變頻器的選型_變頻器的維護

　　０、前言

　　變頻器作為一種能源轉(zhuǎn)換的節(jié)能設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛?？偟恼f來應(yīng)用變頻調(diào)速器的目的有３個：一是滿足機械設(shè)備的調(diào)速功能（即能滿足機械設(shè)備中電動機無級調(diào)速的要求），并同時實現(xiàn)軟啟動、加速、減速、剎車、關(guān)機等，在啟動和關(guān)機中無電沖擊和機械沖擊；二是變頻器調(diào)速范圍大、調(diào)速精度高，在機械設(shè)備中應(yīng)用它，可提高工程質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量；三是應(yīng)用變頻器，可根據(jù)負荷需求功率的大小，實時控制功率的輸出，以達到最大的節(jié)省電力。本文就變頻器的選型、使用、故障處理和維護等方面進行總結(jié)，供參考。

　?。薄⒆冾l器的選型

　　眾所周知，變頻器是節(jié)能設(shè)備，但并不適用于所有設(shè)備的驅(qū)動。進行工程設(shè)計或設(shè)備改造，應(yīng)在熟悉所驅(qū)動設(shè)備的負載性質(zhì)、了解各種變頻器的性能和質(zhì)量基礎(chǔ)進行變頻器的選型。

　?。保必撦d的性質(zhì)

　　負載的性質(zhì)決定了變頻器的選型和使用。一般情況下負載可分為以下三類：

　?。ǎ保p轉(zhuǎn)矩特性負載。減轉(zhuǎn)矩特性負載要求轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比（如風(fēng)機、泵類負載），此類負載最適宜使用變頻器控制。通用三相交流異步電動機運行頻率在１５Ｈｚ以下，電動機很難達到額定輸出轉(zhuǎn)矩，而減轉(zhuǎn)矩特性負載低速運行時，要求的轉(zhuǎn)矩相應(yīng)降低，正好適應(yīng)了變頻器驅(qū)動異步電動機在低速運行時輸出轉(zhuǎn)矩下降的特點。

　?。ǎ玻┖戕D(zhuǎn)矩負載。此類負載要求的輸入轉(zhuǎn)矩基本上與轉(zhuǎn)速無關(guān)（如傳送帶、喂料機、提升機、攪拌機及加工設(shè)備的行走機構(gòu)等）。這類負載采用變頻器控制，可實現(xiàn)無級調(diào)速，能大大提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。根據(jù)恒轉(zhuǎn)矩負載的特點，使用變頻器控制時，需要注意幾點：

　?、僭谶x擇變頻器的ＶＦ曲線時，要選擇啟動轉(zhuǎn)矩較大的特征曲線；

　?、谶m當(dāng)加大斜坡上升時的附加電流值設(shè)置，以保證其連續(xù)起動，并克服粘滯效應(yīng)；

　?、墼谠O(shè)置電機電流限幅值時，應(yīng)適當(dāng)放寬電機允許的過載電流倍率。另外，對升降性的恒轉(zhuǎn)矩負載（如電梯、提升機），在其下降過程或停車時，需要外加制動單元。

　?。ǎ常┖愎β守撦d。恒功率負載是指隨著電動機轉(zhuǎn)速下降，其輸出轉(zhuǎn)矩反而增加的負載（電機輸出功率不變），如車床、鉆床、磨床等設(shè)備。這類負載，使用變頻器一定要慎重；使用時要注意３點：

　　①適當(dāng)選擇大容量的變頻器和大容量的電動機；

　?、谠诮涣鳟惒诫妱訖C的機械強度和輸出轉(zhuǎn)矩能滿足高速運轉(zhuǎn)的要求時，使用６極或８極電動機；

　?、鄄捎米儤O電動機和變頻器相結(jié)合或者機械有級調(diào)速和變頻器相結(jié)合的辦法。

　?。保沧冾l器的選型

　　在明確負載性質(zhì)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)了解各種變頻器的性能特點，才能合理進行選型?，F(xiàn)今市場上進口的變頻器比較多，如日本的富士和安川變頻器、德國ＳＩＥＭＥＮＳ變頻器、芬蘭ＶＡＣＯＮ變頻器等。其中日本富士變頻器（有Ｐ型和Ｇ型兩種）價位稍高，帶負載能力較強。減轉(zhuǎn)矩負載選Ｐ型，恒功率負載選Ｇ型，恒轉(zhuǎn)矩負載選Ｐ型和Ｇ型均可。對恒轉(zhuǎn)矩負載而言，因Ｐ型變頻器的過載能力、轉(zhuǎn)矩限制、價格等均低于同功率的Ｇ型。因此，選型時應(yīng)優(yōu)選功率大一檔的Ｐ型，其次可選同等功率的Ｇ型，盡量不選同等功率的Ｐ型。對密封、無灰塵、無污染環(huán)境中的機電設(shè)備，可選用負載能力好、操作簡單、運行可靠且噪音小的安川變頻器。

　　隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，國產(chǎn)變頻器（如森蘭變頻器、香港ＺＬ變頻器等）性能及可靠性與進口變頻器相差無幾，且價位低、維護方便，操作方式和程序設(shè)置符合亞洲人的習(xí)慣。因此，對一般調(diào)速設(shè)備，根據(jù)性價比及考慮維護等因素，應(yīng)盡量選用國產(chǎn)變頻器。

　　２、變頻器的故障判斷及其處理

　　變頻器本身具有相當(dāng)豐富的異常故障顯示和保護功能。當(dāng)故障發(fā)生時，變頻器將異常故障代碼顯示在屏幕上，或者將故障信息存儲在程序的某個參數(shù)內(nèi)，以便維修檢查。變頻器異常故障分為軟故障和硬故障兩大類，前者多因操作或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成的，常見軟故障的判斷及其處理見表１。硬故障是由于變頻器本身器件損壞造成的，維修起來可能很不便。

　　無論哪種變頻器，其主回路基本原理相同。

　　三相交流電經(jīng)橋式整流為直流電，通過限流電阻Ｒ給電容Ｃ充電，當(dāng)電容Ｃ的電壓充到７５％時，接觸器Ｍ吸合，電阻Ｒ被短接，然后直接充電到變頻器規(guī)定電壓。變頻器的ＣＰＵ當(dāng)接到開車信號時，發(fā)出觸發(fā)信號，使驅(qū)動電路工作觸發(fā)ＩＧＢＴ，將直流電壓變成頻率可調(diào)的三相交流電驅(qū)動電機。

　　主回路容易出現(xiàn)的故障及處理方法見表２。

　?。场⒆冾l器的維護

　　變頻器的使用環(huán)境對其正常功能的發(fā)揮及使用壽命有直接影響，所以為了延長使用壽命和提高節(jié)能效果，必須對變頻器進行定期的維護和部分零部件的更換。變頻器用于惡劣工作環(huán)境中（如建材行業(yè)、造紙行業(yè)等），變頻器維護就成為一項重要的設(shè)備管理內(nèi)容。俗話說“沒有使用５０年的電機，但有使用５０年的變頻”。因此采取積極的維護和運行措施，可充分發(fā)揮變頻器功能和延長其使用壽命。