變頻器的安裝與維護(hù)

變頻器的安裝與維護(hù)《變頻器原理與應(yīng)用》第9章第一頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.1.2裝設(shè)場(chǎng)所

裝設(shè)變頻器的場(chǎng)所須滿足以下條件：變頻器裝設(shè)的電氣室應(yīng)濕氣少、無水浸入；無爆炸性、可燃性或腐蝕性氣體和液體，粉塵少；裝置容易搬入安裝；有足夠的空間，便于維修檢查；備有通風(fēng)口或換氣裝置以排出變頻器產(chǎn)生的熱量；與易受變頻器產(chǎn)生的高次諧波和無線電干擾影響的裝置分離。若安裝在室外，必須單獨(dú)按照戶外配電裝置設(shè)置。第二頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.1.3使用環(huán)境

1．環(huán)境溫度變頻器運(yùn)行中環(huán)境溫度的容許值一般為-10～40℃

。

2．環(huán)境濕度變頻器安裝環(huán)境濕度在40%～90%為宜。

3．周圍氣體周圍不可有腐蝕性、爆炸性或可燃性氣體。

4．振動(dòng)設(shè)置場(chǎng)所的振動(dòng)加速度多被限制在0.3～0.6G以下。

5．抗干擾為防止電磁干擾，控制線應(yīng)有屏蔽措施，母線與動(dòng)力線要保持不少于100mm的距離。第三頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.1.4安裝方向與空間

為了保證變頻器散熱良好，必須將變頻器安裝在垂直方向，因變頻器內(nèi)部裝有冷卻風(fēng)扇以強(qiáng)制風(fēng)冷，其上下左右與相鄰的物品和擋板(墻)必須保持足夠的空間。

圖9-1變頻器周圍的空間圖9-2多臺(tái)變頻器的安裝方法

第四頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.1.5安裝方法

1)把變頻器用螺栓垂直安裝到堅(jiān)固的物體上，從正面可以看見變頻器操作面板的文字位置，不要上下顛倒或平放安裝。

2)變頻器在運(yùn)行中會(huì)發(fā)熱，確保冷卻風(fēng)道暢通，由于變頻器內(nèi)部熱量從上部排出，所以不要安裝到不耐熱機(jī)器下面。

3)變頻器在運(yùn)轉(zhuǎn)中，散熱片的附近溫度可上升到90℃，變頻器背面要使用耐溫材料。

4)安裝在控制柜內(nèi)時(shí)，最好將發(fā)熱部分露于柜之外的方法降低柜內(nèi)溫度，若不具備將發(fā)熱部分露于柜外的條件，可裝在柜內(nèi)，但要充分注意換氣，防止變頻器周圍溫度超過額定值。第五頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.1.6接線1．主回路電纜選擇主回路電纜時(shí)，須考慮電流容量、短路保護(hù)、電纜壓降等因素。變頻器與電機(jī)之間的連接電纜盡量短，線路壓降規(guī)定不能超過額定電壓的2％。接地回路須按電氣設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的方式施工，可具體地參考變頻器使用說明書。當(dāng)變頻器呈單元型時(shí)，接地電纜與變頻器的接地端子連接；當(dāng)變頻器被設(shè)置在配電柜中時(shí)，則與配電柜的接地端子或接地母線相接。根據(jù)電氣設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，接地電線必須用直徑6mm以上的軟銅線。第六頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.1.6接線

2．控制回路電纜變頻器控制回路的控制信號(hào)均為微弱的電壓、電流信號(hào)，因此，必須對(duì)控制回路采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧?/p>

(1)主、控電纜分離

主回路電纜與控制回路電纜必須分離鋪設(shè)，相隔距離按電器設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

(2)電纜的屏蔽若干擾存在，則應(yīng)對(duì)控制電纜進(jìn)行屏蔽：將電纜封入接地的金屬管內(nèi)；將電纜置入接地的金屬通道內(nèi)；采用屏蔽電纜。

(3)采用絞合電纜

弱電壓、電流回路(4～20mA，1～5V)用電纜，特別是長(zhǎng)距離的控制回路電纜采用絞合線，絞合線的絞合間距最好盡可能的小，并且都使用屏蔽鎧裝電纜。

第七頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.1.6接線3.電纜的接地正確連接

錯(cuò)誤連接圖9-4屏蔽電纜的連接方法

第八頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.2變頻器的抗干擾

9.2.1變頻器運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的影響

變頻器的整流電路和逆變電路都是由非線性器件組成，其電路結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的電壓電流波形發(fā)生畸變。

圖9-5變頻器輸入電壓電流實(shí)測(cè)波形圖9-6換相作用造成電源電壓波形第九頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.2.2變頻器對(duì)電網(wǎng)影響的抑制

若電壓畸變率高于5％，可以用接入交流電抗器或直流電抗器的方法抑制高次諧波電流。圖9-8變頻器接入交流電抗器XL和直流電抗器DLa)接入電抗值小的XLb)接入電抗值大的XLc)同時(shí)接入電抗值大的XL和DL第十頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.2.3變頻器對(duì)其他設(shè)備的干擾及抑止PWM控制的逆變電路會(huì)產(chǎn)生諧波干擾。圖9-10PWM控制輸出的電壓波形

圖9-11PWM控制輸出的電流波形

第十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.2.3變頻器對(duì)其他設(shè)備的干擾及抑止

變頻器產(chǎn)生諧波時(shí)，其干擾途徑與一般電磁干擾途徑相似，分別為傳導(dǎo)、輻射和二次輻射、電磁耦合、邊傳導(dǎo)邊輻射等，如圖9-12所示。

圖9-12諧波干擾途徑第十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.2.3變頻器對(duì)其他設(shè)備的干擾及抑止

變頻器對(duì)其他設(shè)備干擾的抑止方法：

1）當(dāng)使用容量大的變頻器時(shí)，設(shè)置專用的變壓器連接到高壓系統(tǒng)。

2）將動(dòng)力線的接地與控制線的接地分開。

3）高壓電纜、動(dòng)力電纜、控制電纜與儀表電纜、計(jì)算機(jī)電纜分開走線。

4）在變頻器前加裝LC電路無源濾波器，濾掉高次諧波。

5）變頻器本身采用鐵殼屏蔽，輸出線用鋼管屏蔽。

第十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.2.4電網(wǎng)對(duì)變頻器干擾的防止

電網(wǎng)對(duì)變頻器干擾的因素：

1）電網(wǎng)三相電壓不平衡時(shí)，會(huì)使變頻器輸入電流的波形發(fā)生畸變。

2）當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)中接有功率因數(shù)補(bǔ)償電容器及晶閘管整流裝置等，與變頻器同處于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)補(bǔ)償電容投入或晶閘管換相時(shí)，將造成變頻器輸入電壓波形畸變。防止電網(wǎng)對(duì)變頻器干擾的措施有：1）當(dāng)變頻器的容量較大時(shí)，單獨(dú)配置供電變壓器。2）對(duì)于配電變壓器容量非常大，且變壓器容量大于變頻器容量10倍以上時(shí)，可在變頻器輸入側(cè)加裝交流電抗器。

3）當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)有功率因數(shù)補(bǔ)償電容或晶閘管整流裝置時(shí)，若在變頻器交流側(cè)連接有交流電抗器，為了防止諧振現(xiàn)象發(fā)生，在補(bǔ)償電容器前應(yīng)串接適當(dāng)數(shù)值的電抗器。第十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.3變頻器系統(tǒng)的調(diào)試

9.3.1通電前的檢查

（1)外觀、構(gòu)造檢查

（2)絕緣電阻的檢查1）主電路：用萬用表檢查，必須用兆歐表時(shí)，應(yīng)按圖9-14連接。

圖9-14用兆歐表測(cè)試主電路的絕緣電阻

2）控制電路不能用兆歐表對(duì)控制電路進(jìn)行測(cè)試，只能用高阻量程萬用表。①全部卸開控制電路端子的外部連接。②進(jìn)行對(duì)地之間電路測(cè)試，測(cè)量值若在1MΩ以上，就屬正常。③用萬用表測(cè)試接觸器、繼電器等控制電路的連接是否正確。

第十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.3.2通電檢查

（1）觀察顯示情況（2）觀察風(fēng)機(jī)（3）測(cè)量進(jìn)線電壓（4）進(jìn)行功能預(yù)置（5）觀察顯示內(nèi)容

第十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.3.3空載試驗(yàn)

將變頻器的輸出端與電動(dòng)機(jī)相接，電動(dòng)機(jī)不帶負(fù)載，主要測(cè)試以下項(xiàng)目：（1）測(cè)試電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)照說明書在操作面板上進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的操作，如啟動(dòng)、升速、降速、停止、點(diǎn)動(dòng)等。觀察電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是否與所要求的一致？控制電路工作是否正常？通過逐漸升高運(yùn)行頻率，觀察電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中是否運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，有無雜音？運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有無振動(dòng)現(xiàn)象，是否平穩(wěn)等。（2）電動(dòng)機(jī)參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)對(duì)于應(yīng)用矢量控制功能的變頻器，應(yīng)根據(jù)說明書的指導(dǎo)，在電動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)狀態(tài)下測(cè)定電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。有的新型系列變頻器也可以在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。第十七頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.3.4帶負(fù)載測(cè)試

將電動(dòng)機(jī)與負(fù)載連接起來進(jìn)行試車。測(cè)試的內(nèi)容如下：1．低速運(yùn)行試驗(yàn)低速運(yùn)行是指該生產(chǎn)機(jī)械所要求的最低轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)應(yīng)在該轉(zhuǎn)速下運(yùn)行1～2小時(shí)。測(cè)試內(nèi)容：(1)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常?(2)電動(dòng)機(jī)在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，溫升是否超過額定值?2．全速啟動(dòng)試驗(yàn)將給定頻率設(shè)定在最大值，按“啟動(dòng)按鈕”，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升至生產(chǎn)機(jī)械所要求的最大轉(zhuǎn)速，測(cè)試內(nèi)容：(1)啟動(dòng)是否順利？

(2)啟動(dòng)電流是否過大？(3)觀察整個(gè)啟動(dòng)過程是否平穩(wěn)？

(4)停機(jī)狀態(tài)下是否旋轉(zhuǎn)？3．全速停機(jī)試驗(yàn)：(1)直流電壓是否過高？(2)拖動(dòng)系統(tǒng)能否停??？4．高速運(yùn)行試驗(yàn)：(1)電動(dòng)機(jī)的帶載能力？(2)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)？第十八頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.4變頻器的維護(hù)與檢查

9.4.1維護(hù)注意事項(xiàng)（1）只有受過專業(yè)訓(xùn)練的人才能拆卸變頻器并進(jìn)行維修和器件更換。（2）維修變頻器后不要將金屬等導(dǎo)電物遺漏在變頻器內(nèi)，否則有可能造成變頻器損壞。（3）進(jìn)行維修檢查前，為防止觸電危險(xiǎn)，請(qǐng)首先確認(rèn)以下幾項(xiàng)：①變頻器已切斷電源；②主控制板充電指示燈熄滅；③用萬用表等確認(rèn)直流母線間的電壓已降到安全電壓(DC36V以下)。（4）對(duì)長(zhǎng)期不使用的變頻器，通電時(shí)應(yīng)使用調(diào)壓器慢慢升高變頻器的輸入電壓直至額定電壓，否則有觸電和爆炸危險(xiǎn)。第十九頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.4.2日常檢查與維護(hù)

在變頻器的日常維護(hù)項(xiàng)目：1)變頻器的運(yùn)行參數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)，電源電壓是否正常。2)變頻器的操作面板顯示是否正常，儀表指示是否正確，是否有振動(dòng)、震蕩等現(xiàn)象。3）冷卻風(fēng)扇部分是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，有無異常聲音。4)變頻器和電機(jī)是否有異常噪音、異常振動(dòng)及過熱的跡象。5）變頻器及引出電纜是否有過熱、變色、變形、異味、噪聲等異常情況。6）變頻器的周圍環(huán)境是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，溫度和濕度是否正常。第二十頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.4.3定期檢查定期檢查項(xiàng)目有：

1）輸入、輸出端子和銅排是否過熱變色，變形。

2）控制回路端子螺釘是否松動(dòng)，用螺絲刀擰緊。

3）輸入R、S，T與輸出U、V，W端子座是否有損傷。

4）R，S、T和U、V、W與銅排連接牢固否，用扳手?jǐn)Q緊。

5）主回路和控制回路端子絕緣是否滿足要求。

6）電力電纜和控制電纜有無損傷和老化變色。

7）污損的地方，用抹布沾上中性化學(xué)劑擦，除粉塵，保持變頻器散熱性能良好。

9）對(duì)長(zhǎng)期不使用的變頻器，應(yīng)進(jìn)行定期充電試驗(yàn)。

9）變頻器的絕緣測(cè)試。第二十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.4.4零部件更換冷卻風(fēng)扇使用3年應(yīng)更換。直流濾波電容器使用5年應(yīng)更換。電路板上的電解電容器使用7年應(yīng)更換。其化零部件根據(jù)情況適時(shí)進(jìn)行更換。第二十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.4.5變頻器基本檢測(cè)和測(cè)量方法

由于變頻器輸入、輸出電壓或電流中均含有不同程度的諧波分量，用不同類別的測(cè)量?jī)x器儀表會(huì)測(cè)量出不同的結(jié)果，并有很大差別，甚至是錯(cuò)誤的。因此，在選擇測(cè)量?jī)x表時(shí)應(yīng)區(qū)分不同的測(cè)量項(xiàng)目和測(cè)試點(diǎn)，選擇不同的測(cè)試儀表，如表9-5所示。第二十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.4.7變頻器主電路的測(cè)量變頻器主電路的測(cè)量電路如圖9-19所示。

圖9-19變頻器主電路的測(cè)量

第二十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日《變頻器原理與應(yīng)用》第9章9.5變頻器的常見故障與處理

9.5.1變頻器常見故障診斷

1.過電流故障：故障診斷：可能是短路、接地、過負(fù)載、負(fù)載突變、加／減速時(shí)間設(shè)定太短、轉(zhuǎn)矩提升量設(shè)定不合理、變頻器內(nèi)部故障或諧波干擾大等。2.過電壓故障：故障診斷：電源電壓過高、制動(dòng)力矩不足、中間回路直流電壓過高、加／減速時(shí)間設(shè)定的太短、電動(dòng)機(jī)突然甩負(fù)載、負(fù)載慣性大、載波頻率設(shè)定不合適等。3.欠電壓故障：故障診斷：電源電壓偏低、電源斷相、在同一電源系統(tǒng)中有大起動(dòng)電流的負(fù)載起動(dòng)、變頻器內(nèi)部故障等。4.變頻器過熱故障：故障診斷：負(fù)載過大、環(huán)境溫度高、散熱片吸附灰塵太多、冷卻風(fēng)扇工作不正?；蛏崞氯?、變頻器內(nèi)部故障等。5.變頻器過載、電動(dòng)機(jī)過載故障：故障診斷：負(fù)載過大或變頻器容量過小、電子熱繼電器保護(hù)設(shè)定值太小、變