浅谈变频器在设备改造中的应用及常见故障排除.docx

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浅谈变频器在设备改造中的应用及常见故障排除

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摘要：随着科学技术的发展，我国的交流变频调速技术有了很大进展，其是现代电力传动技术重要发展方向,随着电力电子技术,微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用,变频交流调速已逐渐取代了过去的滑差调速,变极调速,直流调速等调速系统,越来越广泛的应用于工业生产的许多领域.尤其时在对老旧设备改造中，变频器的应用也是越来越广泛。同时由于受到使用环境,使用年限以及人为操作上的一些因数,变频器的使用寿命大为降低，对变频器在使用中常见故障的准确判断及及时维修，保证变频器在出现故障时能够及时解决问题，保障工业生产的正常进行。

关键词：变频器；设备改造；故障排除

引言

目前，作为节能降耗主要产品的高压变频设备已经在发电、化工、冶金、矿山等领域得到了广泛应用，并发挥着越来越重要的作用。高压变频器的效率一般可达95%~97%，其余以热量的形式耗散掉。这些热量直接影响着电子元器件的寿命及设备运行的可靠性。目前广泛使用的变频器室冷却方式主要是风道开放式冷却和空调密闭冷却方式，两者在实际应用中都存在一定的弊端，前者积灰严重，变频器故障率高；后者耗电量大，后期维护成本高。利用风道将设备散出的热风通过水冷换热器滤热冷却后再进入室内冷却器件，这种循环用风的冷却方法叫做空水冷。

1煤矿机电设备的特点

分析煤矿机电设备的特点对于合理选择变频器有很大的帮助。目前我国的煤矿机电设备主要有六大特点：（1）机器功率较大，工作时所需要的电压较高，且工作负载大，有采煤机、掘进机、液压支架、移动变电站、提升机、通风机和空气压缩机等大型设备。能耗较大。（2）设备对于可靠性要求较高，一般设备在平时都会以低负荷运行，这也与电缆的距离和供电的方式选择有关系。（3）机电设备的工作环境较差，因为矿井大部分都处在潮湿、高温的条件下，且井下有害气体较多，这样的条件易对机电设备的性能产生一定的影响。（4）设备的养护不到位，且养护成本较大，一旦损坏对于整个煤矿作业有较大的影响。（5）一些设备存在特殊的使用要求，因为煤矿的地下条件复杂，由于地形地质等问题造成的对设备的特种性要求较强，一些设备会进行特殊设计。（6）设备的种类众多，涉及到煤矿开采的各个方面，要综合利用这些设备需要进行一定的统筹。

2生产中应用总结

2.1系统运行方式灵活，可靠性高

（1）增压水泵采用经济的变频方式运行，根据不同季节的水温，调整频率运行，冬季时甚至可以停泵，节能效果显著。备用泵处于备用时，频率自动跟踪运行泵频率，当运行泵跳闸，备用泵联锁启动，频率自动加至运行泵跳闸时频率，安全可靠性高。（2）每组冷却器可实现独立控制启停，多台冷却器的设计在提高了运行可靠性的情况下，同时可根据季节特点、变频器负荷高低，灵活选择冷却器运行台数，在保证变频器运行环境温度的情况下实现节能目的。（3）当冷却器换热器故障或冷却水系统故障无法运行时，可以将换热器上部人孔打开，在换热钢管上部用盖板封堵，然后把换热器下部冷风区各人孔门打开，这样热风排出装置，大气温度的自然风经风机鼓入变频器室内，使原来的闭式循环变为开式自然风循环。此方法在运行中已经得到实践，在正常运行工况下完全满足变频器的冷却要求。

2.2根据控制方式来进行选择

开环控制和闭环控制是变频控制的两种主要方式，两种控制方式有所不同在选择时需要根据实际需求情况来确定。开环控制的优点在于运行时可靠程度较好且结构简单，但是相比较闭环控制来讲其精度相对较低且动态响应速度较慢，对于低速区域的控制不够理想。闭环控制的精度很高且调速范围大，动态响应速度也比较理想但是其系统的使用范围较窄，只能适合于一定的压力速度和流量的条件下，对于变化性控制不够。

2.3系统运行高效、节能

换热器采用高质量紫铜管，能克服普通铜管易被循环水腐蚀的缺点，设计换热面积大，换热效果好，室内温度也完全符合变频器运行要求。换热装置设计有钢管泄漏检测报警及泄漏水自动排出功能，运行高效、可靠。装置结构简单、实用，安装、使用和维护方便，无须对现有的高压变频设备进行大规模的技术改造。

3常见故障及排除方法

（1）开关电源损坏。在众多变频器的开关电源线路设计上，安川变频器因该说是比较成功的。采用了两级的开关电源，有点类似于富士G5,先由第一级开关电源将直流母线侧500多伏的直流电压转变成300多伏的直流电压。然后再通过高频脉冲变压器的次级线圈输出5V、12V、24V等较低电压供变频器的控制板，驱动电路，检测电路等做电源使用。在第二级开关电源的设计上安川变频器使用了一个叫做TL431的可控稳压器件来调整开关管的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。（2）SC故障。SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏，这