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變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,高壓大功率變頻調(diào)速裝置不斷地成熟起來,原來一直難于解決的高壓問題,近年來通過器件串聯(lián)或單元串聯(lián)得到了很好的解決。高壓變頻器在使用過程中,難免會因為一些原因突然停機(jī)。停機(jī)不可怕,但是變頻器停機(jī)后該如何維護(hù)呢?今天駝馱小編給大家分享高壓變頻器停機(jī)后一些處理措施。1、檢查周邊情況仔細(xì)檢查變頻器和周邊環(huán)境的通風(fēng)及照明情況。要確保通風(fēng)設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),照明設(shè)備能夠正常使用。2、檢查內(nèi)部電纜打開變頻器柜門,
檢查內(nèi)部電纜是否有損壞、電纜間的連接是否正確可靠、所有接地線是否牢固可靠、接地點是否有生銹問題。變頻器內(nèi)的所有螺栓和螺母應(yīng)該每半年緊固一次,確保連接可靠。3、檢查所有電氣連接的緊固度查看變頻器內(nèi)所有回路是否有異常的放電痕跡,是否有怪味、變色、裂紋、破損等現(xiàn)象。檢查所有功率單元的光纖有無損壞或松動,是否每個都插緊。4、測量變頻器絕緣每次停機(jī)后長時間恢復(fù)運(yùn)行,應(yīng)用2500V的兆歐表對變頻器及旁通柜的主回路進(jìn)行絕緣測試,確保測試合格后方可起動。5、認(rèn)真查遺每次維護(hù)變頻器后,要仔細(xì)檢查變頻器柜內(nèi)外有無遺漏的螺絲、彈、
螺栓及金屬導(dǎo)線等物品,防止小金屬物品在變頻器風(fēng)機(jī)起動后被吸入內(nèi)部,造成變頻器短路事故。6、清潔用帶塑料吸嘴的吸塵器或空壓機(jī)等清潔變頻器內(nèi)外及配電室,保證設(shè)備周圍無過量的塵埃,確保運(yùn)行環(huán)境清潔。7、啟動前檢查特別是對電氣回路進(jìn)行較大改動后,要檢查所有電氣連接是否正確、牢固,防止“反送電”事故的發(fā)生。駝馱小編提醒,如果高壓變頻器是因故障造成停機(jī),在無法確定文章問題的情況下,建議找的維保師傅進(jìn)行檢測排除故障。
變頻器開關(guān)電源的原理及維修維修部 楊曉明電源是每一個電路的重要組成部分,擔(dān)負(fù)著為電路提供能量的重要作用,它是設(shè)備能夠正常運(yùn)行的重要保障。電源的種類很多,開關(guān)電源由于體積小、重量輕、、動態(tài)穩(wěn)壓效果好,因此被廣泛應(yīng)用到了各種電子設(shè)備中。下面就以UC3844開關(guān)電源芯片為例講述一下開關(guān)電源的基本原理和在變頻電路中的作用。
右圖a-1所示為開關(guān)電源PWM波形調(diào)制芯片。該圖為8腳雙列直插封裝。 7腳是芯片的電源輸入端,該端在內(nèi)部集成了穩(wěn)壓器和門限電壓控制器,所以該芯片不用在外圍設(shè)置穩(wěn)壓電路,只要接一只電阻即可。門限值為10V,當(dāng)7腳輸入電壓低于10V,該芯片將禁止輸出,處于保護(hù)狀態(tài)。正常工作時該端電壓約為12V—16V之間。 4腳是內(nèi)部壓控振蕩器的定時端,通過接上合適的RC網(wǎng)絡(luò),使輸出的PWM波控制在20KHZ—100KHZ之間。 a—1 2腳、3腳是輸出取樣反饋端,用于檢測開關(guān)電源的輸出,以便進(jìn)行PWM調(diào)制控制,從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。在變頻器系統(tǒng)中,開關(guān)電源需要輸出:一組5V/DC、一組±12V/DC、四組20V/DC等多組電壓。其中5V/DC 主要用作主板及控制板的供電,±12V/DC用作霍爾檢測器件的供電,
四組20V/DC用作IGBT的觸發(fā)供電。變頻器的型號及品牌不同,其開關(guān)電源的電壓值也不盡相同,但基本構(gòu)架是一樣的,在此僅以下圖為例講一講開關(guān)電源的工作原理。 a—2 如圖a—2所示:電源經(jīng)D1—D4、C1、C2整流濾波之后,通過電阻R3到了UC3844的7腳電源正端,為其供電,UC3844通過檢測當(dāng)7腳電壓大于10V時,控制內(nèi)部壓控振蕩器開始工作,通過R8、C5將PWM的頻率控制在要求范圍之內(nèi)。
變頻器常見的故障為過壓,過載,過流和過熱,一般也是因為電源電壓高了,溫度高了,負(fù)載重了,粉塵和潮濕等原因造成的損壞。變頻器屬于電子產(chǎn)品,電子產(chǎn)品由非常多的元件組成,任何一個元件出了差錯,變頻器都會工作不正常,而電子產(chǎn)品是有一定壽命的,使用一段時間后也會老化,和人的生老病死一個道理。變頻器使用壽命和使用環(huán)境根據(jù)固定資產(chǎn)折舊的稅務(wù)方面的計算規(guī)定,電子設(shè)備的年限也就是3年而已,很多人買手機(jī),也就是用個2-3年,即使不壞,往往也換新的了。
而電視電腦冰箱和空調(diào)這些家電的淘汰頻率相對低一點,設(shè)計理論壽命可以達(dá)到15年,但是不會有人用這么長時間的。而變頻器屬于工業(yè)電子設(shè)備,耐用程度會高一點,有些工廠一些變頻器使用了10多年并不算少見,一些日系或者德國的變頻器甚至使用時間超過了20年,當(dāng)然這期間一般都換過母線電容的。國產(chǎn)的變頻器,一般使用5-8年也沒有問題的,只要車間的環(huán)境比較好,保養(yǎng)比較到位,變頻器整體壽命比家用電器要長很多。有些化工和塑料廠,有腐蝕性氣體以及粉塵靜電,變頻器并沒有做任何防護(hù),也沒有購買的變頻器使用,變頻器直接裝在車間里邊,沒有單獨(dú)隔開,
往往一年半載就壞了。粉塵和腐蝕,直接會傷害到電路板和焊接接頭本身,而帶來的靜電或者絕緣不良,直接會讓電子元件擊穿而損壞。有些設(shè)備震動非常大,比如沖床,這種場合使用變頻器,如果變頻器和設(shè)備隨機(jī)安裝,也會跟著一起顛簸震動,時間長了,變頻器線路接頭出會松動,而電路板的焊錫時間長了也會震松造成類似虛焊之類的問題而損壞。
由于逆變電路采用IGCT作為功率器件,而IGCT本身不象IGBT那樣存在過電流退飽和效應(yīng),可以通過檢測集電極電壓上升來進(jìn)行短路檢測,并通過門極關(guān)斷進(jìn)行保護(hù),所以必須通過霍爾電流傳感器,檢測到過電流,然后通過串聯(lián)在上下直流母線的二個保護(hù)用IGCT進(jìn)行關(guān)斷。由于直流環(huán)節(jié)存在共模電抗器和di/dt限制電抗器,導(dǎo)致整流橋輸出和濾波電容之間存在較大阻抗,這樣電網(wǎng)的浪涌電壓要通過整流橋形成浪涌電流,再通過濾波電容吸收的效果大大降低,為了保護(hù)整流二極管免受浪涌電壓的影響,
在整流橋輸出并聯(lián)了阻容吸收電路。箝位二極管保證了橋臂中外側(cè)的兩個IGCT承受的電壓不會超過一半的直流母線電壓,確切地說,應(yīng)該是對應(yīng)側(cè)濾波電容的電壓,所以外側(cè)的兩個IGCT不存在過壓問題。內(nèi)側(cè)的兩個器件仍要并聯(lián)電阻,以防止產(chǎn)生過壓。因為在同側(cè)二個器件同時處于阻斷狀態(tài)時,內(nèi)側(cè)的器件承受的電壓可能超過一半的直流母線電壓,具體電壓取決于同側(cè)二個器件的漏電流匹配關(guān)系。 如果不加輸出濾波器,三電平變頻器輸出時電機(jī)電流總諧波失真可以達(dá)到17左右,會引起電機(jī)諧波發(fā)熱,轉(zhuǎn)矩脈動。輸出電壓跳變臺階為一半直流母線電壓,
dv/dt也較大,會影響電機(jī)絕緣,所以一般需配特殊電機(jī)。若要使用普通電機(jī),必須附加輸出濾波器。輸出濾波器有dv/dt濾波器和正弦波濾波器二種,dv/dt濾波器容量較小,只對電壓變化率起抑制作用,使電機(jī)絕緣不受dv/dt的影響,對電機(jī)運(yùn)行動態(tài)性能的影響較小,如果系統(tǒng)動態(tài)性能要求較高時,適合采用,而且成本較低。