浅谈变频器的选用和维护方法

浅谈变频器的选用和维护方法刘福禄(重庆工贸职业技术学院重庆涪陵408000)摘要变频器的应用十分广泛。选择变频器首先要了解各类变频器的性能和质量，并应熟悉驱动设备的负载性质。使用变频器时，应了解并掌握其各类常遇故障的产生原因、判断方法和相关处理措施。本文介绍了变频器选型原则和方法，同时对变频器的维护技术也进行了介绍。关键词变频器选用维护变频器作为一种能源转换的节能设备，在工业生产、交通运输和13常生活中的应用越来越广泛。变频器的应用有3个目的：一是满足机械设备的调速功能，并同时实现软启动、加速、减速、刹车、关机等，在启动和关机中无电冲击和机械冲击；二是变频器调速范围大、调速精度高，在机械设备中应用它，可提高工程质量和产品质量；三是应用变频器，可根据负荷需求功率的大小，实时控制功率的输出，以达到最大的节省电力。1变频器的选用原则变频器是节能设备，但并不适用于所有设备的驱动。进行工程设计或设备改造，应在熟悉所驱动设备的负载性质、了解各种变频器的性能和质量基础上进行变频器的选型。变频器的选择不仅与电动机的结构形式及容量有关，而且还与电动机所带负载的类型有关，与电动机的运行状态也有直接关系。大体的选择原则是在功能特性能保证可靠的基础上获得较好的性能价格比。-1．1依据电动机的结构形式选择变频器1．1．1笼型异步电动机电动机采用变频器运转同采用工频电源运转相比，由于变频器供给电动机的电流是脉动电流，其脉动值比工频供电时的电流要大，而且输出电压、电流受高次谐波的影响，电动机的效率、功率因数降低，电流增加10％。标准电动机在额定电压、额定电流和额定频率下运行时电流为最大，温升也最大，不允许超负载转矩使用，因此对于笼型异步电动机，选择变频器的额定电流应大于标准电动机的额定电流。1．1．2变极电动机变极电动机采用变频器控制时改接引线即可。变极电动机采用变频控制时，选择及使用应注意以下几点。1)如果在运行中进行极数转换时，一定要停止电动机工作再切换。否则切换时会造成电动机空转，将产生很大的电流，恶劣时会造成变频器损坏，而且变频器过电流保护动作使电动机处于自由停车状态，也不能使其继续运转。2)变极电动机的机座号比一般电动机要大，电流也大，所以需要选择大级数容量的变频器。3)在工频电源下使用的变极电动机改为变频器控制时，作者简介：刘福禄(1964．10一)，男，副教授，维修电工高级考评员，研究方向：自动控制技术。2014．NO31转动部分的强度、轴承寿命都有限制。特别要注意在高极数下、工频以上运转时最高频率的设置。1．1．3带制动器的电动机在生产设备中，为了电动机定位、安全地急停车和停止时保持静止，必须使用带机械式制动器的电动机。带圆盘形制动器有交流和直流电磁铁式两种。带制动器的电动机用于变频器传动时应注意以下几点。1)制动器电源一定要接在变频器的输入端。由于变频器的输出电压在低速时为低电压，所以电磁铁的吸引力减弱，制动器将不能松开，因此，制动器电源不能同电动机一样接在变频器的输出侧。2)从工频以上频率的速度停止。这种制动器是利用摩擦将机械能变为热能消耗掉，制动能量与转速的二次方成比例，为了防止制动盘的异常磨损、烧伤，因此，制动器电动机采用变频器传动时必须充分注意从工频以上频率开始制动最好先用变频器内的再生制动回路或者选用件制动单元减速到工频以下频率，然后再用制动器制动。1．2依据负载类型的选择变频器选择变频器时必须要充分了解变频器所驱动的负载特性，变频器驱动的机械负载对象的转速——转矩特性，是选择电动机及变频器类型、决定其控制方式的基础。负载的性质决定了变频器的选型和使用。一般情况下负载可分为以下三类。1．2．1减转矩特性负载减转矩特性负载要求转矩与转速的平方成正比(如风机、泵类负载)，此类负载最适宜使用变频器控制。通用三相交流异步电动机运行频率在15Hz以下，电动机很难达到额定输出转矩，而减转矩特性负载低速运行时，要求的转矩相应降低，正好适应了变频器驱动异步电动机在低速运行时输出转矩下降的特点。1．2．2恒转矩负载此类负载要求的输入转矩基本上与转速无关(如传输带、搅拌机、挤压成形机、吊车等)。这类负载采用变频器控制，可实现无级调速，能大大提高产品质量和劳动生产率。根据恒转矩负载的特点，使用变频器控制时，需要注意几点：1)在选择变频器的VF曲线时，要选择启动转矩较大的特征曲线；2)适当加大斜坡上升时的附加电流值设置，以保证其连续起动，并克服粘滞效应；3)在设置电机电流限幅值时，应适当放宽电机允许的过载电流倍率。另外，对升降性的恒转矩负载，在其下降过程或停车时，需要外加制动单元。1．2．3恒功率负载恒功率负载是指随着电动机转速下降，其输出转矩反而增加的负载，如机床主轴和轧钢机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等设备。这类负载，使用变频器一定要