隨著電力電子技術的發展,電動機的控制也得到了**的發展,淺議無局放試驗變壓器的維修保養，原來以直流電機為主要控制對象的時代已經被取代。取而代之的是交流電機,交流電機與直流電機相比有其天然的優勢即:成本低、過載能力強、操作簡單、易于控制等等。但是交流電機又有自己一個明顯的缺點就是不易調速。為了解決交流電機不易調速的缺點,研究人員經過長時間的研究終于找到了比較好的解決方法,這就是變頻調速。于是變頻器便成了交流電機控制中一個比較核心的部分,雖然變頻器的功能越來越強大,可靠性越來越高,但是如果使用不當,操作有誤,維護不及時,都會因為發生故障或運行狀況改變而使設備的使用壽命減短。因此,了解變頻器的常見故障、對變頻器的維修和保養,延長其使用壽命對于實際工作也越來越重要。變頻器作為強電與弱電結合的設備,科技含量較高,是由眾多的半導體元件、電力電子器件和電氣元件組成的復雜裝置,結構多采用單元化或模塊化形式。它由主控制模塊、邏輯控制模塊、電源模塊、IPM驅動、保護模塊及冷卻模塊等多個模塊組成。由于原理、結構復雜,因此其故障多種多樣,其故障的排除有一定程度的復雜性。
1變頻器使用常見故障及原因分析
①過電流。過電流故障是變頻器故障中*為常見的現象,造成此故障的原因主要有以下幾種:一是加/減速設定時間過短,變頻器輸出頻率的變化遠遠超過電機頻率的變化,變頻器將因過流而跳閘,這是*常見的一種過電流現象。對于這種情況,依據不同的負載情況相應地調整加/減速時間,就可以避免此故障的發生。二是輸出負載過重、突變負載過重或負載側短路。此故障發生時應重點檢查機組有無異聲、振動和卡滯的現象,是否因工藝條件或操作方法的改變而造成超載。負載側是否短路或接地,可以用兆歐表進行檢測。另外逆變器同一橋臂的兩只晶體管同時導通也會造成短路故障。三是電源電壓超過(或低于)限值、缺相。電壓值應嚴格按照說明書中規定的范圍設定,盡量避免電壓過高或過低。無論電源缺相還是變頻器輸出缺相,都會使電動機轉矩減小而出現過流現象。四是變頻器參數值設定不適當。電壓頻率特性曲線中的電壓提升大于頻率提升,破壞了比例關系,造成低頻高壓而出現過流現象。加速時間設定過短,需要過大的加速轉矩,從而造成過流現象。五是減速制動時間設定過短,機組產生較大的再**電電壓,此電壓回饋給中間回路,造成中間回路電壓過高和制動回路過流。
②過電壓。過壓也是變頻器的常見故障,淺議無局放試驗變壓器的維修保養，不僅有主電流因素所引起的過壓故障報警,也有因檢測電路損壞而引起過壓報警的可能性。此故障常發生在機組減速制動時,主要由于制動力矩小,電動機回饋能量大。其分類主要有:電網電壓過高,一般超過正常值的10%以上;制動電阻阻值過大或損壞,不能及時釋放回饋的能量而造成過電壓;減速時間設定過短;變頻器功率模塊故障。
③欠電壓主要問題在電源方面:交流電源電壓過低或缺相;供電變壓器線路阻抗過大,帶負載后變壓器與線路壓降過大而造成變頻器輸入電壓偏低;變頻器的功率模塊故障,造成輸出缺相。
④變頻器負載過大、周邊環境溫度過于高、散熱片吸附灰塵過多、冷卻風扇不正常工作或者散熱片堵塞都會導致變頻器產生過熱故障。負載過大或變頻器容量過小、電子熱繼電器保護設定值太小、變頻器內部故障等發生變頻器過載故障,這些都會導致電機發熱,變頻器顯示過載。
⑤電動機不能正常運轉。如果電機、導線或變頻器有損害,電動機不會工作,線路未接好或者功能設置不當,也會導致電動機的不能正常工作。由于設置變頻器的加減速時間不當,會導致電動機運行中發生失速。由于設置的減速時間過于短或者制動力不夠,也會導致變頻器在減速或停止過程中,由于內部母線電壓過高而發生保護。因此,應設置較長的減速時間,保證內部母線電壓不至于升的過于高,實現正常減速。在增速過程中,設置的加速時間過短或負載太重,以及電網電壓太低,都會導致變頻器過電流而發生保護(也稱過流失速)。變頻器失去對電機速度控制,此時應設置較長的增速時間,以保證變頻器不會過電流,實現平穩的增速控制。
2交流變頻器的維修和保養
交流變頻器在運行及較長時間的放置過程中,環境可能對變頻器本身產生許多不利的影響,變頻器對于濕度、溫度、大氣壓等都有一定的要求。在確保工作環境符合要求的前提下,還有必要對變頻器進行定期的維護和保養。主要包括:
①電氣特性檢查。長期運行和放置的變頻器,由于環境的影響和變頻器器件的老化,必須定期對變頻器進行電氣性能的檢查及保養。對輸入、整流及逆變、直流輸入熔斷器進行**檢查,發現燒毀及時更換;仔細檢查端子排是否有老化、松脫,是否存在短路隱性故障,各連接線連接是否牢固,線皮有無破損,各電路板接插頭是否牢固,進出主電源連線是否可靠,連線處有無發熱氧化等現象,接地是否良好。
②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。淺議無局放試驗變壓器的維修保養，其中對變頻器壽命*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部溫度所決定。在主回路設計時已經根據電源電壓選定了電容器的型號,所以內部的溫度對電解電容器的壽命起決定作用。檢查電容是否有漏液,外殼膨脹、鼓泡或變形的情況,**閥是否破裂,有條件的可對電容容量、漏電流、耐壓等進行測試,對不符合要求的電容進行更換。濾波電容的使用周期一般為5年,對使用時間在5年以上的,其各項指標明顯偏離檢測標準的,應酌情更換。
③建議半年檢查一次。除了日常檢查外,在眾多的檢查項目中,重點要檢查的是主回路的平滑電容器、邏輯控制回路、電源回路、逆變驅動保護回路中的電解電容器、冷卻系統中的風扇等。除主回路的電容器外,其他電容器的測定比較困難,因此主要以外觀變化和運行時間為判斷的基準。另外,還要對變頻器進行除塵、防腐處理等。
3結語
交流變頻器種類繁多,其故障也多種多樣,但是只要掌握了變頻器的原理基礎,就可以正確合理使用交流變頻器。我們要在不斷的實踐,總結出一套快速有效的發現、解決變頻器各種故障的辦法,同時在平時的使用中也應該加強對變頻器的保養與維護,以保證生產裝置的**、穩定運行,延長其使用壽命。
