摘要:变频器因具备频率可调、节能等特点而得到了广泛应用,但是由于变频器本身属于比较精密的设备,使得设备维护工作量提升、设备整体运行可靠性降低,容易产生故障,存在故障查找、维护困难等比较突出的问题。
关键词:变频器应用;故障;处理措施
引言
变频器是电气传动控制领域中的重要设备,随着电力电子大功率器件技术的迅速发展,低压变频器发展有了新的飞跃,为响应节能降耗的能源形势要求,需将低压变频器广泛应用于各发电厂。低压变频器通过改变电源频率,来启动电机和进行无级调速,减小启动电流、消除对电气和机械的冲击,根据系统需求调节设备工艺参数,实现节能效果,简化工艺机械结构。低压变频器虽能改变传动设备运行效果及提升运行效率,但在运行过程中出现了新的问题,低压变频器中出现的一系列故障成为发电系统薄弱环节,需对其进行分析并采取有效措施来改善这一状况。
1变频器的功能作用
变频器的主要功能主要表现以下三个方面:第一变频节能的作用。为了确保企业生产过程中设备的安全运行,因此在机械设备的动力驱动设计过程中,为了防止设备超负荷的运行,都会留有一定的空间,虽然设备在运行过程中都能满足电机的动力驱动,但是多余力矩可能都会导致电机功率的加大,从而导致电能的浪费。因此可以利用变频器进行调节,当电机对电流的需求减小时,可以通过改变泵体或者风机来降低流量,以此来确保满足工况的实际需求。而对于生产所需的电机而言,利用变频器的主要作用就是适当调节电流。在变频器调节电频电压的过程中,首先将交流电调节成直流电之后,紧接着利用逆变器的作用将直流电调节为交流电,通常使用的逆变器只能够将直流电转变成固定的交流电。实际上,变频器的节能效果需要在一定的条件下才能发挥作用,首先,就是对于风机以及泵的运行调节,其次,就是设备自身能够通过软件的自动调节作用进行节能;第二功率因数补偿节能作用。线路中存在无功率的运行,则可能会导致电源线以及设备出现故障,如果有大量的无功率电耗在电源线路中存在,则会降低设备的功效,最终导致耗能的增加。因此则可以利用变频器的滤波的作用来提高功率,从而减少电机对于电能的损耗;第三是软启动节能作用。当电机开启后,会对电网带来一定的冲击力度,该冲击力度与电机的功率成正比的关系,由于传统的其启动方式会给电机带来较大的电流和冲击,可能会导致挡板的破坏,因而影响机械设备的正常使用。在采用变频器后,为了保障电机是从零开始启动,因此利用软启动方式来替代了传统的启动方式,能够最大限度的控制电源提供的电流,以此来减轻对电网的冲击作用,也可以增加设备的运行寿命。
2变频器产生故障的原因
2.1发生故障的时间
最常见的故障就是老化性故障,因为对变频器使用的时间较长,使得其超越了变频器能够承受的使用范围,导致了该故障出现。所有的事物都是有寿命的,一般使用时间比较久远的设备就比较容易出现老化性故障。突发性故障是在使用变频器的过程当中,突然发生状况,导致设备无法正常应用[1]。另外还存在间歇性故障,出现的原因是变频器出现了问题,最终导致在对其某些功能进行应用的过程当中,会有不稳定的现象出现。
2.2轻载过电流故障
出现轻载过电流事故的原因主要是因为负载较轻并且同时有出现跳闸的情况,因此在电机运行过程中可能会出现磁路系统运行不稳定的现象。产生故障的主要是因为处于低频条件下,为了确保较重的负载能够稳定运行,如果当负载情况发生任何变动,则可能会导致电机磁力的饱和度也同样产生变动,因此峰值也会不同。电流的最大值可能会出现明显的差异,而电流的有效值则变化不大,因此当负载很轻的情况也会出现跳闸的情况。
2.3电气接线及硬件故障
低压变频器电路结构复杂、电气元件较多,发生的硬件故障主要有:光纤头松动积灰导致控制器与功率单元通讯中断,引发故障停机、功率单元控制错乱器件损坏等;过电压保护器性能下降内部击穿产生电弧损坏周边元件;移相变二次绕组引线接头接触不良发热烧断;功率单元整流逆变器件、储能电容击穿产生电弧导致功率单元故障。以上故障现象均为严重故障,将会立即跳闸停机,故障电弧若不能快速切断对变频器损伤则是毁灭性的。
3变频器的常见故障维修对策
3.1变频器过载故障
变频器出现过载事故主要有两方面,即变频过载和电机过载。造成过载的原因可能是由于加速和制动时间太快、电网的电压较低以及负载过重的原因都可以导致变频器出现故障。当变频器出现故障之后可以通过适当的延长加速和制动时间,对电网电压应该进行严格的检查等。造成负载过着的原因可能有,负载不能拖动电机和变频器的正常工作,还有可能是由于机械润滑不好而产生的负载过重。对于前者则可以选择更大功率的电机和变频器,而后者则需要对设备进行维修。
3.2合理设置参数及避免误操作
设备参数应准确,根据生产工艺及时探索调整低压变频器运行参数。电动机参数必须实测或参考出厂参数设置;适当调高变频器启动频率下限运行值,在高负荷情况寻找加减速曲线规律,适当调整加减速时间,同时调小风机或水泵入口阀门,减小机械负荷波动;低压变频器过流过载保护参数,用于保护变频器本身器件,具有承受最大定值的能力,适当调高保护定值;对工艺系统重要负荷,设置变频故障自动切工频功能,低压厂用电系统具备工频直启容量,根据工艺系统能力适当调低切换频率条件。
3.3清灰和更换
在使用过程中,尤其是在关机状态下,变频器会受到灰尘和湿度的强烈影响。在这种情况下,附着在电路板上的灰尘会出现潮气现象,用电会增加火灾的危险。同时,电厂(例如燃煤电厂)在变频器中积聚了大量的煤尘,这会影响电路板,从而很容易引起短路和烧毁。变频器故障会影响企业的生产和效率,在变频器停止工作后应对变频器进行检查,一般为六个月或十二个月每小时,如有必要,可偶尔检查变频器的内部组件。在检查完毕后还需要留意变频器的状况,以方便拆卸和有效清洁电路板和散热器。
3.4变频器显示过流
变频器出现故障最普遍的情况就是变频器显示过流,并且导致变频器显示过流的原因非常多,例如电流短路、接地和重负荷等情况都会导致变频器显示过流。为了能够降低因为变频器显示过流的原因而带来损失,在开始工作之前,工作人员必须要严格检查并排除事故的出现。当排查工作完成之后,工作人员还需要对电流电路情况进行科学的判断,致使事故出现后能够对其进行准确的判别。
结束语
低压变频器应用及维护,应研读低压变频器厂家说明书,明确重要参数,提高自控程度培养人员技能精细化操作,改善运行环境条件,定期维护保养。在多种负荷工况下精心调试,以满足工艺系统高负荷安全可靠运行要求。为提高变频器可靠性设计选型很重要,提议新设计中选用功率单元具有逆变回馈电能及电子开关旁路的低压变频器,多余能量可回馈电网实现更加节能。
参考文献
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