變頻器的維護與故障診斷

1 變頻器的維護

　　變頻器的維護包括日常檢查、定期檢查，發(fā)現(xiàn)故障要及時診斷、維修，這樣才能使變頻器保持良好狀態(tài)。

　　1.1 變頻器的運行檢查常識

　　變頻器在運行中，可以與電動機、機械設(shè)備一起進行檢查。通常包括以下內(nèi)容。

　　1）監(jiān)視工作電流是否超過變頻器、電動機的容許值。變頻器銘牌上標(biāo)示出的電流值是指額定電流值，這是指在室內(nèi)空氣溫度或周圍空氣溫度為35益，當(dāng)超過35益時，變頻器的容許電流值降低，因為周圍溫度超過35益時，變頻器的絕緣值會降低。經(jīng)驗認(rèn)為周圍空氣每升高5益，額定電流應(yīng)降低5%。如果周圍空氣溫度低于35益，變頻器的額定電流在約30毅的狀態(tài)下增加8%。

　　2）監(jiān)視三相電流是否平衡。變頻器的三相電流平衡與否，還取決于電動機。因此，監(jiān)視三相電流的平衡要作全盤考慮。如果增設(shè)了一些選配件（如電抗器等），那就更要做周密細(xì)致的分析。在正常情況下，任何一相電流最大值不超過額定值，各相電流不相等的百分?jǐn)?shù)容許度可達10%，例如額定電流為100 A，即允許有一相電流不約90 A?；蛘{(diào)整輸入電源的相序，使之最小。

　　最嚴(yán)重的三相電流不平衡是電源的一相熔斷器熔斷，在這種情況下，其余兩相電流很大，這對變頻器、電動機都是極為不利的，所以在變頻器電路中，一再強調(diào)要選用斷路器而不用熔斷器。

　　3）監(jiān)視電源電壓的變化。電源電壓的變化不僅是電動機發(fā)熱的原因之一，而且會影響到變頻器的變頻與電動機的速度。在實際工作中，電源電壓的穩(wěn)定是有一個浮動范圍的，所以一般允許電源電壓的變化裕度在依10%范圍內(nèi)。如果配用電力穩(wěn)壓器為變頻器供電，電源電壓基本穩(wěn)定，效果當(dāng)然要好，但會增加成本。也可手動調(diào)整電源變壓器的分接頭。

　　4）監(jiān)視變頻器的發(fā)熱情況。監(jiān)視變頻器、電動機在運行中的發(fā)熱情況非常重要，因為很多變頻器的主電路損壞、電動機繞組絕緣損壞多是由于溫度過高所致。測量電動機線圈最高容許溫度的方法有電阻測定法、熱電偶測定法、溫度表測量法和變色測溫貼片測試法等多種。監(jiān)視變頻器的發(fā)熱情況可采用溫度表測量法或變色測溫貼片法。

　　變色測溫貼片是一種能夠隨物體溫度的變化而改變顏色，并由此可測定物體溫度變化的產(chǎn)品，它特別適用于普通溫度計難以測量的部件、外表面以及高危環(huán)境中的物體，如變頻器的主電路晶閘管、大功率整流器件等。

　　變色測溫貼片根據(jù)顏色變化可分為單變色或多變色、可逆或不可逆。例如，液晶變色產(chǎn)品，可在規(guī)定的一個較小溫度區(qū)間內(nèi)發(fā)生紅、綠、藍(lán)等顏色變化，不同的顏色對應(yīng)不同的溫度，隨著溫度的復(fù)原，顏色也復(fù)原，這屬于可逆多變色系列。只發(fā)生一種顏色變化的是單變色系列。顏色不可復(fù)原是不可逆系列。在多數(shù)情況下如果測溫部位無人監(jiān)視，而是靠巡視人員來觀測，則需要不可逆的變色測溫貼片，超溫后其顏色不復(fù)原，即把已超溫的顏色保留下來。由于它能記憶超溫的事故的發(fā)生過程和隱患，而受到用戶青睞。

　　為便于選用適合變頻器的測量，變色測溫貼片設(shè)有55益、60益、65益、70益、75益、80益、85益等多種溫度等級的產(chǎn)品。在檢測標(biāo)準(zhǔn)已明確的變頻器相關(guān)部位，可選用在單一測溫點由白色變?yōu)榧t色的測溫片，檢測時比較直觀、明顯。如果觀測距離遠(yuǎn)且光線不好，可選大尺寸的2 cm伊2 cm 或3 cm伊3 cm 的測溫貼片，也可選用圓形測溫貼片。

　　可供選擇的顏色不僅有白變紅，還有白變黃、白變綠、白變黑等。

　　如果希望測溫范圍寬一些，或者一時沒有確定測溫標(biāo)準(zhǔn)，可同時選用幾種溫度等級的測溫貼片。為了相互區(qū)別不同溫度，可采用不同尺寸、不同顏色或不同形狀的測溫貼片粘貼排列來表示變色溫度的差異。例如，采用60益白變黃、70益白變綠、80益白變紅三種貼片貼同一臺變頻器的同一部位處，超溫后，不同顏色表示不同的溫度，電工便能方便地“讀”出溫度值。也可以用70益的1.5 cm伊1.5 cm 小型白變紅測溫貼片，80益的3 cm伊3 cm 大型白變紅組合表示兩種溫度；也可以選用隨意剪切型白變紅型貼片，不同溫度用剪刀剪成自己能識別的不同形狀，來表示溫度的區(qū)別。

　　總之，使用變色測溫貼片有如下要點。

　?。?）正確使用。保存中要避免直接刮、劃、折或高溫，揭取不熟練的，可用小刀鏟一下，不要亂摳，以避免損壞。所貼的測溫部位應(yīng)比較清潔（最好用汽油或其他溶劑清洗一下變頻器待測部位，然后擦拭干凈），這樣才能粘貼牢固。若貼在可能沾有油、水的部位，應(yīng)在測溫貼片上覆蓋一塊大些的透明膠帶，以起保護作用。

　?。?）校驗變色測溫貼片。變色測溫貼片在生產(chǎn)制造時已嚴(yán)格檢測，其溫度點誤差為1耀2益，為了便于電工自己檢驗，這里介紹一個既簡便又準(zhǔn)確的測試方法，具體步驟為：找一個大口徑的易拉罐，在其外壁依次貼上各種溫度的測溫貼片，倒入少量冷水，插入一根溫度計，準(zhǔn)備好一壺開水，即可開始測試。先慢慢地倒入少量開水，用溫度計攪拌，隨著水溫升高，溫度計值上升到變色溫度時，即可看到對應(yīng)溫度的測溫貼片變色。

　?。?）變色測溫貼片的使用壽命。從理論上講，測溫貼片貼到測溫部位后，只要不超溫，能用2耀3年甚至更長時間。考慮到變頻器的使用現(xiàn)場比較復(fù)雜，規(guī)定只要該測溫貼片在常溫狀態(tài)正常環(huán)境下使用，保持白色未超溫，可用2 年。為了準(zhǔn)確測溫以利監(jiān)視的溫度是否超溫，建議最好每年將測溫貼片更換一次。已超溫變色的貼片應(yīng)在檢修變頻器結(jié)束后，及時更換。

　　5）監(jiān)視變頻器的通風(fēng)狀態(tài)。這里主要是指運行中，值班電工須經(jīng)常注意保持變頻器附近沒有任何雜物，如抹布、碎紙、棉紗、導(dǎo)線頭等，以防被變頻器的風(fēng)機吸入造成風(fēng)道堵塞。

　　6）監(jiān)視斷路器、交流接觸器是否完好。

　　7）觀察操作面板顯示有無異常情況。

　　8）監(jiān)視變頻器有無異常聲音、異常振動、異常氣味。

　　9）要始終保持變頻器的清潔狀態(tài)。

　　當(dāng)清潔變頻器時，宜用柔軟布料浸入中性清潔劑或氨基乙醇輕輕地擦去臟污的地方。切不可用有機溶劑如丙酮、苯、甲苯和酒精等，它們會造成變頻器表面涂料脫皮。也不要用清潔劑或酒精擦試操作面板或參數(shù)單元的顯示和其他部分。

　　值得一提的是，清潔變頻器時必須先停電，后擦拭，以杜絕觸電事故的發(fā)生。

　　1.2 變頻器的定期檢查

　　作定期檢查時，待停機運行，切斷電源，打開機殼，讓主電路直流濾波電容器充分放電，待充電指示燈熄滅，萬用表測試直流電壓已降到安全電壓（DC 25 V以下）后，方可進行檢查。

　　1.2.1 定期檢查項目

　　變頻器的定期檢查項目這里略過。

　　1.2.2 檢查方法

　　1.2.2.1 逆變模塊、整流模塊的檢查

　　檢查前，拆下逆變模塊、整流模塊與外部連接的電源線（R、S、T）和與電動機連接的接線（U、V、W）端子，將萬用表撥到R伊100贅擋。分別測量R、S、T、U、V、W、P 和N 處，變換萬用表表筆，測量其導(dǎo)通狀態(tài)，便可判斷它們是否性能良好。整流橋模塊、逆變器模塊電路如圖1所示，測試結(jié)果見表1。

　　1.2.2.2 主電路的電壓、電流和功率的測量

　　變頻器的電源側(cè)、輸出側(cè)的電壓、電流因為含有高頻成分，所以測量儀表和測量回路不同，所得到的數(shù)據(jù)也是不同的。用工頻儀表測量時，三相電源輸入場合的連接如圖2 所示，單相電源輸入場合的連接如圖3 所示。

　　1.2.2.3 變頻器的絕緣測試

　　變頻器的絕緣測試是指對主電路進行測試，切勿對控制電路進行絕緣測試。在對外部電路進行絕緣測試時，一定要拆除主電路的全部端子上的引線。待加到變頻器端子上的測試電壓穩(wěn)定后，再讀出絕緣電阻表上的絕緣電阻值，其阻值應(yīng)大于1 M贅。測試方法如圖4