变频器的选用、安装及调试技术探讨

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(中国石油天然气第七建设有限公司，山东 胶州 266300)

通常情况下，变频器的功效就是实现对电动机调速的功能，拥有调速区域广泛且功能强大，性能有效等众多特点。在各个行业中被广泛的运用。在石油化工企业中，运用变频器可有效确保生产系统获得平稳度和安全，同时还拥有一定的节能效果。

1 变频器的选择

1.1 选择有效的品牌

根据当前市场情况来讲，运用最多的就是日本所生产的变频器，在我国占据较大的比例，之后一些欧美国家紧跟其后，都争相夺得我国的市场。然而，我国生产的变频器也有运用的，同样也获得了一定的市场[1]。从整体角度来讲，最为人们熟知的就是日本的产品，外形精致，功能强大是其具备的特点，也因此而深受人们喜爱。欧美的一些国家，生产的变频器功能较为先进且平稳性极高，因此也捕获了一些人的追捧。然而，我国国内的产品是价格较低且功能都属于专属的，简单易操作被大量的运用。

1.2 挑选有效的类型

根据用途的不同，可对变频器实施分类。通常情况下，专用以及通用变频器都属于工业变频器。其存在的技术参数有以下几种：1)控制信号种类；2)控制模式；3)启动转矩模式；4)转矩以及转速控制的精度；5)通信接口。一般变频器操作非常简便，且通信接口以及上位机通讯都非常的容易。在实际生活中可以看出，属于中小型容量的变频器主要的控制模式是通过U/F的方式实施控制的，归于通用变频器区域。此外，还拥有矢量控制功能，此适量控制性能都比U/F好掌控，但是，在价格方面也要比U/F控制贵出许多[2]。另外，一种变频器就是通过直接转矩实施控制的一种变频器，在动态性能方面较为优质，其中转矩以及转速方面的控制精度也非常高，这也标志着当代变频器技术的超高水平。

1.3 其余考虑问题

首先需要挑选有效的容量。在挑选容量时，需依照电动机指定的电流以及额定功率来详细计算负载产生的电流，这样能使得负载电流超不过变频器的额定电流，不然会导致变频器使用时间降低。其次需思考负载的种类。依照实际负载的种类，可将其分为三种负载转矩一种是降转矩负载，第二种是恒功率负载，第三种是恒转矩负载。对于降转矩来讲，风机类归于降转矩，通常我们会挑选拥有U/F恒压变频来掌控变频器，在薄膜生产线中，一般是卷取机以及金属切削机床为主要的主轴和轧机等机器都是恒功率负载种类。通常选用机械变速以及变频机相结合亦或变极电动机和变频器相融合的方式达到目的。恒转矩负载通常有搅拌机、提升机以及吊车等摩擦种类的负载以及位能负载。在挑选转矩控制模式时，通常选用具备高性能的变频器。最后选用专用变频器[3]。在电梯、空调、纺织等机械区域内，可有效挑选对本行业具有一定特定的专用变频器，如此以来，可获得更全面的运用效果。

2 变频器的安装

2.1 环境要求

在安装变压器时，对于四周的环境也有一定的规定，变频器受到温度的影响非常大，因为变频器是由电力电子设备构成的，所以，使用变频器的时间长短以及有效性等原因在一定程度上由温度所决定，通常情况下，温度在-10～40 ℃之间。此外，还应思考变频器本身散热以及四周环境都有可能发生的状况，因此对于温度来讲，在控制温度时需余留一些余量。

2.2 环境湿度的要求

在安装变频器时，需注意四周一年四季的湿度变化，一般来讲，在安装变频器的地方湿度不应该大于90%，值得注意的是，表面不应存在结露[4]。

2.3 振动和冲击的要求

当在安装变频器时，如果内部的元器件以及焊接点等部分发生松懈时，会导致电气接触不良的事件发生，严重点会产生短路事故的发生。所以，一般情况下，在进行安装变频器时，需要求安装场所的振动频率控制在0.6g之下，在较为特殊的场地需增加防震橡胶等措施，来达到耐震的目的。

2.4 安装场地

变频在安装过程中，会受到散热热能的影响，因此，规定变频器的最大输出电流以及电压都不能超出额定范围内。当高度超过1000 m时，会导致变频器的散热能力逐渐降低，所以，在安装变频器时，其高度需控制在1000 m之下。

2.5 安装变频器对安装现场的要求

对于变频器来讲，其安装现场不允许出现带有腐蚀性物体以及容易发生爆炸的液体等。现场不能出现灰尘和纤维物体以及金属颗粒等。杜绝阳光直射，不存在电磁干扰。

3 变频器的安装模式

当变频器在运行过程中，会出现有功功率的损耗，将会变化为热能，导致本身的温度直线上升。然而，当温度太高时，对于其余设备老讲，都会对其产生损害，所以，在安装变频器时，首先考虑的问题就是散热问题。运用有效的安装模式可在一定程度上确保热量能准时消散。

3.1 壁挂式安装

在保证安装位置能承受变频器的基础上，这时，变频器可以直接靠墙并与安装位置垂直，对于出风口位置的方向需朝上，这样能保证出风口进出流畅。对于距离的选择，其变频器和四周的物体需达到如下条件，一是两端要大于等于100 mm，上下要大于等于150 mm。

3.2 柜式安装

当四周环境较为繁琐，且变频器需要和其余控制电器安装在一块时，在安装时，可运用柜式安装的方式进行安装。在进行柜式安装时，需注意以下几个问题，在安装单台变频器时，需尽可能的运用柜外冷却的方式，这样做能达到尘埃少且环境较为洁净[5]。当运用柜内冷却模式时，在变频器的顶端需安置上抽风式冷却风扇，来达到降温的目的，值得注意的是，应尽可能的安装在变频器的正上方，以此确保空气流通。当安置多台变频器时，需尽可能的并列安装，当必须运用纵向安装的方式时，要在两台变频器中间加入隔板。

4 变频器的调试

为了更好的让变频器应用到各种负载中，并长时间平稳的运行，良好的调式是非常重要的，其对应的调式方法可按以下步骤实施：(1)对变频器实施空载通电检验。首先将变频器的一端接地。之后确定好变频器上的电压和频率以及电网等都相一致之后，方可传输电，当变频器运行到150Hz时，需测量变频器UVW三端的输出电压是不是能维持电力平衡。最后当断电后如果没有显示，需接上电机线。(2)变频器带电空载运行。首先需设置基本的电机额定参数，整体考虑变频器的工作电流。其次需设立变频器中最大的输出频率和基频以及转矩的特点。之后要设立变频器电机中的参数，当变频器运行达到满频率时，测试输出的各项电压与电流，都要看是不是和键盘监视相一致。(3)带载试运行。手动操作变频器面板上存在的停止键，详细查看电机运行停止过程中的变化，并对变频器实施监测，查看是不是存在其余现象。在启动一级停止电机过程中，当变频器发生过流保护动作时，需重新设置加速以及减速的时间。当变频器持续在运行时的故障，应当适当的加大最大电流保护数值，然而，不可取消保护，最少需保护百分之十到百分之二十的保护余量。

在变频器和上位机相连接处实施系统调试。完成设定之后，需良好的连接好变频器的控制连接以及上位控制连接，改变变频器的操作方式，更新为段子控制。依照上位机系统的要求，需合理调节变频器接受频率信号端子的电压，有效的采集变频器对模拟频率信号的采样速度。当急需其余的监视表头时，需有效挑选模拟输出监视量，并有效整理调整变频器输出监视的量端量程。

5 石油化工生产运用变频器的重要性

当石化企业85%之上的电力消耗在交流电动机上时，交流电动机拖动泵类以及风机类的负载会占据较大部分，然而存在节电潜力最大的要数泵类和风机类负载。在装置变电所中安装变频调速器，由它提供一定的电量，无需更改以往原有机泵管线，进行安装时，方便且操作简单，只需改动旋钮即可，能达到调整变速的目的，可直观的查看所需频率，同时也能遥控，远距离以及隔墙进行操作。同时也能实现无级调速以及显示出故障点的目的。造变频调速器中存在的中央处理器，能起到检测以及保护的目的。她保护功能较为全面，同时保护的反应速度以及精度都会比普通电气保护有所提升。当运用变频器之后，对电动机的保护会更加健全，有助于电动机的有效运行。合理的运用变频器可在一定程度上降低机泵的电能消耗。当流量减小时，节能率会大幅度的提升，并且，当变频器调速器的性能价格会比总的表现降低的方向，其容量会进一步的大型化以及高压化。因此，在石化企业全方位促进下，促进变频时非常有必要的。

6 运用变频器需注意的问题

在运用变频器之前，需合理对功能以及参数实施设定，当存在设置不恰当时，会产生变频器的输出值不能达到实际所需，更为严重的是达不到正常的运用。当变频器达到一定的工艺要求时，需限制原有装置的机泵，此外，针对负载特别高的，其负载变化太大的设备不应该运用。变频器的输出属于非正炫波，所以，运用时，需给予一定的保护措施。许多变频器的掌控电路都运用了微处理器，控制信号称之为弱电型，为进一步预防外部干扰导致变频器不能正常的运用，在运用控制电缆时，不应该根据控制信号进行分类配置。站在开关信号的角度来讲，可采用控制电缆的方式进行掌控，针对弱电模拟信号来讲，速度控制信号以及测量信号，都需运用计算机屏蔽控制电缆，与此同时，还应该合理分配动力以及掌控好电缆分槽配线。

7 变频器调试技术的处理方法

7.1 外部电磁干扰的处理措施

变频器频率的输出能控制室线路以及强电缆在相同电缆沟内敷设。四周依然存在一些干扰源，导致掌控的回路产生误差操作，使得工作没办法正常，亦或造成停机事件的发生。首先需详细的了解变频器说明书，并寻找有效的解决方法。对于此掌控回路需运用屏蔽控揽的方式，在电缆沟内实施分层敷设，对于变频器接地端子需依照规定合理设置接地，设置嘈音滤波器在变频器的输入端。通过合理运用如上措施，变频器会正常的工作，但是，控制室的微机接受不到反馈的信号。通过一番的检查，控制室中的DCS只能接受4～20mA的电流模拟信号，这时段的变频器输出会输出电压0～10V的信号，并增加设置电流变送器，将0～10V的电压信息逐渐变化为4～20mA的电流信号，通常这时段控制室的微机反馈信号为正常。

7.2 机器运行中过流故障处理方法

当风机电机在低频状况下运行时，大致会运行2天左右就会发生故障跳车的事情，检查变频器故障会显示出过流的情况发生，当再次启动时，就会很快发生跳车的事情产生。依照此问题，我们需加大加速的时间，并提升过载倍数，依照终端污水处理来研究抵减转矩的特性，调整厚爱过载的特点。通过详细的调整之后，当次风机在运行低频情况时，在大约4天的时间产生跳车的事情发生。通详细的检查，各个部位的机器都属于正常。在检查现场电机时，会发生次风机在低频运转时，电机端的轴承温度大约为95℃，发热现场较为严重。此电机为普通电机，当低频时，发热量会从端部到盖风扇出散热，造成热量没有办法及时散出。导致过流的事情产生。在风机房内加大轴流风机，并适当的增大水冷循环，能对电机加强散热。通过以上改造之后，次风机变频将会正常运行。

8 结束语

综上所述，随着变频器在我国各个方面得到广泛的运用，其发展潜力非常大，能在一定程度上为企业带来较为惊人的效益以及价值。然而，许多变频器在实际运用时，依然存在较多的问题，需要科技人员慢慢发掘其中产生的问题，并积极的解决。另外，在运用变频器达到节能时，可实现很高的节电率，第一步需做的就是要达到运用的要求，之后有效的更新现有工作情况的参数值，能实现很高的节电率。与此同时，不能单纯的加强节电率，将运用的要求忽视，只有良好的处理好以上存在的矛盾，方可寻找到有效的节能方案。