变频器备件的维护和保养

2010-09-16刘鑫

中国设备工程 2010年5期

刘鑫

（神华黄骅港务有限责任公司，河北沧州 061113）

黄骅港务有限责任公司（简称黄骅港）是神华集团煤、电、路、港、航、油系统工程的重要组成部分，也是神华大物流的枢纽，其吞吐量已达到每年8 000万t。黄骅港目前共有翻车机、装船机、堆料机和取料机等大型装卸设备37台，大型设备中共安装变频器211台。同时也储备了一定数量的变频器备件。

变频器在长时间的存放过程中，储存环境可能对变频器本身产生许多不利的影响，对潮湿、温度、微尘及腐蚀性气体等都有一定的要求。由于环境的影响和变频器器件的使用期限，必须定期对变频器进行电气性能的测量及保养。下面以西门子变频器为例做简要的说明。

一、电气性能检查

1.使用万用表检测整流桥特性。使用万用表的欧姆挡×100，红表笔接变频器的“P”端，用黑表笔分别接输入“R”、“S”、“T”，表针摆动应在2/3处，超过2/3或低于1/2均视为异常，将黑、红表笔交换重新测量，表针不能摆动，否则为异常。

2.使用万用表的欧姆挡×100，黑表笔接变频器的“N”端，用红表笔分别接输入“R”、“S”、“T”，表针摆动应在2/3处，超过2/3或低于1/2均视为异常，将黑、红表笔交换重新测量，表针不能摆动，否则为异常。

3.用同样的方法检查逆变部分，将“R”、“S”、“T”换为“U”、“V”、“W”，因为逆变的IGBT的源极和漏极之间在关闭状态下同样有整流桥特性。

二、绝缘测试

对于输入输出端和地（外壳）进行高压绝缘检测，使用500V摇表的黑表端接变频器的接地标识。红端分别接“R”、“S”、“T”和“U”、“V”、“W”，匀速摇动电表，测量绝缘电阻在5MΩ以上。

三、电容器的检测

主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容、滤波电容、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元器件组成。其中对变频器寿命最有影响的是平滑铝电解电容器，它的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度决定。在主回路设计时已经根据电源电压选定了电容器的型号，所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器相对温度的劣化特性直接影响到变频器的寿命，见图1。一般每上升10℃，变频器的寿命减半，这是因为随着温度的升高导致电解电容器内部的化学反应劣化速度加快。劣化速度与材料温度的关系遵循阿列里乌斯理论(电解液理论)。电解电容器的内部温度实际上是电容器周围环境温度与脉动电流造成的温度之和。因此，应该在安装时考虑适合的环境温度，在电容器劣化过程中，会出现静电容量减小、漏电流增大、等价电阻值增大、tgδ值增大等现象。维护保养时通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况，当静电容量低于初期值的80%、绝缘阻抗在5MΩ以下时应考虑更换电解电容器。

变频器闲置1年以上中间回路电容应该定期充电以进行养护，每隔1年充电一次，如不进行定期充电，当中间回路接电时，变频器可能损坏。充电时间与变频器闲置时间如图2所示，充电方法如下。

1.首先准备功率不小于5kW的三相调压器。

2.将调压器的输入端接入有短路过流保护的三相电源，三相电源每相必须有10A的交流电流表作为指示。

3.将输出端通过快熔接入变频器的“R”、“S”、“T”。

图1

4.将变频器调至10V以下送电，观察电流表是否异常，将电压缓缓调到30V，观察5min，如果无异常每10min将电压升高20V，加压过程中，随时观察电流的变化，当电压超过200V时，变频器的开关电源可能启动风机开始工作。可将电压缓缓升到350V观察有无电流波动等维持1h后，将电压升到额定电压，再维持一段时间，继续观察电流，无异常即可。

5.上电过程中，如果遇见变频器的面板显示有故障代码，先查明原因，看是否与低压有关，否则应引起重视。

6.电源断开后应等到充电灯完全熄灭后，方可拆除电源线，待机器完全冷却后装机。

对于库存的变频器应定期进行维护和保养，保证变频器处于良好的状态，以满足设备维修的需要。