变频器的使用与维护

【摘 要】由于各种新工艺新技术在现在生产中的不断应用，以及现代化生产中对新技术新设备的要求越来越高，变频器在现在生产中的地位举足轻重，由于一些安装环境不合理，以及内部参数设置不正确极易造成变频器误动作及发生故障，甚至烧毁变频器，给现在生产生活造成一些不必要的损失。我根据自己多年的工作实际和有关资料，对变频器的使用与维护总结出了以下几点，仅供参考，不足之处，请提出宝贵意见。

【关键词】变频器；故障原因；防治措施

造成变频器误动作及发生故障，频繁停车甚至烧毁变频器的原因主要由安装环境、电源异常、雷击与感应电、电源高次谐波等等原因引起，下面就以上几点原因做一个简单的介绍。

首先介绍一下变频器的工作原理。下图显示变频器的主回路简图。

整流器将三相交流电压转换为直流电压。中间电路的电容器组稳定直流电压。逆变器将直流电压通过参数设定以及按键给定的频率，通过中央处理器（CPU）转换为交流电机使用的交流电压。

1 首先谈一下变频器的安装环境

变频器属于电子器件装置，在其规格书中有详细安装使用环境的要求。但在实际使用中往往无法满足这些要求，但在安装过程中应尽量采用相应抑制措施，振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施，潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。

2 讲一下电源异常对变频器的影响

电源异常对变频器的影响最为严重，如得不到及时处理将造成变频器无法正常工作，更为严重的是将烧毁变频器对生产造成无法估量的损失，因此更应引起各位同行的注意。电源异常大致分为以下几种缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也可能是同一供电系统内出现对地短路及相间短路，等原因造成系统供电电源电压降低甚至缺相，停电等。有些电网或自行发电单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。如果附近有直接起动的电动机，或者大的设备，为防止这些设备投入时造成的瞬时电压降低，应和变频器供电系统分离，减小相互影响；对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合，除选择合适价格的变频器外，还因预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式，当电压恢复后，通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流；对于要求必须不间断运行的设备，要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。对于使用单相控制电源的变频器，虽然在缺相状态也能短时工作，但整流器中个别器件电流过大及电容器的脉冲电流过大，若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响，应及早检查处理。

3 雷电以及线路的感应电对变频的影响

雷电对变频的影响也不能忽视，例如我公司一台ABB ACS550变频器在今年一次雷雨后，由电源引入雷电造成系统参数复位，并且造成变频的驱动板损坏，而无法使用，造成了不小的损失，另外线路的感应电也会造成变频的运行参数改变，甚至经常乱报故障，造成变频多次停机，因次在引入引出线路的电源线应尽量采用带有屏蔽层符合要求的电缆，控制电缆尽量和电源线分开。另外在感性负载（继电器、接触器、电机）断开时会引起电压突变，为了降低感性负载断开时的电磁干扰，需要在感性负载上安装噪声抑制电路《压敏电阻、RC滤波器 、二极管》如果不对这种电磁干扰进行抑制，这种干扰可能会通过控制电缆兼容性或感性传输到其他导体，造成系统其他部件的功能失效。但是在安装保护元件时应该尽可能靠近感性负载，不要将保护装置安装到I/O 端子排上，否则会造成更大的干扰甚至损坏变频器。具体安装原理见下图：

另外电缆的选用，电机线应选用有三根导电体一个同心结构，或者对称PE导体和屏蔽层，对于低压信号应选用双层屏蔽的电缆，模拟信号和数字信号要分开电缆试用。

4 为提高控制系统的灵敏度以及噪声抑制能力

变频器要有正确的接地，并且变频器接地端子E接地电阻越小越好，接地导线截面积应不小于2mm2，长度应控制在20m以内，变频器的接地必须与动力设备接地点分开，不能共地。信号输入端的屏蔽层应接至E(G)上，其另一端决不能接于地端，否则会引起信号变化波动，使系统震荡不止。

除上述几点外，应定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于灰尘比较大的场所要安装必要的防尘措施，并且每隔一段时间对变频器进行清灰处理，对于特殊的高寒场合，为防止变频内部处理器因温度过低而不能正常工作，应采取必要的加热措施，对变频进行辅助加热及除湿，防止变频因受高寒高湿影响，造成变频器不能正常工作。

只要我们在日常的生活生产中加强对于电气设备的维修及保养，勤巡检、勤发现、勤动脑、勤思考，认真对待出现的问题，对于选型方面，严格对待慎重分析，相信像上述所出的问题都会避免。这样不仅对于企业来说可以减少不必要的投资费用以及因设备故障所造成的经济损失，而且对于我们自身素质和实际能力及水平的提高都会相应的提高。

参考文献：

[1]ABBACS550用户手册2010版

[2]ABBACS350用户手册2010版

[3]维修电工教材 （中国劳动出版社）