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变频器的维护和检修

导读: 清灰、维护周期根据环境条件应在6~12月进行必须一次,吹灰要求顺着风道方向进行;冷却风机轴承运行50000小时必须更换,以防突然损坏产生更大损失

1 引言
           
  随着工业自动化的发展,变频器的运用越来越广泛,随之而来的维护和检修问题也就不可避免。变频器的维护和检修问题当然离不开其组成结构和工作原理,对于现在大多数变频器都是间接方式变频工作的交-直-交工作方式,对于实际用量少的其他类变频方式这里不做介绍。
           
  图1是交-直-交变频器的工作原理框图:

            图1 交-直-交变频器工作原理框图

  从原理和结构上容易看出它是由大功率电子元器件和几块不同功能的电路板组构成,既然有电路板、大功率元件就需要对散热方式和运行环境提出要求。
           
2 变频器维护要点
           
  对于变频器装置要求:环境温度-15℃至50℃、环境湿度5%至85%、振动幅值不大1mm、振动加速度不大于7m/s2、输入电源电压偏差±10%、输入电源频率±5hz、变频转换效率98%。清灰、维护周期根据环境条件应在6~12月进行必须一次,吹灰要求顺着风道方向进行;冷却风机轴承运行50000小时必须更换,以防突然损坏产生更大损失;变频器整机备件储备时间一年以上,由于大容量电解电容长时间不用自放电严重,不能立即给定额定电压,否则会产生电容爆炸,应先给定50%的额定电压运行2小时后,再加到额定电压运行。变频器整机备件储备时间超过二年以上,应先给定25%的额定电压运行2小时,增加到50%额定电压运行2小时,再增加到75%的额定电压运行2小时,最后增加到全部额定电压运行;变频器所带负荷容量不应小于变频器额定负荷容量的六分之一,有利于稳定运行。
           
  变频器由于大功率电子元件较多,在运行中由于种种原因,经常损坏的有:igbt模块、直流母线滤波电解电容、整流桥等。经验表明:通常在同一品牌同一系列同规格中,各种同功能电路板可以通用互换,也就是说变频器内部易损元件储备时,可以只储备同一规格(不同型号)中容量最大一种型号的易损器件,基本可以应对突发事件,这样做可以减少元件的储备种类,大大降低库存资金。
           
3 变频器检修思路
           
  多数交-直-交变频基本原理图如图2:
           
  从图2分析出交-直-交变频基本原理:首先将三相交流电滤波后通过桥式整流电路转换成直流电,滤波后将直流电由桥式逆变电路转换成不同频率的三相交流电输出。

            图2 交-直-交变频基本原理图

  3.1 确定变频器的故障范围
           
  在实际经验检修中,一般在没有变频器电路原理图情况下,变频器多由主电路电力电子元件的损坏造成。对于主回路部分首先应判断故障范围,给变频器上电,测量直流母线电压值是否等于输入电压有效值的1.35倍。若电压正常可分判断逆变部分故障,否则可能是整流功率元件、预充电回路或滤波电容等元件损坏。
           
  对于少数内部有接触器的变频器,接触器是直流母线预充电部分,其启动是由变频器上电后,自检测无故障报警信号和给定“启动”信号后才启动接触器。接触器如果不启动没有直流母线电压,就无法判断故障范围。首先,模拟给定逆变部分“无故障”反馈信号和外部启动信号,人为让接触器吸合,可测量到直流母线电压,根据直流电压大小判断故障范围,方法同上。注意启动预充电接触器前,给定的信号有时是脉冲触发信号而不是电平信号。
           
  3.2 整流单元静态检测
           
  判断整流部分某个功率元件损坏方法是利用整流元件的单向导电性,在静态下正、反阻值正常时应不同,具体方法如下:
           
  整流部分的三相桥式整流电路可能是二极管整流、可控硅半控整流、可控硅全控整流或是igbt整流。不管是哪种方式,三相整流电路是对称的,则静态测试阻值结果应符合对称原则,即在静态下三相输入或输出端相对直流母线正、负极正反测试值应是对称的。选择万用表的“二极管”档。
           
  (1)第一步,将红表笔接直流母线正极,黑表笔分别接电源输入三相接线端处,3个测试值应该是相同的。再反过来,将黑表笔接直流母线正极,红表笔分别接输入电源三相接线处,3个测试值也应该是相同的。若采用二极管整流桥进行整流导通时万用表显示0.4~0.6v,反向截止时显示无穷大。如果三相测量值偏差较大,或是某相正反测量值相近或相同,则此二极管元件损坏。对于预充电回路设计在整流桥后的,通过上述操作可以判断整流桥正半周3个整流元件的好坏。
           
  (2)第二步,将红表笔接直流母线负极,黑表笔分别接输入电源三相接线处,3个测试值应该是相同的。再反过来,将黑表笔接直流母线负极,红表笔分别接输入电源三相接线处,3个测试值也应该是相同的,对于预充电回路设计在整流桥后的,这样操作就可同样判断整流桥负半周3个整流元件的好坏(对于12脉波整流桥测试方法同上)。
           
  注意:对于预充电回路设计在整流回路之前的,是采用可控硅半控或全控桥整流,测试结果应有一相与其他两相正反电阻测试值不相同,也就是说有一相实际是测试的二极管预充电回路的电阻值。

 

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责任编辑:siliver
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