李天民

（云南天達(dá)光伏科技股份有限公司，云南 昆明 650217）

變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力拖動(dòng)技術(shù)重要的發(fā)展方向，變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，啟動(dòng)電流小，運(yùn)行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果顯著。同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊、小巧、可實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)軟啟動(dòng)和調(diào)速控制等許多優(yōu)點(diǎn)，因此交流變頻器正在逐漸取代傳統(tǒng)滑差離合器調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等繼電接觸器有極調(diào)速。如我公司住宅樓電梯和高層供水控制系統(tǒng)、自來(lái)水自動(dòng)供水控制系統(tǒng)、及生產(chǎn)車(chē)間許多設(shè)備的電機(jī)拖動(dòng)上都采用了變頻調(diào)速技術(shù)，不但實(shí)現(xiàn)了較高程度的自動(dòng)化，節(jié)約了人力物力，相對(duì)耗能大大降低，并且在提高了設(shè)備技術(shù)先進(jìn)性的同時(shí)給管理帶來(lái)許多便利。但如忽視了對(duì)變頻器的日常維護(hù)保養(yǎng)，將也會(huì)造成事故，影響相應(yīng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

我公司的純水系統(tǒng)是由純水公司提供設(shè)計(jì)和安裝。于2006年初投入使用，這種設(shè)備由變頻器、PLC、壓力控制單元、RO膜過(guò)濾系統(tǒng)等組成，其中變頻器使用的是美國(guó)埃莫森(EMERSON)TD2100系列供水專用變頻器。該裝置的特點(diǎn)是功能齊全，操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高，通過(guò)水壓自動(dòng)向生產(chǎn)車(chē)間供應(yīng)純凈水，值班人員只需對(duì)前端水進(jìn)行處理，向車(chē)間供水可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

由于維護(hù)人員大都初次接觸變頻器，加之缺乏這方面的專業(yè)知識(shí)，又沒(méi)有專業(yè)人員進(jìn)行必要的指導(dǎo)。因此對(duì)投人運(yùn)行的變頻器長(zhǎng)年疏于保養(yǎng)和維護(hù)，并且純水站自身通風(fēng)不良，在運(yùn)行了大約兩年左右后出現(xiàn)報(bào)警、跳閘現(xiàn)象。尤其在車(chē)間用水高峰時(shí)段，報(bào)警愈加頻繁。直到這時(shí)運(yùn)行人員仍然不知道這就是將要發(fā)生故障的前兆在報(bào)警跳閘后沒(méi)有對(duì)變頻器進(jìn)行的任何必要的檢查和維護(hù)保養(yǎng)，而是合閘后，繼續(xù)運(yùn)行。導(dǎo)致純水站一臺(tái)變頻器于2008年過(guò)熱燒毀，影響了車(chē)間正常供水一天。

我們隨后對(duì)發(fā)生故障的變頻器進(jìn)行拆開(kāi)檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部積塵嚴(yán)重，整個(gè)變頻器落滿大量灰塵，尤其是印刷電路板、電解電容器、風(fēng)扇、變頻器四壁散熱孔、大功率晶閘管模塊的散熱片等部位積塵過(guò)多。據(jù)此分析該變頻器燒毀的原因是由于散熱不良造成的。在弄清原因之后，立即引起有關(guān)人員對(duì)變頻器維護(hù)保養(yǎng)的高度重視。隨后對(duì)公司內(nèi)所有使用的變頻器進(jìn)行了檢查和維護(hù)保養(yǎng)，并形成制度。對(duì)通風(fēng)條件差的控制室進(jìn)行改造，加裝抽排系統(tǒng)和空氣過(guò)濾系統(tǒng)，加強(qiáng)空氣對(duì)流通風(fēng)。通過(guò)改造后，各設(shè)備使用的變頻器工作正常，至今未發(fā)生相同的故障。

下面簡(jiǎn)單介紹一下變頻器的基本構(gòu)成和自己摸索的一些變頻器運(yùn)行維護(hù)方面的點(diǎn)滴經(jīng)驗(yàn)供有關(guān)人員參考。

1 變頻器的構(gòu)成

變頻器主要是由主電路、控制電路組成。

主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號(hào)的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”，電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路”，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。

2 日常維護(hù)

2.1 日常巡視檢查 變頻器雖然大都具有自動(dòng)控制功能，可以在無(wú)人值守的狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)行工作。但是管理人員并不能因此而掉以輕心，運(yùn)行期間進(jìn)行日常巡視檢查是非常必要的。巡視檢查的內(nèi)容主要包括工作電壓、電流、頻率、功率、溫度等運(yùn)行參數(shù)是否正常，以及通過(guò)聽(tīng)、聞、摸、看觀察變頻器運(yùn)行聲音、輸入輸出參數(shù)顯示和指示、通風(fēng)散熱、振動(dòng)、氣味、外觀等情況是否有異常。在這里特別值得一提的是變頻器的運(yùn)行溫升問(wèn)題，我們知道變頻器的主要部件大都是半導(dǎo)體電子器件如整流模塊、控制模塊、逆變模塊等，而這些半導(dǎo)體器件工作時(shí)，其輸入功率相當(dāng)大的部分是以熱能的形式散發(fā)出來(lái)。再者在變頻器內(nèi)部電路板上的許多載流元器件也都是一個(gè)熱源，其中較大的熱源是變壓器、大功率晶體管、大功率晶閘管、大功率電阻等。由于這些熱源的存在，當(dāng)變頻器工作時(shí)溫度就會(huì)升高。加上環(huán)境溫度的影響，比如在夏季環(huán)境溫度較高或散熱困難時(shí)，設(shè)備工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)，也會(huì)導(dǎo)致溫升提高。由于電子器件都有一定的工作溫度范圍，若超過(guò)其極限溫度，就要引起工作狀態(tài)改變，壽命縮短甚至損壞而導(dǎo)致故障。為了避免過(guò)熱引起故障，變頻器在設(shè)計(jì)制造時(shí)采取了強(qiáng)制風(fēng)冷，在大功率晶閘管逆變模塊的散熱片上裝有風(fēng)扇進(jìn)行鼓風(fēng)冷卻。因此，在日常巡視檢查時(shí)要特別關(guān)注變頻器的散熱，重點(diǎn)檢查風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)、積塵是否堵塞風(fēng)道和散熱片以及器件表面是否積塵過(guò)多等，避免因通風(fēng)散熱不良引起過(guò)熱故障。

2.2 日常維護(hù)保養(yǎng)嚴(yán)格按照操作使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行，主要是針對(duì)日常檢查項(xiàng)目或出現(xiàn)的異常和故障進(jìn)行處理。比如零部件螺絲松動(dòng)、端子排螺絲松動(dòng)、插件松動(dòng)等情況。

3 定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)

對(duì)變頻器的周期性檢查和維護(hù)保養(yǎng)一般確定為一年比較合適，檢查和維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目可以按照說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行。雖然不同型號(hào)類型的變頻器定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目略有差別，但大同小異。常規(guī)項(xiàng)目都包括以下內(nèi)容：

3.1 清潔主要是清掃冷卻風(fēng)道及內(nèi)部積塵。

3.2 零部件檢查調(diào)整 各部位螺絲、插件等是否松動(dòng)；器件有無(wú)過(guò)熱痕跡或腐蝕、銹蝕現(xiàn)象；器件參數(shù)值是否在正常值范圍內(nèi)，比如各種電阻的阻值、電容的電容值、晶體管導(dǎo)通值等；繼電接觸器觸頭是否燒毛嚴(yán)重等；

4 備件備品更換

大多數(shù)變頻器都是連續(xù)工作，因此一些部件經(jīng)長(zhǎng)期工作后其性能會(huì)降低、老化，如不及時(shí)更換就可能會(huì)發(fā)生故障影響設(shè)備正常運(yùn)行。為了保證變頻器能夠長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作，在出廠時(shí)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中就明確規(guī)定了下列一些器件應(yīng)定期進(jìn)行更換：

4.1 冷卻風(fēng)扇變頻器所使用的風(fēng)扇的壽命一般為10Kh一40Kh，約為2-3年，因此生產(chǎn)廠家建議最好按照這個(gè)時(shí)間周期進(jìn)行更換。注意事項(xiàng)就是要按照原裝風(fēng)扇的型號(hào)規(guī)格、電壓等級(jí)、交直流電制式、接線形式進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，特別是直流風(fēng)扇在更換時(shí)要注意接線的極性不可弄錯(cuò)。

4.2 濾波電容變頻器整流電路中的濾波電容，大多使用的是電解電容，廠家建議的使用年限是5年。更換時(shí)的注意事項(xiàng)是在購(gòu)買(mǎi)時(shí)嚴(yán)格按照原裝電解電容的型號(hào)規(guī)格、電壓等級(jí)、電容值進(jìn)行選購(gòu)。更換新電容時(shí)注意極性不得接錯(cuò)。

5 檢查保養(yǎng)時(shí)的注意事項(xiàng)

5.1 拆卸變頻器時(shí)要逐一作好書(shū)面記錄，尤其是接線頭在拆卸時(shí)要作好標(biāo)記，并繪制接線圖，防止復(fù)時(shí)接錯(cuò)。零部件拆卸時(shí)要詳細(xì)記錄各部件的連接和安裝位置，作好標(biāo)識(shí)，有必要時(shí)也需繪制拆裝草圖。

5.2 拆裝變頻器之前要熟讀說(shuō)明書(shū)，弄清楚并熟記其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和拆裝要領(lǐng)，切不可盲目亂拆，避免因拆卸不當(dāng)損壞變頻器。

5.3 拆裝變頻器之前將必要的工具、儀器、材料、備品備件等準(zhǔn)備齊全，避免因此耽擱時(shí)間。

5.4 拆裝變頻器之前必須停電，并且在驗(yàn)電確認(rèn)確實(shí)無(wú)電之后方可進(jìn)行拆卸。切不可帶電進(jìn)行拆卸操作，避免發(fā)生觸電事故。

5.5 每臺(tái)變頻器要建立運(yùn)行維護(hù)記錄和檢修記錄，并且要妥善保管和歸檔備查。

6 結(jié)束語(yǔ)

從以上敘述可見(jiàn)變頻器使用期間的維護(hù)非常之重要，為了保證變頻器設(shè)備能安全可靠運(yùn)行，我們十分有必要在平時(shí)多花一些時(shí)間和精力對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。只有在精心維護(hù)下變頻器才能夠正常運(yùn)行，真正發(fā)揮出它的作用。

[1]原魁等.變頻器基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005，07.

[2]張選正，史步海.變頻器故障診斷與維修[M].北京，電子工業(yè)出版社，2008，4.

[3]吳忠智，吳加林.變頻器原理及應(yīng)用指南[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007,09.

[4]王仁詳.通用變頻器選型與維修技術(shù)[M]北京：中國(guó)電力出版社，2004，04.

[5]EMERSON TD2100系列供水專用變頻器操作手冊(cè)[S].