使用变频器时应注意的问题

张金达

摘 要：随着通用变频器的大量使用，变频器的日常维护及维修工作也相应繁重，据初步分析，有很多是由于变频器的运行环境和工作条件不尽人意造成的，导致变频器运行性能下降，使用寿命缩短。作者从变频器的选用与安装、变频器的抗干扰措施、电网质量、日常维护等方面进行分析，提出了使用变频器时应注意的问题及相应的改进建议。

关键词：变频器；日常维护及维修；注意的问题

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.019

1 变频器的选用

1.1 变频器类型的选择

变频器的类型主要应根据所驱动的负载性质和变频调速方案中所确定的控制方式制动方式来选择。如风机水泵類的二次方负载，使用线性控制方式，则可选用风机水泵类的专用变频器。对于恒转矩负载，调速性能要求比较高，使用矢量控制方式，则可选用高性能的具有矢量控制功能的变频器。当变频器需要与外部控制系统采用通信方式连接时，选择变频器时还需考虑变频器的通信能力及采用的通信协议等。

1.2 变频器容量的计算与选择

在变频器的技术性能规格中有变频器的最大适配电动机容量这一数据，但实际上限制变频器使用功率的是输出电流的大小，因此直接按照变频器的最大适配电动机容量来选择变频器的容量是不合适的，变频器的容量选择由很多因素，但基本原则是变频器的额定电流一定要大于被驱动电动机在运行中可能出现的最大电流。

1.3 变频器的型号选择与注意事项

选择变频器时，还应考虑负载的特点。如电机长期低速运转，电机的风扇自我冷却能力下降，因此可考虑通过传动机构减速的方式。或者选用极数较多的电动机，使电机尽量在较高的频率运行，以提高变频器的效率。

2 变频器的安装环境

在变频器实际应用中，多数用户将变频器直接安装于工业现场。因此应当根据生产现场的环境来采取相应的措施。

（1）变频器必须安装在符合变频器工作要求的环境下，不然的话容易引发运行故障，或者使变频器老化，寿命缩短。（2）变频器要安装在控制柜内的中部，便于检查和维修。变频器要垂直安装，周围应留有足够空间，便于通风和散热。（3）有的用户在使用中为防止他人篡改数据而取消变频器的键盘，则变频器的面板位置要采取密封措施，以防止有粉尘进入变频器。（4）在有烟雾粉尘严重的场所，使用变频器时可考虑将电气控制柜整体密封，专门设计通风口，并且在电气控制柜的顶部安装防尘网。

3 变频器的电磁干扰

3.1 变频器的电磁干扰

目前，一般的电气控制系统大多采用微机或PLC 控制技术，一定要注意变频器对微机控制板的干扰问题，否则可能导致控制系统工作异常。

（1）变频器的良好接地可保证电气控制系统正常工作，同时也是抑制系统噪声的重要手段，建议将变频器的接地与其他动力设备接地点分开。（2）变频器与被驱动电动机之间的距离不宜过长。若确需长距离控制则建议采取技术措施，如降低载波频率或增加输出电抗器选件，以使设备正常运转。（3）在微机控制板的输入电源侧采用加装滤波器、共模电感、高频磁环等措施，可以有效抑制传导干扰。（4）在变频器的电源侧加装滤波器，可有效抑制对电网的传导干扰。如果变频器与被驱动电动机之间距离较长，则应当在变频器的输出端加设交流输出电抗器。（5）对于由各种传感器检测输入的模拟控制信号，应当进行电气屏蔽和隔离。尽量不采用模拟量控制。一般变频器都具有多段频率（转速）设定控制，对于一般的控制要求都可以满足。

3.2 变频器的电网干扰

在驱动冲击性负载时，电压可能出现闪变。另外，变频器在运行时产生的谐波对电网有一定的危害，对变频器设备本身也不利，可以适当考虑选取以下措施。

（1）在使用变频器比较集中的场所，可采用集中整流，直流共母线供电方式，当然其成本较高。（2）在变频器输入电源侧加装无源滤波器，以减小输入谐波，提高功率因数。或在变频器输入电源侧加装有源PFC 装置，其可靠性较高，效果好。（3）在驱动冲击性负载时，可加装无功静补装置，以提高电网功率因数。（4）在采用外部开关量控制端子时，如连接线路较长，可采用屏蔽电缆，以减小干扰。（5）可采用直接从变压器侧供电给变频器。或使用单独的变压器给变频器供电。（6）当采取外部通信方式控制变频器时，可考虑使用屏蔽双绞线，并将屏蔽层接地。对于现场总线控制的高速控制系统，应采用专用通信电缆，并进行多点接地，以提高变频器控制系统运行的可靠性。

4 变频器的维护

变频器是一种精密的静止型电力电子装置，其核心部件基本上可以认为是不用维护的。但如果使用不当，仍可能发生运行故障，因此要进行日常的检查与维护。

（1）安装有变频器的电气控制柜在受到机械振动或者冲击时，可能会产生电气上接触不良的问题。因此设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。（2）在气温变化较大时，变频器的内部容易出现结露，此时变频器的绝缘性能就会降低，严重时可能会引发短路事故。因此，必要的时候可以在电气控制箱中放置干燥剂，或采取加热除湿措施。（3）在日常运行维护中，要经常检查变频器的输出电流，如果输出电流在同样工况下高于平时，应该及时查明原因。（4）在日常运行中，必须经常对空调通风设备进行直观检查，运行期间应该经常检查变频器散热器的温度，如果发现有温度高于平时的现象，则很有可能是变频器的通风散热情况有了变化，要及时查明原因并进行处理。（4）在对变频器进行检查时，必须断开变频器的电源，并保证变频器内部主电路的滤波电容器有充分的放电时间，以免滤波电容器的残余电压引起触电危险。（5）变频器中的冷却风扇滤波电容等属于变频器的损耗件，需要定期更换，冷却风扇的更换标准通常是三年，滤波电解电容器的更换标准通常是五年。

本文作者根据广大用户在变频器实际应用中出现的问题，从变频器的如何选用与安装、变频器的抗干扰措施、电网质量以及日常维护检查等方面，分析了各种因素对变频器的影响，并提出解决问题的方法和建议，对于变频器安全运行、提高生产效率、延长使用寿命具有很好的效果，有一定的参考价值。