孟艷

摘 要：近年來，我國工業(yè)生產取得了跨越式的發(fā)展，人們生活質量和生活水平得到了普遍的提高。但同時，隨著工業(yè)生產規(guī)模和生產數(shù)量的增加，國內環(huán)境質量卻每況日下，綠色環(huán)保和低碳生產已經受到越來越多人們的重視。眾所周知，冶金企業(yè)是一種高能耗、高污染類企業(yè)，如果不對冶金技術和冶金設備進行研究，就會對環(huán)境造成不可逆轉的破壞。因此相關技術人員應該本著提質增效的生產原則，不斷促進冶金企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，變頻器作為有效促進冶金企業(yè)綠色生產的重要組成部件，受到了人們的高度重視。

關鍵詞：變頻器應用;系統(tǒng)

1通用變頻器應用電磁干擾問題

在工業(yè)生產中，電子設備比較多，分布也比較密集，這些電子設備在運行中會和變頻器互相干擾，包括兩個方面，一是外部組件對變頻器造成的電磁干擾，二是變頻器對外部組件造成的電磁干擾。變頻器的整流設備、交直流互換設備、電子電壓調整設備、照明設備等對整個局域電網來說是非線性負載，它所產生的諧波會對這同一區(qū)域電網的電子設備造成干擾，變頻器的電源受到來自其他設備的諧波噪音的干擾后，可能會影響正常的工作狀態(tài)。另外變頻器設備相對于整個局域電網來說也是非線性負載，因此對其他的組件也會造成一定的諧波干擾。另外，變頻器的逆變頻大都采用PWM技術，當變頻器工作在開關模式并且處于高速的切換時，會產生大量耦合性噪音。從這種情況來考慮，變頻器在進行工作時，會對周圍的電氣設備產生電磁干擾。變頻器與周圍設備之間的電磁干擾，會導致變頻器相關組件的工作狀態(tài)不佳，嚴重的會影響設備的正常運轉，對設備的正常壽命造成損耗，也是工業(yè)生產設備的隱患。

2變頻器的過流故障

2.12輕載過電流故障

輕載過電流故障指的是負載很輕但是卻又發(fā)生跳閘的現(xiàn)象，在運行過程中電路機存在著磁路系統(tǒng)不穩(wěn)定的情況。主要原因是在低頻狀態(tài)下，為了能夠帶動較重的負載需要進行轉矩補償，當承擔負載發(fā)生變化時，電動機磁路的飽和度同時也發(fā)生變化，峰值也不盡相同。電流的變化率在尖峰值處會發(fā)生很大的變化，但是電流的有效值卻沒有很大的變化，因此有時候雖然負載很輕但是也會發(fā)生跳閘現(xiàn)象。

2.3重負荷過電流故障

通常情況下，電動機的轉速會隨著負載量的加大發(fā)生大幅度的下降，如果過載保護無法及時被觸發(fā)，電路中的電流就會快速增加并發(fā)生跳閘現(xiàn)象。對于電流的這種故障，首先應該檢查機械內部是否存在短路情況，如果機械內部存在故障則應該及時進行檢查處理。如果是由于負載分配不均或者負載出現(xiàn)突變導致的電流故障，可以適當?shù)膶⒓铀倩蛘邷p速時間延長，同時可以額外附加能耗制動元件對負荷進行合理分配。最后，如果這種重負荷過載頻繁發(fā)生，則應該考慮加大電動機和負載之間的傳動比，這樣能夠有效解決帶不動負載的情況。

2.4調速過電流故障

調速過電流指的是電流帶動負載較大，產生較大的慣性，但是變頻器升速或者降速的時間較短，這種情況下也會產生過電流從而出現(xiàn)故障。對于這種情況可以采取以下措施：如果變頻器升速或者降速時間過短，則應該對整體系統(tǒng)進行了解，分析系統(tǒng)是否允許延長變速時間，如果經分析允許延長變速時間，可以進行適當?shù)难娱L。

3變頻器抗電磁干擾的措施

3.1采用空間隔離

空間隔離是工業(yè)設備中常用的一種避免電磁干擾的方式。不過這需要在工程建設和設備安裝時，設計者對每個電磁設備能夠掌握其性能，能夠在不影響工藝生產的同時，將兩臺容易引起電磁干擾的設備分開放置，這樣電磁波在傳輸?shù)倪^程中就會大大減弱或消失。另外，還可以在兩臺設備中間放置配電柜或者其他不易受到干擾的設備，這樣會阻擋部分電磁波的干擾。但是，在一些工業(yè)生產車間里，受制于土地成本，盡可能合理而緊湊的規(guī)劃廠區(qū)的建設，各種設備放置的也比較緊湊，很難實現(xiàn)真正的空間隔離。

3.2增加濾波裝置

變頻器在運行過程中會產生大量的高次諧波，對于電網其他的設備會造成很大的干擾，而這種干擾程度也是隨著變頻器的功率增加而逐漸增加的。針對這種問題，一方面可以利用無功補償裝置對功率因數(shù)進行一定的調節(jié)。還可以在變頻器的輸入端和輸出端安裝濾波器，降低變頻器的電磁干擾。濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。濾波器可以對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除，得到一個特定頻率的電源信號，或消除一個特定頻率后的電源信號。

3.3進行干擾屏蔽

在變頻器使用的過程中，其他組件的電磁波會以變頻器的控制電纜為途徑進入。上述介紹的內容都是通過設備間的電磁干擾，如果將變頻器整體完全封閉在一個金屬殼內，是完全可以把外界的輻射干擾降低到最小值的。而如果電磁干擾從電纜的一側進入，則必須在電纜側采取一定的抗干擾措施。比如，變頻器的模擬量控制線纜、通訊線纜均使用雙絞屏蔽線，動力輸出電纜采用變頻器專用屏蔽電纜并且不能與其他控制電纜近距離平行鋪設。靠近變頻器一側必須可靠接地。這樣才能有效地降低變頻器與其他電氣設備之間的電磁干擾，保證變頻器和其他電氣設備的良好運行。

3.4振動干擾

變頻器運行時產生的高次諧波所引發(fā)的磁場會對許多機械部件產生一定的電磁策動力，這種電磁策動力若是與機械設備本身的固有頻率相同和接近的話，則會使這些設備產生共振的效果，嚴重影響設備的正常使用。在機械設備的運轉中，超出設備要求的振動不僅會對設備的壽命造成影響，同時也會導致突發(fā)事故，對于操作人員的人身安全造成一定的隱患。因此，在變頻器的運行中，應該盡可能地減少變頻器所產生的高次諧波對周圍機械設備造成的振動干擾。一般常用的辦法是在變頻器和電動機之間接入交流電抗器，這種電抗器能夠有效地減少變頻器輸出電流產生的高次諧波。在電抗器安裝時要注意，一定要安裝到離變頻器最近的距離，這樣才能最大程度地縮短引線的距離，減少干擾因素。

4合理選擇變頻器

隨著我國經濟水平的不斷提高，人們對物質的需求也在不斷提高，尤其是對產品的質量要求也越來越高。而在當前的PLC自動化控制系統(tǒng)應用過程中，不同的變頻器型號比較多。質量比較好的變頻器雖然價格較高，但是在應用過程中具有較好的性能。但是如果沒有根據自動化生產線的具體情況選擇合適的變頻器，高性能變頻器可能會出現(xiàn)過載狀態(tài)，影響變頻器的穩(wěn)定性。在選擇變頻器的過程中，要根據自動化生產線的工作要求以及生產要求科學選擇變頻器。不能為了整體工作效率，采用性能比較高的變頻器，也不能為了節(jié)省生產成本，而采用不符合規(guī)定和要求的變頻器。而要根據生產線的實際工作狀態(tài)，科學選擇變頻器的型號，防止高性能的變頻器產生過載狀態(tài)，影響變頻器在應用過程中的穩(wěn)定性。

結束語

變頻器給我們的生產生活帶來了方便和快捷，同時在一定程度上節(jié)約了生產過程中的能源消耗，改善了我們的生存環(huán)境。因此我們應該不斷研究探索，對于變頻器可能出現(xiàn)的故障給出更恰當合理的解決措施，使變頻器在工業(yè)生產中發(fā)揮出最大的作用。

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