芻議變頻器的日常運行維護

李天民

（云南天達光伏科技股份有限公司，云南 昆明 650217）

變頻調(diào)速技術是現(xiàn)代電力拖動技術重要的發(fā)展方向，變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，啟動電流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果顯著。同時具有結構緊湊、小巧、可實現(xiàn)無觸點軟啟動和調(diào)速控制等許多優(yōu)點，因此交流變頻器正在逐漸取代傳統(tǒng)滑差離合器調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等繼電接觸器有極調(diào)速。如我公司住宅樓電梯和高層供水控制系統(tǒng)、自來水自動供水控制系統(tǒng)、及生產(chǎn)車間許多設備的電機拖動上都采用了變頻調(diào)速技術，不但實現(xiàn)了較高程度的自動化，節(jié)約了人力物力，相對耗能大大降低，并且在提高了設備技術先進性的同時給管理帶來許多便利。但如忽視了對變頻器的日常維護保養(yǎng)，將也會造成事故，影響相應系統(tǒng)的正常運行。

我公司的純水系統(tǒng)是由純水公司提供設計和安裝。于2006年初投入使用，這種設備由變頻器、PLC、壓力控制單元、RO膜過濾系統(tǒng)等組成，其中變頻器使用的是美國埃莫森(EMERSON)TD2100系列供水專用變頻器。該裝置的特點是功能齊全，操作簡便，自動化程度高，通過水壓自動向生產(chǎn)車間供應純凈水，值班人員只需對前端水進行處理，向車間供水可以實現(xiàn)無人值守。

由于維護人員大都初次接觸變頻器，加之缺乏這方面的專業(yè)知識，又沒有專業(yè)人員進行必要的指導。因此對投人運行的變頻器長年疏于保養(yǎng)和維護，并且純水站自身通風不良，在運行了大約兩年左右后出現(xiàn)報警、跳閘現(xiàn)象。尤其在車間用水高峰時段，報警愈加頻繁。直到這時運行人員仍然不知道這就是將要發(fā)生故障的前兆在報警跳閘后沒有對變頻器進行的任何必要的檢查和維護保養(yǎng)，而是合閘后，繼續(xù)運行。導致純水站一臺變頻器于2008年過熱燒毀，影響了車間正常供水一天。

我們隨后對發(fā)生故障的變頻器進行拆開檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部積塵嚴重，整個變頻器落滿大量灰塵，尤其是印刷電路板、電解電容器、風扇、變頻器四壁散熱孔、大功率晶閘管模塊的散熱片等部位積塵過多。據(jù)此分析該變頻器燒毀的原因是由于散熱不良造成的。在弄清原因之后，立即引起有關人員對變頻器維護保養(yǎng)的高度重視。隨后對公司內(nèi)所有使用的變頻器進行了檢查和維護保養(yǎng)，并形成制度。對通風條件差的控制室進行改造，加裝抽排系統(tǒng)和空氣過濾系統(tǒng)，加強空氣對流通風。通過改造后，各設備使用的變頻器工作正常，至今未發(fā)生相同的故障。

下面簡單介紹一下變頻器的基本構成和自己摸索的一些變頻器運行維護方面的點滴經(jīng)驗供有關人員參考。

1 變頻器的構成

變頻器主要是由主電路、控制電路組成。

主電路是給異步電動機提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

控制電路是給異步電動機供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率、電壓的“運算電路”，主電路的“電壓、電流檢測電路”，電動機的“速度檢測電路”，將運算電路的控制信號進行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。

2 日常維護

2.1 日常巡視檢查 變頻器雖然大都具有自動控制功能，可以在無人值守的狀態(tài)下連續(xù)運行工作。但是管理人員并不能因此而掉以輕心，運行期間進行日常巡視檢查是非常必要的。巡視檢查的內(nèi)容主要包括工作電壓、電流、頻率、功率、溫度等運行參數(shù)是否正常，以及通過聽、聞、摸、看觀察變頻器運行聲音、輸入輸出參數(shù)顯示和指示、通風散熱、振動、氣味、外觀等情況是否有異常。在這里特別值得一提的是變頻器的運行溫升問題，我們知道變頻器的主要部件大都是半導體電子器件如整流模塊、控制模塊、逆變模塊等，而這些半導體器件工作時，其輸入功率相當大的部分是以熱能的形式散發(fā)出來。再者在變頻器內(nèi)部電路板上的許多載流元器件也都是一個熱源，其中較大的熱源是變壓器、大功率晶體管、大功率晶閘管、大功率電阻等。由于這些熱源的存在，當變頻器工作時溫度就會升高。加上環(huán)境溫度的影響，比如在夏季環(huán)境溫度較高或散熱困難時，設備工作時所產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)，也會導致溫升提高。由于電子器件都有一定的工作溫度范圍，若超過其極限溫度，就要引起工作狀態(tài)改變，壽命縮短甚至損壞而導致故障。為了避免過熱引起故障，變頻器在設計制造時采取了強制風冷，在大功率晶閘管逆變模塊的散熱片上裝有風扇進行鼓風冷卻。因此，在日常巡視檢查時要特別關注變頻器的散熱，重點檢查風扇轉動、積塵是否堵塞風道和散熱片以及器件表面是否積塵過多等，避免因通風散熱不良引起過熱故障。

2.2 日常維護保養(yǎng)嚴格按照操作使用說明書的要求進行，主要是針對日常檢查項目或出現(xiàn)的異常和故障進行處理。比如零部件螺絲松動、端子排螺絲松動、插件松動等情況。

3 定期檢查和維護保養(yǎng)

對變頻器的周期性檢查和維護保養(yǎng)一般確定為一年比較合適，檢查和維護保養(yǎng)項目可以按照說明書的要求進行。雖然不同型號類型的變頻器定期檢查和維護保養(yǎng)項目略有差別，但大同小異。常規(guī)項目都包括以下內(nèi)容：

3.1 清潔主要是清掃冷卻風道及內(nèi)部積塵。

3.2 零部件檢查調(diào)整 各部位螺絲、插件等是否松動；器件有無過熱痕跡或腐蝕、銹蝕現(xiàn)象；器件參數(shù)值是否在正常值范圍內(nèi)，比如各種電阻的阻值、電容的電容值、晶體管導通值等；繼電接觸器觸頭是否燒毛嚴重等；

4 備件備品更換

大多數(shù)變頻器都是連續(xù)工作，因此一些部件經(jīng)長期工作后其性能會降低、老化，如不及時更換就可能會發(fā)生故障影響設備正常運行。為了保證變頻器能夠長期正常運轉工作，在出廠時產(chǎn)品說明書中就明確規(guī)定了下列一些器件應定期進行更換：

4.1 冷卻風扇變頻器所使用的風扇的壽命一般為10Kh一40Kh，約為2-3年，因此生產(chǎn)廠家建議最好按照這個時間周期進行更換。注意事項就是要按照原裝風扇的型號規(guī)格、電壓等級、交直流電制式、接線形式進行購買，特別是直流風扇在更換時要注意接線的極性不可弄錯。

4.2 濾波電容變頻器整流電路中的濾波電容，大多使用的是電解電容，廠家建議的使用年限是5年。更換時的注意事項是在購買時嚴格按照原裝電解電容的型號規(guī)格、電壓等級、電容值進行選購。更換新電容時注意極性不得接錯。

5 檢查保養(yǎng)時的注意事項

5.1 拆卸變頻器時要逐一作好書面記錄，尤其是接線頭在拆卸時要作好標記，并繪制接線圖，防止復時接錯。零部件拆卸時要詳細記錄各部件的連接和安裝位置，作好標識，有必要時也需繪制拆裝草圖。

5.2 拆裝變頻器之前要熟讀說明書，弄清楚并熟記其結構特點和拆裝要領，切不可盲目亂拆，避免因拆卸不當損壞變頻器。

5.3 拆裝變頻器之前將必要的工具、儀器、材料、備品備件等準備齊全，避免因此耽擱時間。

5.4 拆裝變頻器之前必須停電，并且在驗電確認確實無電之后方可進行拆卸。切不可帶電進行拆卸操作，避免發(fā)生觸電事故。

5.5 每臺變頻器要建立運行維護記錄和檢修記錄，并且要妥善保管和歸檔備查。

6 結束語

從以上敘述可見變頻器使用期間的維護非常之重要，為了保證變頻器設備能安全可靠運行，我們十分有必要在平時多花一些時間和精力對其進行維護保養(yǎng)。只有在精心維護下變頻器才能夠正常運行，真正發(fā)揮出它的作用。

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[5]EMERSON TD2100系列供水專用變頻器操作手冊[S].