变频器的发展及实践应用中的故障排除探讨

2014年第18期工业技术科技创新与应用变频器的发展及实践应用中的故障排除探讨张付胡乐举郭锡文（山东山大华特科技股份有限公司，山东济南250061）随着时代的发展，越来越多的高科技智能产品出现在国内市场中。尤其是近几年来，我国的高科技电子产业的发展速度已经迅速占领了国内经济市场领先地位。在电子产业发展中，尤以变频器的发展与改革创新是最令国人骄傲与自豪。1什么是变频器所谓的变频器就是利用电力半导体元器件中的通断作用使电能装置电源中的工频转换为另一种频率的设备。变频器主要是由滤波、整流、逆变、驱动单元、制动单元以及检测单元、微处理单元几个部分组成。如图：1.1变频器的工作原理变频器在工作中通常是将电源工频转换为另一种交流电源的频率，以此来实现电力设备频率的运行速度控制。在变频器工作中，控制电路主要负责对电力设备的主电路进行控制，而整流电路则是将交流电直接转换为直流电，同时直流电路对电力设备的整体输出电流起到了平滑滤波的作用。另外，变频器在工作中，逆变电路将电力设备中的直流电再次转换为交流电，以此达到了电力设备电流间相互转换的目的，使电力设备可以通过变频器改变电流电压的流量，起到变速作用。1.2变频器的分类变频器在实际应用中的种类有很多。通常情况下，如果按主电路在工作中的运行方式分，可以大致将其分为电压型变频器和电流型变频器两种，而如果按变频器开关进行分类的话，又可以将其分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器。另外，如果按照变频器的运行机理来分，又可以将变频器分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器，如果将变频器按用途来分的话，则可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器。因此可以说，无论是哪种电力设备，都可以找到相应的变频器进行电流与电压之间的相互转换，完全符合了当今人们的各种需求。1.3变频器的应用对于VVVF型变频器来说，它具有改变电压以及负荷频率的作用；而对于CVCF型变频器而言，主要是在变频器工作时起到了电压恒定以及频率恒定的作用。目前而言，变频器在不同国家所使用的供电交流电源，无论是家用变频器电源还是工用变频器电源，对变频器电压及频率的要求均设定为电基本的400V/50Hz或200V/60Hz（50Hz）。另外，为了能够使可变的电压和频率产生，变频器设备还需要将电源的交流电变换为直流电（DC）使用。2变频器的发展2.1变频器的发展史早在20世纪60年代，我国电子元件的发展就经历了SCR（晶闸管）、BJT（双极型功率晶体管）、GTO（门极可关断晶闸管）、MOSFET（金属氧化物场效应管）、SITH（静电感应晶闸管）、SIT（静电感应晶体管）、MCT（MOS控制晶闸管）、MGT（MOS控制晶体管）、HVIGBT（耐高压绝缘栅双极型晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）几代变频器的演变过程。变频器元器件的发展大大地推动了电子变换技术的发展。在20世纪70年代初期，脉宽式调制变频器的电流调速及转换技术引起了人们的普遍关注与重视。到了20世纪80年代时，变频器技术研发小组所研发出的具有核心PWM模式优化变频器再一次吸引了人们关注的目光。变频器技术通过不断的改进与创新，终于得出较多的变频器优化模式，在众多变频器优化模式中，以鞍形波PWM模式的变频效果最好。2.2变频器的发展方向目前我国国内市场中所使用的变频器种类十分繁多，且质量与规格结构参差不齐，使消费者在采购时往往无法对变频器做出正确的选择。就目前变频器的发展而言，虽然变频器发展速度较之国外先进国家的速度要快很多，但变频器的高端市场供货来源依旧被国外的许多国际中知名变频器品牌所拢断。原因之一是因为国外的变频器高端产品进入国内市场的时间较早，而国内消费者在购买变频器产品时也十分注重品牌与质量。而另一方面由于我国的变频器产品始终处于国际同类产品当中的中端位置，产品的种类又相对比较单一，在使用过程中功能性较差。因此，为了快速使我国变频器产品达到国际高端水平，首先积级引进国外高端变频器产品的生产技术，并且加强国内变频器产品的高频化、数字控制化、网络化与智能化生产水平。另外，变频器生产厂家要对变频器的生产质量加强管理，使国内变频器产品真正成为高性能、多功能、无毒低碳的产品。只有这样，国内的变频器生产厂家才能够在变频产品大市场中占有一席之地，也才能够有机会赶超国外先进国家的高端变频器生产水平。3变频器实践应用中的故障排除3.1非织布生产线上变频器故障排除措施一般情况而言，企业出于对自身经济效益的考虑，在非织布生产线上使用变频器会大大降低企业的生产成本。然而目前在许多非织布生产企业的变频器使用过程中，由于变频器属于易损坏设备，因此企业往往在生产中因变频器出现故障导致不必要的损失。尤其是当夏季来临的时候，由于变频器在工作过程