变频器使用要点分析

为了使通用变频器能安全稳定运行,满足通用变频器允许的运行环境要求是十分重要的。总结起来就是:不要使通用变频器的运行环境超过允许温度,要注意变频器柜体的通风性能。通用变频器的环境温度过高,会使电气绝缘降低、金属部分腐蚀,应考虑除湿,并防止变频器结露。在符合安全运行环境条件下,使用通用变频器时应掌握以下要点:

1、通用变频器必须可靠接地,保证安全运行并有效抑制电磁于扰。干扰如下图：
 
2、通用变频器不宜做耐压实验及绝缘电阻实验。做时应当使用500V绝缘电阻表测量,尽可能减少摇测次数。绝缘前应断开全部的外接主电源与控制线路并短接主电路;对地绝缘应保证在5兆欧以上。具体如下图：
 
3、通用变频器控制电动机时,必须保证电动机具有良好的通风条件,必要时采取外部通风冷却措施。

4、用一台通用变频器带多台电机时除了使电动机运行的总电流小于通用变频器的额定电流外，还至少要计算一台电动机起动电流的影响，以避免变频器过电流跳闸。一拖多如下图：
 
5、通用变频器输出侧不可接电容补偿装置,以免通用变频器过电流保护动作跳闸，甚至损坏通用变频器。

6、由通用变频器驱动电动机的运行与停止,不能使用低压断路器或交流接触器直接操作,应通过通用变频器的控制端子来操作,否则会造成通用变频器失控,引起事故。

7、避免通用变频器驱动与其容量不符的电动机。电动机容量偏小会影响有效转矩输出,容量偏大则谐波容量会加大。
 
8、被驱动的电动机另有制动器时通用变频器应工作于自由停机方式且制动器的动作信号须在变频器发停车指令后才能发出。

9、通用变频器用于驱动防爆电动机时,由于变频器没有防爆性能,应将变频器置于危险场所之外。

10、通用变频器用于驱动齿轮减速机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时,在低速范围内没有限制;在超过额定转速以上的高速范围内,有可能发生润滑油欠供的情况,因此,要考虑最高转速容许值。

11、应特别注意在使用变频器前仔细阅读使用说明书。变频器的输入输出主电不能接反,也不能把“COM”与“GND”接混。应特别注意:在中性点不接地电网(IT系统、浮地电网)中也不能使用RFI滤波器,否则电源可能通过滤波器电容对地短路,从而可能产生危险或导致损坏变频器。

12、试运行时,应先空载运行一次,然后带轻载运行,最后再带满载试运行。

13、通用变频器运行过程中,可以从设备的外部目视检查运行状况有无异常,通过操作面板查阅通用变频器的运行参数,以便及时发现通用变频器及电动机问题。

14、应定期对通用变频器进行清扫、吹灰,保持其内部的清洁及风道的畅通。

15、保持变频器周围环境清洁、干燥,不要在通用变频器附近放置无关物品。

16、安装和维护变频器后,要认真检查有无遗漏的螺钉及导线头等，防止小金属物品掉入变频器内部造成内部电路短路故障。

变频器使用中常遇到的问题和故障防范

由于使用方法不正确或设置环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。
外部的电磁感应干扰

如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置，如RC吸收器；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主线路分离；指定采用屏蔽线回路，须按规定进行，若线路较长，应采用合理的中继方式；变频器接地端子应按规定进行，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装噪声滤波器，避免由电源进线引入干扰。

安装环境

变频器属于电子器件装置，在其规格书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施：振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。
除上述3点外，定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。

电源异常

电源异常表现为各种形式，但大致分以下3种，即缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。

如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备，为防止这些设备投入时造成的电压降低，应和变频器供电系统分离，减小相互影响；对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合，除选择合适价格的变频器外，还因预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式，当电压回复后，通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流；对于要求必须量需运行的设备，要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。

二极管输入及使用单相控制电源的变频器，虽然在缺相状态也能继续工作，但整流器中个别器件电流过大及电容器的脉冲电流过大，若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响，应及早检查处理。

雷击、感应雷电

雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外，当电源系统一次侧带有真空断路器时，短路器开闭也能产生较高的冲击电压。变压器一次侧真空断路器断开时，通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。

为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件，保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时，应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器，因在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。

过去的晶体管变频器主要有以下缺点：容易跳闸、不容易再起动、过负载能力低。由于IGBT及CPU的迅速发展，变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能，大幅度提高了变频器的可靠性。

如果使用矢量控制变频器中的“全领域自动转矩补偿功能”，其中“起动转矩不足”、“环境条件变化造成出力下降”等故障原因，将得到很好的克服。该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运算，计算出当前时刻所需要的转矩，迅速对输出电压进行修正和补偿，以抵消因外部条件变化而造成的变频器输出转矩变化。

此外，由于变频器的软件开发更加完善，可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施，并使故障化解后仍能保持继续运行，例如：对自由停车过程中的电机进行再起动；对内部故障自动复位并保持连续运行；负载转矩过大时能自动调整运行曲线，避免Trip；能够对机械系统的异常转矩进行检测。