鄭雪梅，趙彩鳳，吳建強

(哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣及自動化學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150001)

“電工學(xué)新技術(shù)實踐”是針對電工學(xué)本身的特點，開設(shè)的一門面向本科生的重要的實踐課程。由于其上課方式主要以實驗為主，重點培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，受到了學(xué)生的普遍歡迎。在這門實踐課中用到了松下VFOC小型變頻器，由于其是一種結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，功能較全的小型變頻器，得到了廣泛的應(yīng)用。下面根據(jù)多年從教這門實踐課時對使用變頻器的體會，以及在過程中容易遇到的一些問題及簡單的一些處理方法談一下自己的體會。

1 變頻器在電機控制中的一些問題

電機的調(diào)速過程主要分為四種類型，其中變頻調(diào)速由于其簡單有效得到了廣大學(xué)者及工業(yè)領(lǐng)域的認可。但是，在變頻器電機控制的過程中可能出現(xiàn)如下一些問題。

(1)注意變頻器的選型問題—一般應(yīng)滿足電壓等級與控制電機相符;額定電流為控制電機額定電流的1.1～1.5倍，根據(jù)這個原因，本課程選用了松下VFOC小型變頻器;

(2)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。諧波干擾會導(dǎo)致繼電保護裝置的誤動作，使電氣儀表計量不準確，甚至無法正常工作;

(3)噪聲與振動問題—采用變頻器調(diào)速，將產(chǎn)生噪聲和振動，這是因為變頻器輸出波形中含有高次諧波分量;

(4)發(fā)熱問題—變頻器在運行中由于內(nèi)部損耗而產(chǎn)生熱量，因此，必須對變頻器進行散熱，以延長變頻器的使用壽命;

(5)參數(shù)設(shè)定問題—變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個參數(shù)均有一定的選擇范圍，使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。

2 變頻器應(yīng)用中問題處理相關(guān)對策

1)共用線的諧波干擾抑制

用切斷干擾的傳播途徑和抑制干擾源上的高次諧波的方法處理諧波問題。一般采取切斷共用接地線傳播干擾的途徑動力線的，接地與控制線的接地應(yīng)分開，即將動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;再有將高壓電纜、動力電纜、控制電纜與儀表電纜、計算機電纜分開走線。

2)抑制干擾源上的高次諧波的方式

為了防止高次諧波，一般采取采用如下技術(shù)措施:①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;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產(chǎn)生一個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。

3)對噪聲與振動問題的處理

變頻器工作時，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產(chǎn)生電磁策動力，策動力的頻率與這些機械部件的固有頻率接近或重合時將發(fā)生諧振。對振動影響大的主要是較低次的諧波分量。輕或消除振動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?？刹捎肧PWM方式變頻器，以減小脈動轉(zhuǎn)矩，就可以減弱或消除振動，防止機械部分因振動而受損。

4)關(guān)于過熱問題的處理

應(yīng)注意變頻器的環(huán)境溫度，盡量通風，檢查變頻器風扇等。通用變頻器的運行環(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，必須對變頻器進行散熱。冬天可以利用變頻器的內(nèi)裝風扇將變頻器箱體內(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，此時最好的辦法是利用窗戶或在機配電室緊鄰變頻器箱體的墻壁上下方均勻適當?shù)卮驇讉€500mm的洞，同時確保控制柜內(nèi)變頻器周圍留有一定的空間，保持良好的自然通風。這樣還不行的話可以打開風扇，或在洞口加裝排氣扇和風道，將變頻器產(chǎn)生的熱量強制抽出室外。最后可考慮采用空調(diào)對安裝變頻器的空間環(huán)境進行強制降溫。

5)關(guān)于參數(shù)設(shè)置引起的故障

應(yīng)多注意電動機參數(shù)、變頻器控制方式和啟動方式的設(shè)定等，若發(fā)生參數(shù)設(shè)置故障，可根據(jù)故障代碼或產(chǎn)品說明書進行參數(shù)修改，必要時可恢復(fù)出廠值，重新設(shè)置。

6)經(jīng)常性維護

變頻器運行過程中，可以從設(shè)備外部目視檢查運行狀況有無異常，專職點檢員可以通過鍵盤面板轉(zhuǎn)換鍵查閱變頻器的運行參數(shù)，如輸出電壓、輸出電流、輸出轉(zhuǎn)矩、電機轉(zhuǎn)速等，掌握變頻器日常運行值的范圍，以便及時發(fā)現(xiàn)變頻器及電機問題。此外，還要注意以下幾點:①定期對變頻器進行清掃、吹灰，保持變頻器內(nèi)部的清潔及風道的暢通;②保持變頻器周圍環(huán)境清潔、干燥。嚴禁在變頻器附近放置雜物;③每次維護變頻器后，要認真檢查有無遺漏的螺絲及導(dǎo)線等，防止小金屬物品造成變頻器短路事故;清潔器件后，將主回路端子全部用導(dǎo)線短接起來，將其與地用兆歐表試驗，如果兆歐表指示在5MΩ以上，說明是正常的，這樣做的目的是減少搖測次數(shù)。

3 結(jié)語

本文對“電工學(xué)新技術(shù)實踐”中使用松下VFOC小型變頻器常見的問題及解決策略進行了探討和研究，這對變頻器的正常使用，挖潛增效，都具有十分重要的意義。

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