刍议变频器的日常运行维护

李天民

（云南天达光伏科技股份有限公司，云南 昆明 650217）

变频调速技术是现代电力拖动技术重要的发展方向，变频器不仅调速平滑，范围大，启动电流小，运行平稳，而且节能效果显著。同时具有结构紧凑、小巧、可实现无触点软启动和调速控制等许多优点，因此交流变频器正在逐渐取代传统滑差离合器调速、变极调速、直流调速等继电接触器有极调速。如我公司住宅楼电梯和高层供水控制系统、自来水自动供水控制系统、及生产车间许多设备的电机拖动上都采用了变频调速技术，不但实现了较高程度的自动化，节约了人力物力，相对耗能大大降低，并且在提高了设备技术先进性的同时给管理带来许多便利。但如忽视了对变频器的日常维护保养，将也会造成事故，影响相应系统的正常运行。

我公司的纯水系统是由纯水公司提供设计和安装。于2006年初投入使用，这种设备由变频器、PLC、压力控制单元、RO膜过滤系统等组成，其中变频器使用的是美国埃莫森(EMERSON)TD2100系列供水专用变频器。该装置的特点是功能齐全，操作简便，自动化程度高，通过水压自动向生产车间供应纯净水，值班人员只需对前端水进行处理，向车间供水可以实现无人值守。

由于维护人员大都初次接触变频器，加之缺乏这方面的专业知识，又没有专业人员进行必要的指导。因此对投人运行的变频器长年疏于保养和维护，并且纯水站自身通风不良，在运行了大约两年左右后出现报警、跳闸现象。尤其在车间用水高峰时段，报警愈加频繁。直到这时运行人员仍然不知道这就是将要发生故障的前兆在报警跳闸后没有对变频器进行的任何必要的检查和维护保养，而是合闸后，继续运行。导致纯水站一台变频器于2008年过热烧毁，影响了车间正常供水一天。

我们随后对发生故障的变频器进行拆开检查，发现内部积尘严重，整个变频器落满大量灰尘，尤其是印刷电路板、电解电容器、风扇、变频器四壁散热孔、大功率晶闸管模块的散热片等部位积尘过多。据此分析该变频器烧毁的原因是由于散热不良造成的。在弄清原因之后，立即引起有关人员对变频器维护保养的高度重视。随后对公司内所有使用的变频器进行了检查和维护保养，并形成制度。对通风条件差的控制室进行改造，加装抽排系统和空气过滤系统，加强空气对流通风。通过改造后，各设备使用的变频器工作正常，至今未发生相同的故障。

下面简单介绍一下变频器的基本构成和自己摸索的一些变频器运行维护方面的点滴经验供有关人员参考。

1 变频器的构成

变频器主要是由主电路、控制电路组成。

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

2 日常维护

2.1 日常巡视检查 变频器虽然大都具有自动控制功能，可以在无人值守的状态下连续运行工作。但是管理人员并不能因此而掉以轻心，运行期间进行日常巡视检查是非常必要的。巡视检查的内容主要包括工作电压、电流、频率、功率、温度等运行参数是否正常，以及通过听、闻、摸、看观察变频器运行声音、输入输出参数显示和指示、通风散热、振动、气味、外观等情况是否有异常。在这里特别值得一提的是变频器的运行温升问题，我们知道变频器的主要部件大都是半导体电子器件如整流模块、控制模块、逆变模块等，而这些半导体器件工作时，其输入功率相当大的部分是以热能的形式散发出来。再者在变频器内部电路板上的许多载流元器件也都是一个热源，其中较大的热源是变压器、大功率晶体管、大功率晶闸管、大功率电阻等。由于这些热源的存在，当变频器工作时温度就会升高。加上环境温度的影响，比如在夏季环境温度较高或散热困难时，设备工作时所产生的热量难以散发，也会导致温升提高。由于电子器件都有一定的工作温度范围，若超过其极限温度，就要引起工作状态改变，寿命缩短甚至损坏而导致故障。为了避免过热引起故障，变频器在设计制造时采取了强制风冷，在大功率晶闸管逆变模块的散热片上装有风扇进行鼓风冷却。因此，在日常巡视检查时要特别关注变频器的散热，重点检查风扇转动、积尘是否堵塞风道和散热片以及器件表面是否积尘过多等，避免因通风散热不良引起过热故障。

2.2 日常维护保养严格按照操作使用说明书的要求进行，主要是针对日常检查项目或出现的异常和故障进行处理。比如零部件螺丝松动、端子排螺丝松动、插件松动等情况。

3 定期检查和维护保养

对变频器的周期性检查和维护保养一般确定为一年比较合适，检查和维护保养项目可以按照说明书的要求进行。虽然不同型号类型的变频器定期检查和维护保养项目略有差别，但大同小异。常规项目都包括以下内容：

3.1 清洁主要是清扫冷却风道及内部积尘。

3.2 零部件检查调整 各部位螺丝、插件等是否松动；器件有无过热痕迹或腐蚀、锈蚀现象；器件参数值是否在正常值范围内，比如各种电阻的阻值、电容的电容值、晶体管导通值等；继电接触器触头是否烧毛严重等；

4 备件备品更换

大多数变频器都是连续工作，因此一些部件经长期工作后其性能会降低、老化，如不及时更换就可能会发生故障影响设备正常运行。为了保证变频器能够长期正常运转工作，在出厂时产品说明书中就明确规定了下列一些器件应定期进行更换：

4.1 冷却风扇变频器所使用的风扇的寿命一般为10Kh一40Kh，约为2-3年，因此生产厂家建议最好按照这个时间周期进行更换。注意事项就是要按照原装风扇的型号规格、电压等级、交直流电制式、接线形式进行购买，特别是直流风扇在更换时要注意接线的极性不可弄错。

4.2 滤波电容变频器整流电路中的滤波电容，大多使用的是电解电容，厂家建议的使用年限是5年。更换时的注意事项是在购买时严格按照原装电解电容的型号规格、电压等级、电容值进行选购。更换新电容时注意极性不得接错。

5 检查保养时的注意事项

5.1 拆卸变频器时要逐一作好书面记录，尤其是接线头在拆卸时要作好标记，并绘制接线图，防止复时接错。零部件拆卸时要详细记录各部件的连接和安装位置，作好标识，有必要时也需绘制拆装草图。

5.2 拆装变频器之前要熟读说明书，弄清楚并熟记其结构特点和拆装要领，切不可盲目乱拆，避免因拆卸不当损坏变频器。

5.3 拆装变频器之前将必要的工具、仪器、材料、备品备件等准备齐全，避免因此耽搁时间。

5.4 拆装变频器之前必须停电，并且在验电确认确实无电之后方可进行拆卸。切不可带电进行拆卸操作，避免发生触电事故。

5.5 每台变频器要建立运行维护记录和检修记录，并且要妥善保管和归档备查。

6 结束语

从以上叙述可见变频器使用期间的维护非常之重要，为了保证变频器设备能安全可靠运行，我们十分有必要在平时多花一些时间和精力对其进行维护保养。只有在精心维护下变频器才能够正常运行，真正发挥出它的作用。

[1]原魁等.变频器基础及应用[M].北京：冶金工业出版社，2005，07.

[2]张选正，史步海.变频器故障诊断与维修[M].北京，电子工业出版社，2008，4.

[3]吴忠智，吴加林.变频器原理及应用指南[M].北京：中国电力出版社，2007,09.

[4]王仁详.通用变频器选型与维修技术[M]北京：中国电力出版社，2004，04.

[5]EMERSON TD2100系列供水专用变频器操作手册[S].