1、變頻器應(yīng)用中的一些問題
1.1 諧波問題
變頻器的主電路中起開關(guān)作用的器件，在通斷電路的過程中，都要產(chǎn)生諧波。較低次諧波通常對電動(dòng)機(jī)負(fù)載影響較大，引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；而較高的諧波則使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電動(dòng)機(jī)出力不足。諧波干擾還會導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，使儀表計(jì)量不準(zhǔn)確，甚至無法正常工作。
1.2 噪聲與振動(dòng)問題
采用變頻器調(diào)速，將產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，這是因?yàn)樽冾l器輸出波形中含有高次諧波分量。隨著運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大范圍內(nèi)變化，很可能與電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械振動(dòng)頻率發(fā)生諧振，而這種諧振是噪聲與振動(dòng)的來源。
1.3 發(fā)熱問題
變頻器在運(yùn)行中由于內(nèi)部損耗而產(chǎn)生熱量，這種熱量主電路占98％，控制電路占2％左右。同時(shí)在夏季環(huán)境溫度過高，使變頻器溫度上升，溫度可高達(dá)80~90℃，由于變頻器是裝置，內(nèi)含電子器件和電解等，溫度過高易造成失效，使液晶屏幕數(shù)據(jù)無法顯示，還經(jīng)常會發(fā)生變頻器保護(hù)動(dòng)作的現(xiàn)象。
因此，必須將變頻器輸出的諧波抑制在允許的范圍內(nèi)，同時(shí)消除或減弱噪聲與振動(dòng)，對變頻器進(jìn)行散熱，以延長變頻器的使用壽命。
2、變頻器應(yīng)用中一些問題的分析與處理
2.1 對諧波問題的處理
對諧波問題的處理就是切斷干擾的傳播途徑和抑制干擾源上的高次諧波。
切斷干擾的傳播途徑有：
1）切斷共用接地線傳播干擾的途徑動(dòng)力線的
接地與控制線的接地應(yīng)分開，即將動(dòng)力裝置的接地
端子接到地線上，將控制裝置的接地端子接到該裝
置盤的金屬外殼上。
2）信號線遠(yuǎn)離干擾源電流的導(dǎo)線布線分離對消除這種干擾行之有效，即把高壓電纜、動(dòng)力電纜、控制電纜與儀表電纜、計(jì)算機(jī)電纜分開走線。
抑制干擾源上的高次諧波的方式有：
1）增加變頻器供電內(nèi)阻抗通常電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用，內(nèi)阻抗越大，諧波含量越小，這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗。因此，選擇變頻器供電電源時(shí)，可以選擇短路阻抗大的變壓器。
2）安裝濾波器在變頻器前加裝LC 型無源濾波器，濾掉高次諧波，通常濾掉5次和7次諧波。
3）安裝電抗器在變頻器前側(cè)安裝線路電抗器，可抑制電源側(cè)過電壓。
4）設(shè)置有源濾波器有源濾波是自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)與諧波電流的幅值相同且相位正好相反的電流，從而可以有效地吸收諧波電流。
2.2 對噪聲與振動(dòng)問題的處理
1）當(dāng)變頻器輸出中的低次諧波分量與轉(zhuǎn)子固有機(jī)械頻率發(fā)生諧振時(shí)，則噪聲增大；當(dāng)變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵芯、機(jī)殼、軸承架等，在各自固有頻率附近處發(fā)生諧振時(shí)，則噪聲增大。
變頻器傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控制的開關(guān)頻率有關(guān)，尤其在低頻區(qū)更為顯著。要解決這一問題，一般在變頻器輸出側(cè)連接交流電抗器。如果電磁轉(zhuǎn)矩有余量，可將u/f 設(shè)定小些，以平抑和降低噪聲。
2）變頻器工作時(shí)，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機(jī)械部件產(chǎn)生電磁策動(dòng)力，策動(dòng)力的頻率與這些機(jī)械部件的固有頻率接近或重合時(shí)將發(fā)生諧振。對振動(dòng)影響大的主要是較低次的諧波分量，在PAM 方式和方波PWM方式時(shí)有較大的影響。但采用SPWM方式時(shí)，低次的諧波分量小，影響亦變小。
減輕或消除振動(dòng)的方法是在變頻器輸出側(cè)接人交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。采用PAM方式或方波PWM 方式的變頻器時(shí)，可改用SPWM方式變頻器，以減小脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，就可以減弱或消除振動(dòng)，防止機(jī)械部分因振動(dòng)而受損。
2.3 對發(fā)熱問題的處理
通用變頻器的運(yùn)行環(huán)境溫度一般要求在-l0 ℃～+50℃。為保證變頻器可靠地工作，并延長變頻器的使用壽命，必須對變頻器進(jìn)行散熱。冬天可以利用變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇將變頻器箱體內(nèi)部的熱量帶走；夏天溫度本身就有40 ℃，利用變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇帶走的內(nèi)部熱量只能使室內(nèi)和變頻器箱體溫度升高，此時(shí)可以的辦法是利用窗戶或在機(jī)配電室緊鄰變頻器箱體的墻壁上下方均勻適當(dāng)?shù)卮驇讉€(gè)φ500 mm的洞，同時(shí)確?？刂乒駜?nèi)變頻器周圍留有一定的空間，保持良好的自然通風(fēng)。這樣還不行的話可以打開風(fēng)扇，或在洞口加裝排氣扇和風(fēng)道，將變頻器產(chǎn)生的熱量強(qiáng)制抽出室外。最后可考慮采用空調(diào)對安裝變頻器的空間環(huán)境進(jìn)行強(qiáng)制降溫。
3、結(jié)語
加強(qiáng)對變頻器應(yīng)用中故障問題的研究非常必要，這對變頻器的正常使用，挖潛增效，都具有十分重要的意義。
1、高壓變頻器的E端要與控制柜及電機(jī)的外殼相連，要接保安地，接地電阻應(yīng)小于100Ω，可吸收突波干擾。
2、高壓變頻器的輸入或輸出端加裝電感式磁環(huán)濾波器。平性并繞3-4圈，有助于抑制高次諧波此方法簡單易行，價(jià)格低廉。
3、上述磁環(huán)濾波器還可根據(jù)現(xiàn)場情況加繞在高壓變頻器控制信號端或模擬信號給定端的進(jìn)線上。
4、裝有高壓變頻器的電控柜中，動(dòng)力線和信號線應(yīng)分開穿管走線，金屬軟管應(yīng)接地良好。
5、模擬信號線要選用屏蔽線，單端在高壓變頻器處接仿真地。
6、還可通過調(diào)整高壓變頻器的載頻來改善干擾。頻率越低，干擾越小，但電磁噪聲越大。
7、RS485通訊口與上位機(jī)相連一定要采用光電隔離的傳輸方式，以提高通信系統(tǒng)的抗干擾性能。
8、外配計(jì)算機(jī)或儀表的供電要和高壓變頻器的動(dòng)力裝置供電分開，盡量避免共享一個(gè)內(nèi)部變壓器。
9、在受干擾的儀表設(shè)備方面也要進(jìn)行獨(dú)立屏蔽，市場上的溫控器、PID調(diào)節(jié)器、、或變送器等儀表，都要加裝金屬屏蔽外殼并與保安地相連。必要時(shí)，可在此類儀表的進(jìn)線端加裝上述的電感式磁環(huán)濾波器。
簡單地說，一把電烙鐵、一塊萬用表、幾把螺絲刀便能展開變頻器的維修工作，如果條件允許，檢修工具準(zhǔn)備齊全和做好檢修準(zhǔn)備工作，則可以提高檢修效率。但也應(yīng)看情況而走，無需而而俱到，將所有檢修設(shè)備一股腦兒地配齊后，才下手維修，一些設(shè)備其實(shí)是可有可無的。如測量儀表，有萬用表即基木上滿足檢修條件，示波器可視自己的經(jīng)濟(jì)情況及檢修能力而定，不一定非配備不可；如焊接工具，有兩把電烙鐵即滿足基木焊接條件，高規(guī)格多功能的焊風(fēng)槍就不一定要配備了，下文是總結(jié)的測量儀器和工具，快來看看吧~
一、測量儀器：
配備一個(gè)數(shù)字萬用表和指針式萬用表。數(shù)字萬用表用于測量電路板上的元件連接，晶體管好壞；指針式萬用表測量電流和電壓，當(dāng)兩大塊表的電池碰巧不能用的時(shí)候，指針式萬用表可以用于應(yīng)急。變頻器的輸出電壓，雖然基頻一般為0~60Hz以內(nèi)，其載波頻率一般為數(shù)千赫茲至數(shù)數(shù)十千赫茲，用數(shù)字表測量，因內(nèi)部檢波電路的濾波作用，顯示數(shù)值紊亂、跳變或有超量程顯示，用指針式萬用表，則能穩(wěn)走顯示輸出電壓值。另外，用指針式萬用表的直流擋，測量變頻器的輸出電壓，這是一種超出常規(guī)的測量方法，能椐測量結(jié)果，判斷逆變功率電路的故障。
二、焊接工具：
（1）AC220V30W和60W外熱式尖頭電烙鐵各1把
（2）熱風(fēng)槍
三、拆裝工具：
（1）大、中、小型平口、十字螺絲刀等螺絲刀。
（2）選用一套質(zhì)量較好的內(nèi)六角套筒，作拆、裝功率模 塊之用。
（3）剪線鉗、尖嘴鉗、平口鉗各一把。
四、其它工具：
（1）帶伸縮架的放人鏡臺燈（如圖所示）
實(shí)際上這是非常必要的一件檢修工具，變頻器電路板不斷往小體積、高精密方向發(fā)展，貼片式電子元件的人量應(yīng)用，使目測檢修變得困難，無法看淸元件型號及電路板上的銅箔條走向，維修工作臺的環(huán)境光線如果再弱的話，難度更人。使用帶伸縮架的放人鏡臺燈，將其固定于工作臺的一角，根據(jù)檢測需要，可以調(diào)整其任意角度和位置，對放大板上的元件起到放大和照明作用，一舉兩得，非常方便。
（2）小型吹風(fēng)機(jī)（如下圖所示）
變頻器工作于比較惡劣的工業(yè)環(huán)境下，塵土、而粉、木屑等各種飄浮物構(gòu)成的塵埃，附著于主電路器件和電路板上，在潮況環(huán)境中易造成對電路元件的腐蝕，引發(fā)接線端子銹蝕、電路絕緣程度降低引發(fā)打火、燒壞元件等故障；百葉窗式鋁質(zhì)散熱板，附著物多了以后，堵塞空氣對流通道，有時(shí)會使散熱風(fēng)扇產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)，造成IGBT模塊溫升過高，引發(fā)故障保護(hù)停機(jī)動(dòng)作。因而變頻器檢修以前，應(yīng)該做一次比較徹底的清理，用圖所示吹風(fēng)機(jī)，能除去人部分附著物，是個(gè)好辦法。若清除不凈，再配合小毛刷淸掃,有較粘的附著物，如流質(zhì)性糖稀等物，粘在電路板上時(shí),應(yīng)用布蘸清水（或酒精）擦除后，再用理發(fā)用的電吹風(fēng)予以烘干。
此外，各種醫(yī)用鑷子，針管，小剪刀等工具，也都是經(jīng)常用到的輔助工具，在維修變頻器中不起到不可或缺的角色。
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