水泥厂变频器常见问题产生的原因及处理方法

申雁斌

摘要：在我国经济不断发展的推动下，建筑行业获得了更好的发展机遇和空间，也带动了建筑材料市场的发展。水泥作为建筑施工中必不可少的材料之一，现阶段的需求量越来越大，对水泥厂的生产能力也提出了更高的要求。变频器的使用实现了水泥生产过程变频节能的目的，有利于水泥厂的发展。为此，本文对水泥厂变频器常见的问题和产生的原因进行了分析，并且提出了针对性的处理方法，仅供参考。

关键词：水泥厂;变频器;问题;原因;处理方法

引言：在现有的技术条件和设备调节下，水泥厂使用变频器进行生产过程中的变频节能已经成为常态，并且获得了良好的节能效果。但是，由于变频器的长期使用，经常会发生一些故障问题，影响了水泥的正常生产，不利于水泥厂的稳定发展。所以，水泥厂要全面了解变频器常见的问题以及产生的原因，并且采取有效的处理方法去及时解决问题，进而提高水泥生产的效率，推动水泥厂的健康发展。

一、水泥厂变频器常见问题及产生原因

水泥厂的生产环境比较差，灰尘大、空气湿度大、操作不当以及设备温度过高等都会导致水泥厂变频器出现故障，从而影响水泥生产的正常进行。变频器的常见故障有过电压、过电流、谐波，下面重点分析一下变频器问题的产生原因[1]。

（一）过电压

变频器过电压问题的产生原因主要有带负载合闸和整流元件的换向。其中，变频器如果在带负载的情况下进行合闸，就会产生过电压，并且变频器的电容量是一定的，在真实负载中会产生较大的电容，使得震荡电压在高频率传输中发生对地的电容分布，吸收了过电压，使得过电压小于空载电压，抑制过电压的发生[2]。但是如果过电压的数值过大或者高于元件的耐压值，就会造成严重的故障问题。另外，在变频器正常工作中如果元件突然幻想，会产生瞬间的过电压，对变频器造成严重损坏，会造成变频器使用寿命的缩短。

（二）过电流

变频器过电流问题从字面的意思上不难理解，就是变频器在正常使用的过程中产生了超过自身额定电流的过电流，容易造成变频器温度过高，烧坏绝缘设备等，容易导致变频器短路而发生生产事故。过电流问题的产生主要有三个过程，一个是变频器运转过程，过电流的产生原因是由于冲击负载和传动装置停滞导致，同时还可能因为变频器使用环境恶劣或者设备老化等产生过电流。二是变频器升速过程，如果在生产过程中突然提高设备功率，就会造成负载提升速度加快，电动机的转速也会随之提高，就会产生过电流。三是在变频设备降低设备功率时，电动机的转速随之下降，但是设备的转子依然保持着高速转动，两者之间的速度差异会导致冲击负载变大，产过电流。

（三）谐波

水泥厂变频器按照结构的不同可以分为直接变频器和间接变频器两种，直接变频器的运行是直接将工频交流转化成可控频率的交流，而间接变频器则是在直接变频器的基础上增加了整流器，现将工频交流转换为直流，再使用逆变器将直流转换为可控頻率的交流[3]。目前使用间接变频器的比较多，并且具有三种结构形式，分别是利用可控整流器变压，利用逆变器变频;利用不控整流器和整流斩波器变压、用逆变器变;利用不控整流器整流，联合脉冲宽度调制逆变器同时进行变频。使用哪种变频器都需要使用到非线性电力电子元件，在使用过程中都是通过脉动断续方式从变频器中吸收电流，形成不连续的正弦波。此过程吸收的脉动电流和设备电网的阻抗会共同作用形成脉动电压，并不断的累积和叠加，导致电压畸变发生谐波。

二、水泥厂变频器常见问题的处理方法

（一）过电压处理方法

对于变频器过电压问题的处理和控制，可以通过制造使用专门的电压回路去吸收过电压，减少过电压对变频器造成的影响。一方面，如果变频器在使用过程中经常发生由于带负载合闸而引起的过电压时，可以更换性能更好的合闸开关去消除过电压，并且要保证合闸开关的周期性能良好，同时在选择变压器的时候要选择能够消除静电影响的，以此减少过电压的发生。另一方面，在处理由于元件换向产生的过电压问题时，要选择耐压值较高的整流元件，避免了突然换向时产生过电压。

（二）过电流处理方法

从变频器过电流的产生过程中可以看出，过电流问题的产生原因就是变频器的功率变化使得电动机和转子之间的转速出现差异，从而导致冲击负载较大，进而形成了过电流。所以，想要有效的处理过电流问题，首先要在变频器开始运转之前对其进行细致的检查，要消除变频器设备传动装置的卡顿问题，避免出现冲击负载较大现象。其次，要在进行变频器功率变化之前检查电动机的转速和设备转子速度变化是否相匹配，如果两者之间存在较大的转速差异，则可以通过调整转矩进行补偿的方式去消除过电流。

（三）谐波处理方法

在处理谐波问题的时候，可以通过减小变压器多相运行中的相位角差去解决，通常情况下，变压器在多相运行时，其变频器会使用到6脉波的整流器作为整流部分，容易产生较大的谐波问题。所以，如果在变压器进行多相运行时，可以将两台相位角差为30°的变压器进行组合，组合成与一台12脉波整流器相当的变压器，即可有效的减少谐波问题[4]。除此之外，在应用变频器的时候，也可以通过提高变频器的载波比对变频器运行过程中产生的一些低次的谐波进行抑制。总之，在处理变频器谐波问题的时候，首先要了解变频器的工作原理，并根据变频器的运行特点和结构特点等，找到有效的谐波处理方法，消除谐波对变频器造成的不良影响，保证变频器的正常运行。

三、结论

综上所述，变频器作为水泥厂生产环节中主要的节能控制设备，需要得到有效的应用和维护，以此提高生产效率。所以，我们要在了解变频器工作原理的基础上，找到变频器常见问题的产生原因，并进行针对性处理，进而提高变频器的使用效率，促进水泥生产的有序进行。

参考文献：

[1]李武成，李宁.水泥厂变频器常见问题产生的原因分析及处理方法[J].四川水泥，2019（07）：1.

[2]谭宇龙.水泥厂变频器常见问题产生的原因分析及处理方法[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（04）：129-130.

[3]汪伟.变频器的常见故障分析及解决措施[J].中国新技术新产品， 2018（1）：72-73.

[4]马智涛.变频器常见故障原因及处理对策[J].化工管理，2018.