變頻器安裝保養(yǎng)

1、（內(nèi)部資料 注意保存）中國工業(yè)自動(dòng)化培訓(xùn)網(wǎng)AC Inverter Application Technology1主講:駱建方 Mobile：E-mail：課間歡迎學(xué)員隨時(shí)提出疑問討論問題2變頻器的正確安裝是變頻器正常發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，主要包括以下幾個(gè)方面：4.1變頻器的安裝環(huán)境1周圍溫度、濕度周圍溫度：變頻器的工作環(huán)境溫度一般為10 40 ，當(dāng)環(huán)境溫度大于變頻器規(guī)定的溫度時(shí)，變頻器要降額使用或采取相應(yīng)的通風(fēng)冷卻措施。濕度：變頻器工作環(huán)境的相對(duì)濕度為5 90（無結(jié)露現(xiàn)象 ）。2周圍環(huán)境變頻器應(yīng)安裝在不受陽光直射、無灰塵、無腐蝕性氣體、無可燃?xì)怏w；無油污、蒸汽滴水等環(huán)境中；安裝場所的周圍振動(dòng)加速度應(yīng)

2、小于0.6g （g=9.8m/s2），可采用防震橡膠；與變頻器產(chǎn)生電磁干擾的裝置要與變頻器相隔離。33海拔高度變頻器應(yīng)用的海拔高度應(yīng)低于1000 m。海拔高度大于1000 m的場合，變頻器要降額使用。 4.2安裝方式及要求 墻掛式安裝：用螺栓垂直安裝在堅(jiān)固的物體上。正面是變頻器文字鍵盤，請勿上下顛倒或平放安裝。周圍要留有一定空間，上下10cm以上，左右5cm以上。因變頻器在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，必需保持冷風(fēng)暢通，如圖1所示。2. 柜中安裝：控制柜中安裝：變頻器的上方柜頂要安裝排風(fēng)扇，如圖2。控制柜中安裝多臺(tái)：要橫向安裝，且排風(fēng)扇安裝位置要正確，如圖3。4圖1 墻掛式安裝 圖2 柜式安裝通風(fēng)口

3、5圖3 柜內(nèi)多臺(tái)安裝64.3變頻器在多粉塵現(xiàn)場的安裝在多粉塵（特別是多金屬粉塵、絮狀物）的場所使用變頻器時(shí)，正確、合理的防塵措施是保證變頻器正常工作的必要條件。1安裝設(shè)計(jì)要求在控制柜中安裝變頻器，最好安裝在控制柜的中部或下部。要求垂直安裝，其正上方和正下方要避免安裝可能阻擋進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)的大部件；變頻器四周距控制柜頂部、底部、隔板或其它部件的距離不應(yīng)小于300 mm，如下圖4中的H1、H2間距所示。 7變頻器安裝示意圖 82控制柜通風(fēng)、防塵、維護(hù)要求（1）總體要求：控制柜應(yīng)密封，使用專門設(shè)計(jì)的進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng)散熱?？刂乒耥敳繎?yīng)設(shè)有出風(fēng)口、防風(fēng)網(wǎng)和防護(hù)蓋；底部應(yīng)設(shè)有底板、進(jìn)線孔、進(jìn)風(fēng)口和防塵網(wǎng)。

4、（2）風(fēng)道要設(shè)計(jì)合理，使排風(fēng)通暢，不易產(chǎn)生積塵。（3）控制柜內(nèi)的軸流風(fēng)機(jī)的風(fēng)口需設(shè)防塵網(wǎng)，并在運(yùn)行時(shí)向外抽風(fēng)。（4）對(duì)控制柜要定期維護(hù)，及時(shí)清理內(nèi)部和外部的粉塵、絮毛等雜物。對(duì)于粉塵嚴(yán)重的場所，維護(hù)周期在1個(gè)月左右。94.4主電路控制開關(guān)及導(dǎo)線線徑選擇1電源控制開關(guān)及導(dǎo)線線徑選擇 電源控制開關(guān)及導(dǎo)線線徑的選擇與同容量的普通電動(dòng)機(jī)選擇方法相同，按變頻器的容量選擇即可。因輸入側(cè)功率因數(shù)較低，應(yīng)本著宜大不宜小的原則選擇線徑。2變頻器輸出線徑選擇 變頻器工作時(shí)頻率下降，輸出電壓也下降。在輸出電流相等的條件下，若輸出導(dǎo)線較長（L20m），低壓輸出時(shí)線路的電壓降U在輸出電壓中所占比例將上升，加到電動(dòng)機(jī)上的

5、電壓將減小，因此低速時(shí)可能引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。所以決定輸出導(dǎo)線線徑時(shí)主要是U影響，一般要求為：10U （2 3）UX上兩式中：UX 電動(dòng)機(jī)的最高工作電壓，單位為V； IN 電動(dòng)機(jī)的額定線電流，單位為A； R0 單位長度導(dǎo)線電阻，單位為mm； l 導(dǎo)線長度，單位為m 。U的計(jì)算為： 11例：已知電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：P N = 30 kW，U N = 380 V，I N = 57.6 A，f N = 50 HZ，nN = 1460 r/min。變頻器與電動(dòng)機(jī)之間距離30m，最高工作頻率為40Hz。要求變頻器在工作頻段范圍內(nèi)線路電壓降不超過2 %，請選擇導(dǎo)線線徑。解：已知U N = 380 V，則：U X =

6、 UN =380（4050）304（V）U3042 % = 6.08（V）根據(jù)U公式得：U =6.08解得：R 0 2.03 。查表，應(yīng)選截面積為10.0(mm)2的導(dǎo)線。1213若變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的導(dǎo)線不是很長時(shí)，其線徑可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的容量來選取。3控制電路導(dǎo)線線徑選擇 小信號(hào)控制電路通過的電流很小，一般不進(jìn)行線徑計(jì)算?？紤]到導(dǎo)線的強(qiáng)度和連接要求，一般選用0.75(mm)2及以下的屏蔽線或絞合在一起的聚乙烯絞線。 接觸器、按鈕開關(guān)等強(qiáng)電控制電路導(dǎo)線線徑可取1m的獨(dú)股或多股聚乙烯銅導(dǎo)線。4.5 安裝布線 合理選擇安裝位置及布線是變頻器安裝的重要環(huán)節(jié)。電磁選件的安裝位置、各連接導(dǎo)線是否屏蔽、接地

7、點(diǎn)是否正確等，都直接影響到變頻器對(duì)外干擾的大小及自身工作情況。141布線原則 變頻器與外圍設(shè)備之間布線時(shí)應(yīng)注意： 逆變輸出端子U、V、W連接交流電動(dòng)機(jī)時(shí)，輸出的是與正弦交流電等效的高頻脈沖調(diào)制波。 當(dāng)外圍設(shè)備與變頻器共用一供電系統(tǒng)時(shí)，要在輸入端安裝噪聲濾波器，或?qū)⑵渌O(shè)備用隔離變壓器或電源濾波器進(jìn)行噪聲隔離。 當(dāng)外圍設(shè)備與變頻器裝入同一控制柜中且布線又很接近變頻器時(shí)，可采取以下方法抑制變頻器干擾： 將易受變頻器干擾的外圍設(shè)備及信號(hào)線遠(yuǎn)離變頻器安裝；信號(hào)線使用屏蔽電纜線，屏蔽層接地。亦可將信號(hào)電纜線套入金屬管中；信號(hào)線穿越主電源線時(shí)確保正交。15 在變頻器的輸入輸出側(cè)安裝無線電噪聲濾波器或線性噪

8、聲濾波器（鐵氧體共模扼流圈）。濾波器的安裝位置要盡可能靠近電源線的入口處，并且濾波器的電源輸入線在控制柜內(nèi)要盡量短。 變頻器到電動(dòng)機(jī)的電纜要采用4芯電纜并將電纜套入金屬管，其中一根的兩端分別接到電動(dòng)機(jī)外殼和變頻器的接地側(cè)。 避免信號(hào)線與動(dòng)力線平行布線或捆扎成束布線；易受影響的外圍設(shè)備應(yīng)盡量遠(yuǎn)離變頻器安裝；易受影響的信號(hào)線盡量遠(yuǎn)離變頻器的輸入輸出電纜。 當(dāng)操作臺(tái)與控制柜不在一處或具有遠(yuǎn)方控制信號(hào)線，要對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行屏蔽，并特別注意各連接環(huán)節(jié)，以避免干擾信號(hào)串入。 接地端子的接地線要粗而短，接點(diǎn)接觸良好。必要時(shí)采用專用接地線。16絞線防電磁干擾原理電纜接地防電場干擾17多種設(shè)備混合連接圖18屏蔽電纜的

9、聯(lián)接192變頻器安裝區(qū)域劃分及注意事項(xiàng) 區(qū)域劃分 依據(jù)各外圍設(shè)備的電磁特性，分別安裝在不同的區(qū)域，以抑制變頻器工作時(shí)的電磁干擾 1區(qū)：控制電源變壓器、控制裝置及傳感器等。 2區(qū)：控制信號(hào)及電纜接口，要求此區(qū)有一定的抗擾度。 3區(qū)：進(jìn)線電抗器、變頻器、制動(dòng)單元、接觸器等主要噪聲源。 4區(qū)：輸出噪聲濾波器及其接線部分。 5區(qū)：電機(jī)及電纜。 以上各區(qū)應(yīng)空間隔離，各區(qū)間最小距離20cm，以實(shí)現(xiàn)電磁去耦。20 安裝注意事項(xiàng) 電動(dòng)機(jī)電纜的地線應(yīng)在變頻器側(cè)接地，但最好電動(dòng)機(jī)與變頻器分別接地。在處理接地時(shí)，如采用公共接地端，不能經(jīng)過其他裝置的接地線接地，要獨(dú)立走線，如圖所示。 變頻器接地方法21 電動(dòng)機(jī)電纜和

10、控制電纜應(yīng)使用屏蔽電纜，機(jī)柜內(nèi)為強(qiáng)制要求，將屏蔽金屬絲網(wǎng)與地線兩端連接起來，連接方法如圖所示。 如果現(xiàn)場只有個(gè)別敏感設(shè)備，可單獨(dú)在敏感設(shè)備側(cè)安裝電磁濾波器，這樣可降低成本。屏蔽電纜連接方法223.ABB公司ACS400變頻器安裝要求1.輸入輸出電源電纜聯(lián)接輸入要求4芯電纜，輸出要求3芯外加屏蔽層電纜，兩端接地。232.對(duì)電纜的要求：完整細(xì)密、輻射率小24連接實(shí)例25連接圖263.對(duì)屏蔽線的要求1）模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)應(yīng)采用獨(dú)立的屏蔽電纜2）繼電器控制信號(hào)在其電壓不超過48V時(shí)，可以視為數(shù)字信號(hào)，采用同一電纜，建議采用雙絞線。3）不要將24V直流和110/220V交流信號(hào)線混合在同一電纜內(nèi)。4）如

11、果要使用電纜連接控制盤和變頻器，必須使用可選件ACS100-EXT所提供的電纜。27例一：三相五線制供電接地錯(cuò)誤故障現(xiàn)象：變頻器開機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)，按停止按鈕不起作用。故障檢查處理：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)變頻器的地線只與變壓器的中性線相連接，而變壓器的中性線沒有連接到大地，將變壓器的中性線接地后變頻器恢復(fù)正常。原因分析：現(xiàn)在一些小型企業(yè)不重視地線的連接。機(jī)床出廠時(shí)，按照國家電工法規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，地線與中性線是嚴(yán)格分開的，配電柜里中性線有專用接線端子，地線有專用接地螺釘。 由于該用戶從變壓器引過來三根相線和一根中性線，只把中性線接到“E”端子上，而地線沒有和中性線相連，雖說控制線使用了屏蔽線，屏蔽層也接到了接地螺釘，

12、因沒有和大地相連, 起不到屏蔽作用，導(dǎo)致了變頻器因干擾而失控。28例二：電機(jī)偶爾停不下來。經(jīng)檢查屏蔽層接地正確良好，降低載波頻率不起作用。變頻器輸入側(cè)及輸出側(cè)加磁環(huán)濾波器不起作用。故障分析：安裝變頻器的配電柜與動(dòng)力配電室相距太近,配電室配電柜有大電流流過，在電流周圍有較強(qiáng)磁場，干擾了變頻器正常工作，把配電柜遠(yuǎn)離配電室后即恢復(fù)正常，這屬于外界設(shè)備對(duì)變頻器產(chǎn)生的干擾。干擾示意圖291.日常和定期檢查項(xiàng)目變頻器是以半導(dǎo)體元件為中心構(gòu)成的靜止裝置，由于溫度、濕度、塵埃、振動(dòng)等，使用環(huán)境的影響，以及其零部件常年累月的變化、壽命等原因而發(fā)生故障，為了防患于未然必須進(jìn)行日常檢查和定期檢查。30日常和定期檢查

13、項(xiàng)目31322. 振動(dòng) 振動(dòng)會(huì)使變頻器的接插件和接線端子產(chǎn)生松動(dòng)，引起接觸不良；使模塊緊固螺釘松動(dòng)，造成模塊過熱損壞；使元件晃動(dòng)，管腳達(dá)到疲勞極限后折斷。3. 元器件老化電容老化：容量下降到85%以下時(shí)，會(huì)影響變頻器正常工作，認(rèn)為壽命終止；開關(guān)電源濾波電容老化：控制電路及驅(qū)動(dòng)電路無法正常工作；主電路電容老化：充放電量不足，帶載不能正常運(yùn)行。334. 線路老化電路絕緣老化：易引起短路。屏蔽層老化：易串入干擾。5.氣體腐蝕造成覆銅板開路，元件管腳開路，接插件接觸不良等故障。6. 運(yùn)行過程中的過電壓及過電流雷擊、電網(wǎng)不正常波動(dòng)。特別是自發(fā)電的企業(yè)，發(fā)電機(jī)輸出不穩(wěn)，造成大面積變頻器損壞。 34例 1案

14、例現(xiàn)象：一臺(tái)ABBACS50022kW變頻器，在運(yùn)行半小時(shí)左右跳“OH”。 分析與維修：因?yàn)槭窃谶\(yùn)行一段時(shí)間后才出現(xiàn)故障，所以溫度傳感器壞的可能性不大，可能變頻器的溫度確實(shí)太高，通電后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢，防護(hù)罩里面堵滿了很多棉絮(因該變頻器是用在紡織行業(yè))，經(jīng)打掃后開機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行良好，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后沒有再跳此故障。35例2：奇怪的變頻器故障故障現(xiàn)象：佛山市有一家包裝材料廠用了20多臺(tái)安川6166G-5.5KW變頻器,可運(yùn)行不到一年就不斷出現(xiàn)燒模塊現(xiàn)象,而且一直都查不出原因,雖然廠家可以給保修,但嚴(yán)重影響生產(chǎn),成為老板一大心病。故障原因：經(jīng)維修人員現(xiàn)場仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)變頻器裝在震動(dòng)很大的生產(chǎn)線上,緊固模

15、塊的螺丁很多已經(jīng)松動(dòng)! 由于模塊散熱不好而燒掉! 在變頻器說明書中都強(qiáng)調(diào)變頻器不要安裝在震動(dòng)的場合，可很多人不知道其后果而沒有去關(guān)注! 36例3：用壓縮空氣除塵損壞變頻器故障現(xiàn)象：某企業(yè)電工用壓縮空氣給變頻器吹塵后，變頻器通電時(shí)燒毀。故障原因：壓縮空氣一般含有水氣，加上變頻器灰塵比較多，開機(jī)后變頻器沒顯示，經(jīng)檢查電路板中有短路污點(diǎn)，損壞了電源！有多例用壓縮空氣給變頻器除塵時(shí)損壞了變頻器主板。其原因可能是把含水的臟物吹到主板上引起線間短路。壓縮空氣通常帶有水份，而且風(fēng)力太大。最好是用電吹風(fēng)除塵，一邊吹，一邊用毛刷清掃。建議沒有經(jīng)驗(yàn)就不要去清理電路板，只清理風(fēng)扇及散熱鋁片的灰塵就可以了。 37例4

16、：變頻器模塊損壞故障現(xiàn)象：散熱風(fēng)扇不轉(zhuǎn)損壞變頻器模塊故障處理：很多變頻器在散熱風(fēng)扇壞了以后，也不會(huì)跳“過熱”保護(hù)，直到模塊燒壞，大多風(fēng)扇是因?yàn)楸换覊m堵塞而損壞的，所以如果能定期為變頻器清塵及檢查風(fēng)扇是否正常是一項(xiàng)很有價(jià)值的工作。有的變頻器用的是有自檢功能的三線風(fēng)扇，當(dāng)三線風(fēng)扇由于灰塵等原因使其轉(zhuǎn)速下降時(shí)，就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，可避免變頻器因散熱不良而燒毀模塊。384.5 變頻器的日常維護(hù)變頻器使用理念 勤養(yǎng)少修，延長使用壽命4.5.1變頻器使用過程中的幾個(gè)主要方面 1. 過熱及散熱 過熱：變頻器容量選擇留出余量，制動(dòng)電阻選擇留出余量，以保證變頻器在工作中不過熱； 散熱：運(yùn)行過程中積聚的灰塵、油膩及

17、冷卻風(fēng)機(jī)故障等，都影響到變頻器的正常散熱。394.6變頻器的日常維護(hù)1. 操作面板檢查：外觀、指示燈、顯示有無異常；2. 各處電源檢查：用整流型電壓表檢查各處電壓情況 三相應(yīng)該平衡且各相電壓值在正常范圍內(nèi)，直流電壓值在正常范圍內(nèi)，否則停機(jī)檢查。3. 線路檢查：各處導(dǎo)線有無發(fā)熱、變形及松動(dòng)；4. 冷卻風(fēng)機(jī)檢查：轉(zhuǎn)速是否正常，灰塵及油垢清理。5. 散熱器檢查：溫度是否正常，正常時(shí)不燙手；6. 振動(dòng)檢查：手摸外殼，無劇烈振動(dòng)感。否則，可加橡膠墊或利用變頻器的回避頻率設(shè)置功能避開共振點(diǎn)。7. 注意變頻器周圍的異味。8.安裝地點(diǎn)及環(huán)境是否有異常。40414.7 定期檢修（必須要有一定的變頻器應(yīng)用知識(shí)）1

18、. 時(shí)間間隔：1年一次；2. 檢修方式：停機(jī)檢修、運(yùn)行檢修；3. 停機(jī)檢修： 將接線端子全部斷開； 清洗 用吸塵器或吹風(fēng)機(jī)去塵； 拆卸較大部件擦拭、擦洗； 尤其是冷卻風(fēng)機(jī)。 主回路檢修 濾波電容容量監(jiān)測，外觀檢查，壽命大約為5年，接近壽命時(shí)半年一次。； 制動(dòng)電阻阻值測量及外觀檢查； 繼電器觸點(diǎn)、外觀及導(dǎo)線檢查，動(dòng)作是否失靈； 整流模塊內(nèi)部元件檢查：檢查二極管正、反向電阻，正向電阻在幾十歐姆，反向電阻為；42注意：測定時(shí)，濾波電容一定要放電。 主回路絕緣測定：用絕緣電阻表，絕緣值大于5M； 保護(hù)電路的檢修主要是取樣電路元件和接線的檢查。 電壓互感器：接線 電流互感器：接線 電壓分壓電阻：阻值、外觀 壓敏電阻：外觀 熱敏電阻：外觀43 冷卻風(fēng)機(jī)檢修 運(yùn)行時(shí)間 ：一般23年，時(shí)間長會(huì)使風(fēng)力減弱； 運(yùn)行狀況：軸及扇葉有無異常； 接線加固； 控制、驅(qū)動(dòng)電源電路檢查 目測