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高压变频器的工作原理和常见故障分析周占金

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：周占金

[导读] 变频器使用过程中必须结合高压变频器基本性质，在探究高压变频器重要控制策略的基础上，根据企业实际工业生产情况，针对性地对高压变频器的改造方案、改造技术等进行优化改良，对比分析高压变频器改造效益，为企业良好经济价值的取得奠定更坚实的基础。

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摘要：变频器使用过程中必须结合高压变频器基本性质，在探究高压变频器重要控制策略的基础上，根据企业实际工业生产情况，针对性地对高压变频器的改造方案、改造技术等进行优化改良，对比分析高压变频器改造效益，为企业良好经济价值的取得奠定更坚实的基础。
关键词：高压变频器；工作原理；常见故障
        前言
        随着我国高新科技应用水平的不断成熟，高压变频器技术理论体系不断完善，实践应用水平逐步提高，高压变频器在冶金、电力等诸多行业得到了较为广泛的应用。一般而言，高压变频器在冶金、电力等诸多行业上的巨大应用潜力和节能价值以及其优良的调速性能等，使高压变频器具备了较为广阔的未来市场发展空间和发展前景，也为电力、冶金等诸多行业提供了源源不竭的发展动力。目前，高压变频技术已成为电力电能领域以及冶金冶炼行业的重要关注内容，为大功率传动装备的应用和企业经济效益的达成提供了重要支撑，因此，对高压变频器特性及应用的探讨与研究具备重要理论意义和现实价值。
        1高压变频器概述
        高压变频器主要是指实际输人电源电压超于3000V以上的大功率变频器。通常情况下，高压变频器主要有高低高、低高和高高等三大类型区分。传统模式下的高压变频器主要采用空硅整流的方式，晶闸管逆变器等基本元件为组成部分，其整体运行时谐波较大，对电动机以及区域电网甚至机械设备等都有着较大不良影响。随着近理代电力电子理论技术和实践经验的不断成熟，计算机传感器技术、控制技术、通信技术等迅速发展，新型器件逐步改变了传统模式下晶闸管逆变器件性能较差这劣势，IGBT、ICCT等全新构件构成的高压变频器谐波较小，性能优良，功率系数有着较大幅度的提升。
        ２高压变频器的特性
        高压变频器主要有节能效果显著、延长设备使用寿命、不断提高企业自动化运转水平、减少高压变频器对电网的启动冲击以及减少电源的功率储备等诸多优势。就延长设备使用寿命问题而言，借助高压变频器启动设备，在设备实际启动和运转过程中，对电动机的冲击值较小，能够降低电动机的绝缘损害。且电动机在具体启动过程中，运行压力值与风量值处于更平稳状态，降低对电动机低负荷状态时的磨损，延长设备的具体使用时间，降低企业设备的基本维护成本。
        3安装设置
        在电子设备的工作中，对内部的精密零件以及周边环境是有很严格的要求的，变频器更是如此。因此在安装设置变频器的时候需要格外注意周边的环境，这样才可以保证变频器的正常工作，在一定程度上就可以避免一些震动或者灰尘对变频器的影响，才可以确保变频器所在的环境更加稳定，这对变频器的工作是很有利的。而且，在具体的操作使用中，变频器是否可以满足使用者的要求和变频器的设置是有很大的关系的，因此正确地设置变频器是很重要的。一般情况下，变频器的初始设置是在出厂时已经被设置好的，因此是可以直接使用的。可是因为每一台变频器工作的环境是不同的，因此就需要根据实际的环境而去设置相应的参数值，这种设置方式是根据长期的工作经验和实际的测算而去完成的，因此这种设置方式是最适合变频器的运行工作的。如果在设置中出现一些错误问题，那么变频器就不会正常地工作，更有可能会出现一些故障问题。假如按照变频器的使用说明书设置以后，机器仍然无法正常运行工作，那么就应该将变频器进行初始化设置，这样才有可能保证机器的正常使用。

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        4常见故障
        4.1电源出现问题
        （1）电压超高问题
        变频器在实际的使用中有可能会出现工作电压不稳定的情况，一般情况下会出现直流电压的不稳定。每一台变频器的工作电压也是有一个正常使用范围的，如果变频器电压超出了正常工作范围，那么变频器就会出现问题，而且变频器的显示屏也会出现提示码。因此如果产生这类故障，就需要针对电压的问题进行检查，对时间设置的减速或者转矩的设置，就可以直接解决所遇到的问题。
        （2）超负荷问题
        在变频器的使用过程中，超负荷问题是导致变频器出现故障的主要原因之一。如果出现了变频器超负荷工作的情况，那么就需要重点分析原因，根据变频器出现的问题去分析是变频器超负荷工作的问题还是电机的问题。很多时候，假如是变频器出现了超负荷问题会有报警提示的，因此在变频器实际的工作中可以加长时间或者加速等去有效地解决相应的问题。假如出现了变频器超负荷工作的问题，那么就需要减少工作负荷，这样通过改变负荷去解决问题。假如是由于机器的润滑效果差引起的，那么就需要进行整个机器的检查和维修。
        4.2雷电影响因素
        雷电对于变频器的影响是很大的，另外电源系统中真空断路器的开闭也会出现很高的冲击电压的。变频器的真空断路器在断开的时候，会通过耦合而形成较高的电压冲击。因此，若是要避免电压引起的变频器的损坏，就应该在变频器的输入口安置电阻，这样就可以使得输入电压小于变频器所要求的最高电压。在利用真空断路器的时候，要最大化地利用冲击加置浪涌吸收装置。假如变频器有真空断路器，那么就应该保证先断开变频器，再操作真空断路器。传统的晶体管变频器一般会出现难启动、易超负荷等问题，因此在IGBT和CPU单元的技术发展以后，变频器就实现了自检以及故障预警的功能，这样就可以在一定程度上避免变频器工作中问题的产生，提升了变频器运行中的稳定性。
        4.3震动和噪音影响因素
        一些机械的震动也会影响变频器的正常工作的，因为震动会对变频器内部的一些电子元件产生影响，从而造成电子元件的损坏。在震动强度较大的时候，要制定应对措施，比如安置橡胶器件进行缓冲。噪音因素通常情况下包括变频器内部工作产生噪音和电动机工作产生的噪音，因此针对不同的工作环境，就应该使用不同的解决方法处理问题，例如在变频器安装设置的过程中，就需要保证精准度的情况下去降低脉冲产生的影响，利用变频器本身的功能，去寻求共振点位进行调整，这样就可以排除不利的范围，而且有的时候变频器的噪音和辅助设备是有关系的，因此在具体的调整过程中，需要重点考虑这个因素，选择可以降低噪音的电子元件。
        4.4外界影响因素
        在变频器的实际使用中，会产生外界影响因素的问题：因为机器的散热导致机器无法正常运转和磁力因素产生故障两种问题。因为变频器本身是一个整体设备，而且内部的零部件是由一些电子元件组成的，因此变频器在实际的使用过程中会产生热量，尤其是在高负荷运转的过程中，产生的热量是很多的。所以假如遇到机器温度过高或者机器散热出现故障的时候，就会导致变频器的温度过高，就会造成机器出现故障。对于这个问题，是需要在最大程度上降低机器的工作温度和周边环境温度，这样就可以有效地增加散热，提高了机器的散热能力；磁力因素对机器内部的电子元件的影响也是很大的，因此在变频器出现一些干扰因素的时候，就会影响变频器的正常工作。因此，在这个问题上，就需要安装能够吸收磁力的装置。
参考文献：
[1]卜宪新.变频器在使用中遇到的问题和故障防范[J].商品与质量,2015,38（36）.
[2]赵春艳.变频器在使用中遇到的问题和故障防范[J].民营科技,2014,61（7）.
[3]刘伟.变频器在使用中遇到的问题和故障防范[J].活力,2015（15）.
[4]朱峰.浅谈变频器在使用中遇到的问题和故障防范[J].中小企业管理与科技,2013,81（24）.