环境是非常重要的,因此对安装环境的温度、湿度、粉尘含量、腐蚀性等因素要求较高。
1. 环境温度
由于变频器集成度高,整体结构紧凑,内含大功率电力电子元件,自身散热量较大.变频器与其他电子设备一样,对周围环境温度有一定的要求,一般要求在“0~40℃”的环境下运行。
变频器内部的大功率电子器件,较易受到工作温度的影响,为了保证变频器工作的安全性和可靠性,尽量将环境温度控制在40℃以下;**过50℃时,变频器应该降额使用。如环境温度太高且温度变化大时,变频器的绝缘性会大大降低,影响变频器的寿命,长期在高温下使用,变频器的寿命将大幅缩短。
变频器长期在高温环境下运行,*使元器件的击穿烧毁,特别是大功率器件,如逆变模块。
大量粉尘附着在电路板、电子器件表面,会改变电路特性,影响器件散热,使变频器未在设计参数下工作,久而久之,变频器就会出现工作异常,甚至炸机。粉尘多的场合(水泥厂,面粉厂等),建议将变频器装入防护柜,加防尘罩,定期清理通风通道,清理变频器内部粉尘。
3. 运行环境腐蚀性太强
很多化工厂生产的产品具有一定腐蚀性,具有腐蚀性的气体、液体进入变频器,会对电路板和电子元器件产生腐蚀作用,从而改变特性,加速其老化,变频器的寿命急剧缩短。
4. 运行环境潮湿
一些化工厂,水厂,漏天设备环境潮湿,变频工作在潮湿的环境中,会使内部金属部件生锈,使电路特性改变,严重会发生短路故障。
二、人为因素和运行参数原因
1. 接线错误
直流母线“N”与接地“PE”控制线
2. 未正确接地
变频器“PE”端没有正确接入大地,导致变频器偶尔受干扰或出现故障,机壳带电或受瞬间高电压(如电网波动,雷击等)炸机。
3. 螺丝未拧紧
变频器大功率部件由于通过的电流大,螺丝一定要拧紧,螺丝松动会造成接触电阻增大,发热量高,甚至产生电弧,会造成接触部位烧坏,输出电流不稳定,久而久之,就会损坏变频器。
4. 电力配线与布置不合理
电力布线不合理,会产生各种干扰,使变频器误动作,影响变频器的正常运行。
5. 加减速时间设置过短
变频器加减速时间应根据负载情况合理设置,如果设置过短,会导致起动电流过大发生跳闸,或者烧坏模块,对于那些频繁起动的负载更是如此。
在大惯量负载,如离心风机、离心搅拌机等,如果设置的减速时间太短,电机处于发电状态使直流母线电压过高而损坏变频器。
6. 合理设置载波频率
当载波频率低时,来自电机的载波噪音虽然会增大,但是泄漏到大地的电流会减小,此时电机损耗增加,电机温升增加,但变频器本身的温升会减小。当载波频率高时,虽然电机噪声会减小,电机损耗降低,电机温升减小,但变频器损耗增加,变频器温升增加,干扰增加。
7. 合理设置转矩补偿
正确设置转矩补偿类型:直线型、平方型补偿。
合理设置补偿值。