1.4 冷卻系統(tǒng)
??? 冷卻系統(tǒng)主要包括散熱片和冷卻風扇。其中冷卻風扇壽命較短,臨近使用壽命時,風扇產(chǎn)生震動,噪聲增大最后停轉(zhuǎn),變頻器出現(xiàn)IPM過熱跳閘。冷卻風扇的壽命受陷于軸承,大約為10000~35000 h。當變頻器連續(xù)運轉(zhuǎn)時,需要2~3年更換一次風扇或軸承。為了延長風扇的壽命,一些產(chǎn)品的風扇只在變頻器運轉(zhuǎn)時而不是電源開啟時運行。
1.5 外部的電磁感應干擾
??? 如果變頻器周圍存在干擾源,它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內(nèi)部,引起控制回路誤動作,造成工作不正?;蛲C,嚴重時甚至損壞變頻器。減少噪聲干擾的具體方法有:變頻器周圍所有繼電器、接觸器的控制線圈上,加裝防止沖擊電壓的吸收裝置,如RC浪涌吸收器,其接線不能超過20 cm;盡量縮短控制回路的配線距離,并使其與主回路分離;變頻器控制回路配線絞合節(jié)距離應在15 mm以上,與主回路保持10 cm以上的間距;變頻器距離電動機很遠時(超過100 m),這時一方面可加大導線截面面積,保證線路壓降在2%以內(nèi),同時應加裝變頻器輸出電抗器,用來補償因長距離導線產(chǎn)生的分布電容的充電電流。變頻器接地端子應按規(guī)定進行接地,必須在專用接地點可靠接地,不能同電焊、動力接地混用;變頻器輸入端安裝無線電噪聲濾波器,減少輸入高次諧波,從而可降低從電源線到電子設(shè)備的噪聲影響;同時在變頻器的輸出端也安裝無線電噪聲濾波器,以降低其輸出端的線路噪聲。
1.6 安裝環(huán)境
??? 變頻器屬于電子器件裝置,在其說明書中有詳細安裝使用環(huán)境的要求。在特殊情況下,若確實無法滿足這些要求,必須盡量采用相應抑制措施:振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因,對于振動沖擊較大的場合,應采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件銹蝕、接觸不良、絕緣降低而形成短路,作為防范措施,應對控制板進行防腐防塵處理,并采用封閉式結(jié)構(gòu);溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素,特別是半導體器件,應根據(jù)裝置要求的環(huán)境條件安裝空調(diào)或避免日光直射。
??? 除上述幾點外,定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的。對于特殊的高寒場合,為防止微處理器因溫度過低不能正常工作,應采取設(shè)置空氣加熱器等必要措施。
1.7 電源異常
??? 電源異常大致分以下3種,即缺相、低電壓、停電,有時也出現(xiàn)它們的混合形式。這些異?,F(xiàn)象的主要原因,多半是輸電線路因風、雪、雷擊造成的,有時也因為同一供電系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)對地短路及相間短路。而雷擊因地域和季節(jié)有很大差異。除電壓波動外,有些電網(wǎng)或自行發(fā)電的單位,也會出現(xiàn)頻率波動,并且這些現(xiàn)象有時在短時間內(nèi)重復出現(xiàn),為保證設(shè)備的正常運行,對變頻器供電電源也提出相應要求。
??? 如果附近有直接啟動的電動機和電磁爐等設(shè)備,為防止這些設(shè)備投入時造成的電壓降低,其電源應和變頻器的電源分離,減小相互影響。
??? 對于要求瞬時停電后仍能繼續(xù)運行的設(shè)備,除選擇合適價格的變頻器外,還應預先考慮電機負載的降速比例。當變頻器和外部控制回路都采用瞬間停電補償方式時,失壓回復后,通過測速電機測速來防止在加速中的過電流。
??? 對于要求必須連續(xù)運行的設(shè)備,應對變頻器加裝自動切換的不停電電源裝置。像帶有二極管輸入及使用單相控制電源的變頻器,雖然在缺相狀態(tài),但也能繼續(xù)工作,但整流器中個別器件電流過大,及電容器的脈沖電流過大,若長期運行將對變頻器的壽命及可靠性造成不良影響,應及早檢查處理。
1.8 雷擊、感應雷電
??? 雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓,有時也會造成變頻器的損壞。此外,當電源系統(tǒng)一次側(cè)帶有真空斷路器時,短路開閉會產(chǎn)生較高的沖擊電壓。為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞,通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件。真空斷路器應增加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側(cè)有真空斷路器,應在控制時序上,保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。
2 變頻器本身的故障自診斷及預防功能
??? 老型號的晶體管變頻器主要有以下缺點:容易跳閘、不容易再啟動、過負載能力低。由于IGBT及CPU的迅速發(fā)展,變頻器內(nèi)部增加了完善的自診斷及故障防范功能,大幅度提高了變頻器的可靠性。
??? 如果使用矢量控制變頻器中的“全領(lǐng)域自動轉(zhuǎn)矩補償功能”,其中的“啟動轉(zhuǎn)矩不足”、“環(huán)境條件變化造成出力下降”等故障原因,將得到很好的克服。該功能是利用變頻器內(nèi)部的微型計算機的高速運算,計算出當前時刻所需要的轉(zhuǎn)矩,迅速對輸出電壓進行修正和補償,以抵消因外部條件變化而造成的變頻器輸出轉(zhuǎn)矩變化。
??? 此外,由于變頻器的軟件開發(fā)更加完善,可以預先在變頻器的內(nèi)部設(shè)置各種故障防止措施,并使故障化解后,仍能保持繼續(xù)運行,例如:對自由停車過程中的電機進行再啟動;對內(nèi)部故障自動復位并保持連續(xù)運行;負載轉(zhuǎn)矩過大時,能自動調(diào)整運行曲線,能夠?qū)C械系統(tǒng)的異常轉(zhuǎn)矩進行檢測。
??? 造成變頻器故障的原因是多方面的,只有在實際中,不斷摸索總結(jié),才能及時消除各種各樣的故障。