席君

[摘? ? ? ? ? ?要]? 變頻器在實(shí)際工作使用的時(shí)候，由于使用方法不正確會(huì)產(chǎn)生各種問(wèn)題。特別是變頻器對(duì)周邊設(shè)備和周邊設(shè)備對(duì)變頻器的影響，已經(jīng)嚴(yán)重影響了設(shè)備的正常運(yùn)行，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。查閱相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，介紹了變頻器在使用中應(yīng)該注意的事項(xiàng)和故障的防范措施，以及怎樣減少對(duì)周邊設(shè)備的干擾。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 變頻器;使用問(wèn)題;防范措施

[中圖分類號(hào)]? TN773? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）46-0104-02

一、前言

目前，我國(guó)對(duì)拖動(dòng)都采用了變頻器控制，變頻器控制在控制方便、調(diào)速范圍廣、節(jié)能降耗等方面優(yōu)勢(shì)突出，但是變頻器使用方法不正確或安裝環(huán)境不合理，很容易造成變頻器誤動(dòng)作及發(fā)生故障，不僅無(wú)法滿足預(yù)期設(shè)計(jì)所要達(dá)到的運(yùn)行效果，還會(huì)對(duì)周邊設(shè)備產(chǎn)生很大的影響。要預(yù)防變頻器對(duì)周邊電器的正常使用造成影響就必須對(duì)故障原因進(jìn)行認(rèn)真分析。下面就變頻器在安裝使用中應(yīng)該注意的問(wèn)題及變頻器本身在使用時(shí)對(duì)周圍設(shè)備的影響做一個(gè)概括性的論述。

二、變頻器的使用及故障防范措施

（一）變頻器對(duì)安裝環(huán)境的要求

在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)控制中，變頻器屬于重要裝置，選擇規(guī)格和安裝環(huán)境有詳細(xì)要求。在現(xiàn)實(shí)生活中，變頻器對(duì)安裝環(huán)境溫度要求是-10℃～40℃。環(huán)境濕度為：相對(duì)濕度不超過(guò)90%（無(wú)結(jié)霜），無(wú)陽(yáng)光直射，無(wú)腐蝕氣體，無(wú)易燃?xì)怏w，塵埃少，海拔低于1000 m。若確實(shí)無(wú)法滿足這些要求，必須盡量采用相應(yīng)抑制措施：如安裝空調(diào)、風(fēng)扇避免日光照射。潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電器件生銹、接觸不良、絕緣能力降低而形成短路，作為防范措施，應(yīng)對(duì)控制板進(jìn)行防腐防塵處理，并采用封閉式結(jié)構(gòu)。振動(dòng)是對(duì)電器件造成機(jī)械損傷的主要原因，對(duì)于振動(dòng)沖擊較大的場(chǎng)合，應(yīng)采用橡膠等避振措施。

習(xí)慣養(yǎng)成：定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風(fēng)扇也是非常必要的。對(duì)于特殊的高寒場(chǎng)合，為防止微處理器因溫度過(guò)低不能正常工作，應(yīng)采取設(shè)置空間加熱器等必要措施。

（二）變頻器對(duì)電源的要求

正常情況下，變頻器對(duì)電源的要求：低壓值：380V-10%=323V（負(fù)載過(guò)量）高壓值：460V+10%=506V。手接觸器和風(fēng)扇的制約電源異?，F(xiàn)象大致分以下三種，即缺相、低電壓、停電，有時(shí)也出現(xiàn)它們的混合形式。這些異?，F(xiàn)象的主要原因是輸電線路因風(fēng)、雪、雷擊造成的，有時(shí)也因?yàn)橥还╇娤到y(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對(duì)地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異。除電壓波動(dòng)外，有些電網(wǎng)或自行發(fā)電單位，也會(huì)出現(xiàn)頻率波動(dòng)，并且這些現(xiàn)象有時(shí)在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)，為保證設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)變頻器供電電源也提出相應(yīng)要求：如果附近有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和電磁爐等設(shè)備，為防止這些設(shè)備投入使用時(shí)造成的電壓降低，應(yīng)和變頻器供電系統(tǒng)分離，減小相互影響;對(duì)于要求瞬時(shí)停電后仍能繼續(xù)運(yùn)行的場(chǎng)合，除選擇合適價(jià)格的變頻器外，還應(yīng)預(yù)先考慮負(fù)載電機(jī)的降速比例。變頻器和外部控制回路采用瞬停補(bǔ)償方式，當(dāng)電壓恢復(fù)后，通過(guò)速度追蹤和測(cè)速電機(jī)的檢測(cè)來(lái)防止在加速中的過(guò)電流;對(duì)于要求必須持續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，要對(duì)變頻器加裝自動(dòng)切換的不停電電源裝置。二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器，雖然在動(dòng)力電源缺相狀態(tài)也能繼續(xù)工作，但整流器中個(gè)別器件電流過(guò)大及電容器的脈沖電流過(guò)大，若長(zhǎng)期運(yùn)行極可能對(duì)變頻器的壽命造成不良影響，應(yīng)及早檢查處理。

（三）電動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高

現(xiàn)實(shí)生活中電動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高是常有的事，對(duì)于現(xiàn)有電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速改造時(shí)，由于自冷電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)冷卻能力下降造成電機(jī)過(guò)熱，此外，因?yàn)樽冾l器輸出波形中所含有的高次諧波勢(shì)必增加電機(jī)的鐵損和銅損，因此在確認(rèn)電機(jī)的負(fù)載狀態(tài)和運(yùn)行范圍之后，采取以下的相應(yīng)措施：更換速比電機(jī)或提高電機(jī)規(guī)格等級(jí)：查看電機(jī)接線方式是否有誤。

三、變頻器對(duì)周邊設(shè)備和周邊設(shè)備對(duì)變頻器的影響及防范措施

變頻器的安裝使用會(huì)對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生影響，有時(shí)甚至導(dǎo)致其他設(shè)備出現(xiàn)故障。因此，對(duì)這些影響因素進(jìn)行分析探討，并研究采取哪些措施是非常必要的。

（一）漏電流及其處理

使用變頻器時(shí)漏電流有兩種形式：一種是對(duì)地的漏電流：另一種是線線間的漏電流。影響對(duì)地漏電電流的因素及解決辦法有：導(dǎo)線和大地間存在分布電容，分布電容越大，漏電流越大：有效減小變頻器及電機(jī)間電纜長(zhǎng)度以降低分布電容。載波頻率越大，漏電流越大：可降低載波頻率來(lái)減小漏電流。但降低載波頻率會(huì)導(dǎo)致電機(jī)噪聲增加。加裝電抗器也是解決漏電流的有效辦法。漏電流會(huì)隨回路電流增大而增大，所以電機(jī)功率大時(shí)相應(yīng)漏電流也大。至于線線間的漏電流，則是變頻器輸出側(cè)布線之間存在分布電容，若通過(guò)線路的電流含高次諧波，就可能引起諧振而產(chǎn)生漏電流，此時(shí)若使用熱繼電器可能會(huì)使其誤動(dòng)作，解決的辦法是降低載波頻率或加裝輸出電抗器。建議在使用變頻器時(shí)電機(jī)前不加裝熱繼電器，使用變頻器本身的電子過(guò)流保護(hù)功能即可。

（二）外界噪聲干擾

這部分噪聲分為兩種：一種由逆變器本身輻射，另一種通過(guò)驅(qū)動(dòng)器輻射到電機(jī)引線。這兩種輻射使外圍電氣設(shè)備的鉛面受到電磁和靜電感而導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生錯(cuò)誤的行為。對(duì)于儀表、接收器和傳感器用于測(cè)量，一般信號(hào)較弱，如果和逆變器較近或在同一控制柜中，容易干擾和誤操作，應(yīng)采用以下方法解決：盡量遠(yuǎn)離干擾源：不要將信號(hào)線和電源線平行排列，特別不能捆綁—啟動(dòng)，信號(hào)線和電源線屏幕電纜：在驅(qū)動(dòng)器輸入和輸出側(cè)的濾波器或無(wú)線電濾網(wǎng)。外圍設(shè)備單靠壓在地面上，可排除因逆變器接地線漏電流而排除的接地。

（三）電源高次諧波干擾

由于電流逆變器幾乎全部采用PWM控制，這種脈沖調(diào)制形式使驅(qū)動(dòng)器在電源側(cè)運(yùn)行產(chǎn)生高諧波電流，并造成電壓波形失真，對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，通常采用以下措施：使用專用變壓器對(duì)逆變器供電，與其他電源系統(tǒng)分離：在驅(qū)動(dòng)輸入側(cè)安裝濾波器循環(huán)反應(yīng)器或各種循環(huán)橋電路，減少高諧波元件，減少高諧波元件，對(duì)于傳入相位電容器，高諧波電流增加電容電流造成嚴(yán)重加熱，必須在電容器前連接以減少諧波元件，對(duì)電感應(yīng)器進(jìn)行合理的分析和計(jì)算，避免發(fā)生LC振蕩。

（四）輸出側(cè)高次諧波

在驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓中，它包含高頻尖峰浪涌電壓。這些高諧波沖擊電壓將降低電機(jī)繞組的絕緣強(qiáng)度，尤其是在PWM控制的逆變器中。因此，驅(qū)動(dòng)輸出端不能連接到電容器或浪涌吸收器，也不能使用帶電容器的電機(jī)，否則會(huì)經(jīng)常損壞逆變器。此外，當(dāng)電機(jī)電纜過(guò)長(zhǎng)時(shí)，由于配電電容器的影響，也容易產(chǎn)生電共振，從而造成電機(jī)絕緣損壞或產(chǎn)生大電流，使逆變器過(guò)流保護(hù)。當(dāng)電纜布線大于100米時(shí)，必須安裝交流輸出反應(yīng)器。

四、結(jié)束語(yǔ)

晶體管逆變器在過(guò)去有自身的缺點(diǎn)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，以往的問(wèn)題一一解決，并增加了新的功能，如“全場(chǎng)自動(dòng)扭矩補(bǔ)償功能”“起動(dòng)扭矩不足”“環(huán)境條件變化造成的減能”等故障原因，都得到了很好的改進(jìn)，同時(shí)逆變器的軟件開(kāi)發(fā)也在不斷改進(jìn)，現(xiàn)在可以在內(nèi)部逆變器中預(yù)先設(shè)置各種故障預(yù)防措施，且故障解決后可繼續(xù)運(yùn)行，如電機(jī)重新啟動(dòng)的自由停車過(guò)程：自動(dòng)復(fù)位內(nèi)部故障和連續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)停機(jī)，自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)報(bào)警號(hào)在負(fù)載扭矩太大時(shí)坐上，以免發(fā)生事故。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐海，施利春.變頻器原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[2]李良仁.變頻器調(diào)速技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

編輯 郭小琴