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[摘 要]变频器作为交流调速技术的核心,由于具有调速性能好、调速范围宽、运行效率高,使用操作方便,且宜于同其它设备接口等一系列优点,其应用越来越广泛。为了使变频器能可靠、安全、正常运行,作为使用变频器的工程技术人员必须能正确对变频器进行维护保养。
[关键词]变频器;保养;维修方法
中图分类号:TN773 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0101-01
1 变频器概述
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
1.1 工作原理
变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。
1.2 变频调速在电动机运行方面的优势
变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。变频调速系统起动大都是从低速开始,频率较低。加、减速时间可以任意设定,故加、减速时间比较平缓,起动电流较小,可以进行较高频率的起停。变频调速系统制动时,变频器可以利用自己的制动回路,将机械负载的能量消耗在制动电阻上,也可回馈给供电电网,但回馈给电网需增加专用附件,投资较大。除此之外,变频器还具有直流制动功能,需要制动时,变频器给电动机加上一个直流电压,进行制动,则无需另加制动控制电路。
2 变频器的日常维护与保养
在使用的过程中,变频器的性能会受到以下因素的影响:一是温度,二是湿度,三是振动,四是粉尘,五是腐蚀性气体,以上因素都会导致变频器的性能发生变化。如果变频器的维护与保养合理,就可以充分发挥出变频器的作用,还可以延长变频器的使用寿命,降低变频器故障的发生率,进而降低变频器故障的维修费用。但是,如果工作人员没有认识到变频器维护与保养的重要性,不注重变频器的维护与保养,就会导致变频器出现故障,而且变频器的应用寿命也会受到很大的影响。由此可以看出,变频器的维护与保养是必不可少的。对于使用时间比较长的变频器,工作人员可以从外向内展开日常检查,主要检查变频器的运行状态是否正常。除此之外,工作人员还需要对变频器展开以下检查:一是检查变频器运行状态下的温度是否正常。通常情况下,变频器的运行温度不能超过25摄氏度。二是检查变频器显示板是否可以清晰的显示信息。三是变频器的电压和频率是否正常,四是变频器的风扇是否运转正常,只有保证变频器风扇运转的正常才能降低变频器运行温度,否则变频器运行时间越长,温度就会越高。五是变频器的运行的过程中是否出现过预警显示。六是检查变频器是否出现异味。七是检查变频器的电压是否控制在合理的范围内,如果变频器的电压数值过大,即便变频器不在运行的状态下,过高的电压也会损坏变频器。工作人员一定要结合变频器运行的实际情况合理制定变频器维修与保养方案,定期开展变频器的维修与保养,在开展大型变频器维修时一定要注重细节,特别要检查日常维修时无法巡视到的位置。事实上,变频器自身具有保护功能,主要包括以下环节:一是侧接地保护,二是短路保护,三是电流限制,四是逆变器过热,五是逆变器过载,六是自诊断功能,七是报警警告功能。工作人员必须对变频器的这些特点和功能有充分的了解,这样可以更好的保证变频器维修和保养方案的合理性。
变频器的故障有以下几种:一是软故障,二是硬故障。其中,变频器的软故障处理方法比较简单,工作人员只需要按照变频器的说明书展开维修工作即可。但是,对于变频器的硬故障,多数是由于变频器内部的部件损坏导致的,维修难度比较大。变频器的主回路包括:一是整流电路,二是限流电路,三是滤波电路,四是制动电路,五是逆变电路,六是检测电路。其中,整流电路的功能就是把电机的交流电转换为直流电。整流电路的故障主要是二极管被损坏,导致开路无显示。限流电路的主要故障实际上是继电器接触不好,导致电阻被损坏,继电器不再运行。滤波电路的主要故障是滤波电容在长时间运行下出现老化问题,内部容量也在不断降低,电容会因内部电压过大而受损。逆变电路的故障是内部开关会出现损坏的情况,出现电压无输出问题。针对以上问题,如果是变频器显示数值不完整或者是无显示,故障点在于主回路,电阻可能受到损坏,工作人员就需要更换新的电阻。
在新形势下,变频器的维修与保养对于工作人员的专业水平和综合素质提出了较高的要求,工作人员必须不断参加专业化培训,豐富自身的知识储备,提高自身接受新知识和新事物的能力,进而满足变频器维修与保养需求。
结语
由于变频器具有变频调速效率高,节电效果好等优点,因此获得了广泛的应用,交流变频调速技术在工业自动化控制应用上,已经成为工业自动化控制的主流。交流调速系统的性能已经逐步超越直流系统,其信息处理能力也获得了很大的提升,变频器的可靠性以及实用性已经获得了很好的验证,应用范围越来越广泛。为了更好地应用变频器,我们必须了解变频器保养以及维修方法,以提高变频器的使用效率,促进企业经济效益的提升。
参考文献
[1] 陈国呈.变频器的发展动向与变频器在应用中应注意的一些问题[J].上海大学学报(自然科学版).1995(05).
[2] 张海生,杨翠玲,王维民.变频器IGBT模块故障防范[J].科技传播.2012(18).
[关键词]变频器;保养;维修方法
中图分类号:TN773 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0101-01
1 变频器概述
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
1.1 工作原理
变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。
1.2 变频调速在电动机运行方面的优势
变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。变频调速系统起动大都是从低速开始,频率较低。加、减速时间可以任意设定,故加、减速时间比较平缓,起动电流较小,可以进行较高频率的起停。变频调速系统制动时,变频器可以利用自己的制动回路,将机械负载的能量消耗在制动电阻上,也可回馈给供电电网,但回馈给电网需增加专用附件,投资较大。除此之外,变频器还具有直流制动功能,需要制动时,变频器给电动机加上一个直流电压,进行制动,则无需另加制动控制电路。
2 变频器的日常维护与保养
在使用的过程中,变频器的性能会受到以下因素的影响:一是温度,二是湿度,三是振动,四是粉尘,五是腐蚀性气体,以上因素都会导致变频器的性能发生变化。如果变频器的维护与保养合理,就可以充分发挥出变频器的作用,还可以延长变频器的使用寿命,降低变频器故障的发生率,进而降低变频器故障的维修费用。但是,如果工作人员没有认识到变频器维护与保养的重要性,不注重变频器的维护与保养,就会导致变频器出现故障,而且变频器的应用寿命也会受到很大的影响。由此可以看出,变频器的维护与保养是必不可少的。对于使用时间比较长的变频器,工作人员可以从外向内展开日常检查,主要检查变频器的运行状态是否正常。除此之外,工作人员还需要对变频器展开以下检查:一是检查变频器运行状态下的温度是否正常。通常情况下,变频器的运行温度不能超过25摄氏度。二是检查变频器显示板是否可以清晰的显示信息。三是变频器的电压和频率是否正常,四是变频器的风扇是否运转正常,只有保证变频器风扇运转的正常才能降低变频器运行温度,否则变频器运行时间越长,温度就会越高。五是变频器的运行的过程中是否出现过预警显示。六是检查变频器是否出现异味。七是检查变频器的电压是否控制在合理的范围内,如果变频器的电压数值过大,即便变频器不在运行的状态下,过高的电压也会损坏变频器。工作人员一定要结合变频器运行的实际情况合理制定变频器维修与保养方案,定期开展变频器的维修与保养,在开展大型变频器维修时一定要注重细节,特别要检查日常维修时无法巡视到的位置。事实上,变频器自身具有保护功能,主要包括以下环节:一是侧接地保护,二是短路保护,三是电流限制,四是逆变器过热,五是逆变器过载,六是自诊断功能,七是报警警告功能。工作人员必须对变频器的这些特点和功能有充分的了解,这样可以更好的保证变频器维修和保养方案的合理性。
变频器的故障有以下几种:一是软故障,二是硬故障。其中,变频器的软故障处理方法比较简单,工作人员只需要按照变频器的说明书展开维修工作即可。但是,对于变频器的硬故障,多数是由于变频器内部的部件损坏导致的,维修难度比较大。变频器的主回路包括:一是整流电路,二是限流电路,三是滤波电路,四是制动电路,五是逆变电路,六是检测电路。其中,整流电路的功能就是把电机的交流电转换为直流电。整流电路的故障主要是二极管被损坏,导致开路无显示。限流电路的主要故障实际上是继电器接触不好,导致电阻被损坏,继电器不再运行。滤波电路的主要故障是滤波电容在长时间运行下出现老化问题,内部容量也在不断降低,电容会因内部电压过大而受损。逆变电路的故障是内部开关会出现损坏的情况,出现电压无输出问题。针对以上问题,如果是变频器显示数值不完整或者是无显示,故障点在于主回路,电阻可能受到损坏,工作人员就需要更换新的电阻。
在新形势下,变频器的维修与保养对于工作人员的专业水平和综合素质提出了较高的要求,工作人员必须不断参加专业化培训,豐富自身的知识储备,提高自身接受新知识和新事物的能力,进而满足变频器维修与保养需求。
结语
由于变频器具有变频调速效率高,节电效果好等优点,因此获得了广泛的应用,交流变频调速技术在工业自动化控制应用上,已经成为工业自动化控制的主流。交流调速系统的性能已经逐步超越直流系统,其信息处理能力也获得了很大的提升,变频器的可靠性以及实用性已经获得了很好的验证,应用范围越来越广泛。为了更好地应用变频器,我们必须了解变频器保养以及维修方法,以提高变频器的使用效率,促进企业经济效益的提升。
参考文献
[1] 陈国呈.变频器的发展动向与变频器在应用中应注意的一些问题[J].上海大学学报(自然科学版).1995(05).
[2] 张海生,杨翠玲,王维民.变频器IGBT模块故障防范[J].科技传播.2012(18).