劉 鑫

（神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司，河北 滄州 061113）

黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司（簡稱黃驊港）是神華集團(tuán)煤、電、路、港、航、油系統(tǒng)工程的重要組成部分，也是神華大物流的樞紐，其吞吐量已達(dá)到每年8 000萬t。黃驊港目前共有翻車機、裝船機、堆料機和取料機等大型裝卸設(shè)備37臺，大型設(shè)備中共安裝變頻器211臺。同時也儲備了一定數(shù)量的變頻器備件。

變頻器在長時間的存放過程中，儲存環(huán)境可能對變頻器本身產(chǎn)生許多不利的影響，對潮濕、溫度、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求。由于環(huán)境的影響和變頻器器件的使用期限，必須定期對變頻器進(jìn)行電氣性能的測量及保養(yǎng)。下面以西門子變頻器為例做簡要的說明。

一、電氣性能檢查

1.使用萬用表檢測整流橋特性。使用萬用表的歐姆擋×100，紅表筆接變頻器的“P”端，用黑表筆分別接輸入“R”、“S”、“T”，表針擺動應(yīng)在2/3處，超過2/3或低于1/2均視為異常，將黑、紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，否則為異常。

2.使用萬用表的歐姆擋×100，黑表筆接變頻器的“N”端，用紅表筆分別接輸入“R”、“S”、“T”，表針擺動應(yīng)在2/3處，超過2/3或低于1/2均視為異常，將黑、紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，否則為異常。

3.用同樣的方法檢查逆變部分，將“R”、“S”、“T”換為“U”、“V”、“W”，因為逆變的IGBT的源極和漏極之間在關(guān)閉狀態(tài)下同樣有整流橋特性。

二、絕緣測試

對于輸入輸出端和地（外殼）進(jìn)行高壓絕緣檢測，使用500V搖表的黑表端接變頻器的接地標(biāo)識。紅端分別接“R”、“S”、“T”和“U”、“V”、“W”，勻速搖動電表，測量絕緣電阻在5MΩ以上。

三、電容器的檢測

主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容、濾波電容、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元器件組成。其中對變頻器壽命最有影響的是平滑鋁電解電容器，它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度決定。在主回路設(shè)計時已經(jīng)根據(jù)電源電壓選定了電容器的型號，所以內(nèi)部的溫度對電解電容器的壽命起決定作用。電解電容器相對溫度的劣化特性直接影響到變頻器的壽命，見圖1。一般每上升10℃，變頻器的壽命減半，這是因為隨著溫度的升高導(dǎo)致電解電容器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)劣化速度加快。劣化速度與材料溫度的關(guān)系遵循阿列里烏斯理論(電解液理論)。電解電容器的內(nèi)部溫度實際上是電容器周圍環(huán)境溫度與脈動電流造成的溫度之和。因此，應(yīng)該在安裝時考慮適合的環(huán)境溫度，在電容器劣化過程中，會出現(xiàn)靜電容量減小、漏電流增大、等價電阻值增大、tgδ值增大等現(xiàn)象。維護(hù)保養(yǎng)時通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況，當(dāng)靜電容量低于初期值的80%、絕緣阻抗在5MΩ以下時應(yīng)考慮更換電解電容器。

變頻器閑置1年以上中間回路電容應(yīng)該定期充電以進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，每隔1年充電一次，如不進(jìn)行定期充電，當(dāng)中間回路接電時，變頻器可能損壞。充電時間與變頻器閑置時間如圖2所示，充電方法如下。

1.首先準(zhǔn)備功率不小于5kW的三相調(diào)壓器。

2.將調(diào)壓器的輸入端接入有短路過流保護(hù)的三相電源，三相電源每相必須有10A的交流電流表作為指示。

3.將輸出端通過快熔接入變頻器的“R”、“S”、“T”。

圖1

4.將變頻器調(diào)至10V以下送電，觀察電流表是否異常，將電壓緩緩調(diào)到30V，觀察5min，如果無異常每10min將電壓升高20V，加壓過程中，隨時觀察電流的變化，當(dāng)電壓超過200V時，變頻器的開關(guān)電源可能啟動風(fēng)機開始工作?？蓪㈦妷壕従徤?50V觀察有無電流波動等維持1h后，將電壓升到額定電壓，再維持一段時間，繼續(xù)觀察電流，無異常即可。

5.上電過程中，如果遇見變頻器的面板顯示有故障代碼，先查明原因，看是否與低壓有關(guān)，否則應(yīng)引起重視。

6.電源斷開后應(yīng)等到充電燈完全熄滅后，方可拆除電源線，待機器完全冷卻后裝機。

對于庫存的變頻器應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，保證變頻器處于良好的狀態(tài)，以滿足設(shè)備維修的需要。

圖2

[1]馮垛生，張淼.變頻器的應(yīng)用與維護(hù)[M].華南理工大學(xué)出版社，2001.

[2]王廷才.變頻器原理及應(yīng)用[M].機械工業(yè)出版社，2009.

[3]西門子電氣傳動有限公司.西門子變頻器矢量控制使用大全[M]，2004.