变频器使用中应注意的问题

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在变频器的使用中，由于对变频器的选型及使用不当，往往会引起变频器不能正常运行、甚至引发设备故障，导致生产中断，带来不必要的经济损失。

1、选型

变频器的选型应满足以下条件：

（1）电压等级与控制电机相符。

（2）额定电流为控制电机额定电流的1.1～1.5倍。

（3）根据被控设备的负载特性选择变频器的类型。

生产机械的种类繁多，性能和工艺要求各异，其转矩特性是复杂的，大体分为三种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。针对不同的负载类型，应选择不同类型的变频器。

① 恒转矩负载

恒转矩负载是指负载转矩与转速无关，任何转速下，转矩均保持恒定。

② 风机泵类负载

风机泵类负载是目前供热场所应用最多的设备，虽然泵和风机的特性多种多样，但是主要以离心泵和离心风机应用为主，通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载，这类负载对变频器的性能要求不高，只要求经济性和可靠性，所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可。泵类负载在实际运行过程中，容易发生喘振、憋压和水垂效应，所以变频器选型时，要选择适于泵类负载的变频器且变频器在功能设定时要针对上述问题进行单独设定：

喘振：测量易发生喘振的频率点，通过设定跳跃频率点和宽度，避免系统发生共振现象。

憋压：泵类负载在低速运行时，由于系统憋压而导致流量为零，从而造成泵烧坏。在变频器功能设定时，通过限定变频器的最低频率，而限定了泵流量的临界点处的系统最低转速，这就避免了此类现象的发生。

水垂效应：泵类负载在突然断电时，由于泵管道中的液体重力而倒流。若逆止阀不严或没有逆止阀，将导致电机反转，因电机发电而使变频器发生故障报警烧坏。在变频器系统设计时，应使变频器按减速曲线停止，在电机完全停止后再断开主电路电，或者设定“断电减速停止”功能，这样就避免了该现象的发生。

③ 恒功率负载

恒功率负载是指转矩大体与转速成反比的负载，如卷取机、开卷机等。利用变频器驱动恒功率负载时，应该是就一定的速度变化范围而言的，通常在额定转速点以下采用恒转矩调速方式，而在高于该转速点时才采用恒功率调速方式。

2、安装环境

由于变频器集成度高，整体结构紧凑，自身散热量较大，因此对安装环境的温度、湿度和粉尘含量要求高。变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热，通常采用以下方法：

① 采用风扇散热：变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走，若风扇不能正常工作，应立即停止变频器运行。

② 降低安装环境温度：由于变频器是电子装置，内含电子元、电解电容等，所以温度对寿命影响比较大。通用变频器的环境运行温度一般要求10℃～50℃，如果能够采取措施尽可能降低变频器运行温度，那么变频器的使用寿命就延长，性能也比较稳定。

我们采取两种方法：一种方法是建造单独的变频器低压间，内部安装空调，保持低压间温度在+15℃～+20℃之间。另一种方法是变频器的安装空间要满足变频器使用说明书的要求。

以上所谈到的变频器发热是指变频器在额定范围之内正常运行的损耗。当变频器发生非正常运行（如过流，过压，过载等）产生的损耗必须通过正常的选型来避免此类现象的发生。

鼓引风机的变频器安装于操作室内，因安装车间变频器运行环境差，操作室粉尘多，曾多次发生变频器故障。在对操作室进行密封和加冷却设施后，情况大为改善。在每个供暖期结束后，对变频器进行一次空气泵粉尘清洗，故障现象明显减少，寿命延长。可见在安装变频器的同时，必须为变频器提供一个好的运行环境。

3、参数设定

变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。

（1）外加起停按钮及电位器调频无效。变频器出厂时设定为通过键盘面板操作，外部控制无效，端子FWD_CM用短接片短接。选择外部起停及调频控制时，必须将该短接片去掉。出现上面问题，可能是FWD，CM短接片未取掉，操作方式和调频方式参数选择错误所致，应重点对该部分进行检查。

（2）变频器投入运行、电机还未起动就过载跳停。变频器在投入运行起动时频繁跳停。经查原设定时将偏置频率设定为2Hz、变频器在接到运行指令但未给出调频信号之前、受控电机将一直接收2Hz的低频运行指令而无法起动。经测定该电机的堵转电流达到47A，约为电机额定电流3倍，变频器过载保护动作属正常。改偏置频率为0Hz，电机起动正常。

（3）频率已经达到较大值，但电机转速仍不高。一台新投用的变频器频率设置显示已经很大，但电机转速明显较同频率下其它电机低。检查频率增益设定值为150%。由频率设定信号增益定义可知：设定增益为设定模拟频率信号对输出频率的比率，假设设定频率为30Hz，实际输出频率仅为20Hz。将设定增益改为100%后，问题得到解决。

4、故障诊断

变频器拥有较强的故障诊断功能，对变频器内部整流、逆变部分，CPU及通讯与电动机等故障进行保护。变频器在保护跳闸后故障复位前，将一直显示故障代码。根据故障指示代码确定故障原因，可缩小故障查找范围，大大减少故障查找时间。

（1）变频器一起动就跳停，故障指示为“OCl”。OCl为加速时过电流，怀疑为电机故障，将变频器与电机连接线断开，检查电机绕组匝间短路。更换电机后变频器运行正常。另外，供暖期刚开始时也容易发生此类现象，低频时变频器起动正常，但是几秒钟后报警。观察发现，起动电流过大。将起动频率控制在20hz，变频器正常起动，起动一定时间后，起动电流回落，待起动电流正常后逐渐加大工作频率，同时观察工作电流上升情况，控制在额定电流以内，经过一段时间的调整，变频器工作正常，分析为引风机夏季检修后一直未工作，加之天气较冷，引风机的阻尼增大，导致起动电流过大，变频器报警，经过一定时间的低速运转以及锅炉的热运行逐渐使阻尼减小，电流减小，工作正常。

（2）夏季如果变频器操作室的制冷、通风效果不良，环境温度升高，则经常发生“OHl”、“OH3”过热保护跳停。这时应检查变频器内部的风扇是否损坏，操作室温度是否偏高，应采取措施进行强制冷却，保证变频器安全过夏。

（3）变频器在频率调到15Hz以上时，“LU”欠电压保护动作。“LU”保护信号指整流电压不足。我们从整流部分向变频器电源输入端检查，发现电源输入侧缺相，由于电压表从另外两相取信号，电压表指示正常，没有及时发现变频器输入侧电源缺相。输入端缺相后，由于变频器整流输出电压下降，在低频区、因充电电容的作用还可调频，但在频率调至一定值后，整流电压下降较快、造成变频器“LU”跳闸。

5、维护

变频器运行过程中，可以从设备外部目视检查运行状况有无异常，专职点检员可以通过键盘面板转换键查阅变频器的运行参数，如输出电压、输出电流、输出转矩、电机转速等，掌握变频器日常运行值的范围，以便及时发现变频器及电机问题。此外，还要注意以下几点：

1、设专人定期对变频器进行清扫、除尘，保持变频器内部的清洁及风道的畅通。

2、检查变频室的通风、照明设备，确保通风设备能够正常运转。

3、保持变频器周围环境清洁、干燥。严禁在变频器附近放置杂物。

4、检查变频器内部电缆间的连接应正确、可靠。每次维护变频器后，要认真检查有无遗漏的螺丝及导线等，防止小金属物品造成变频器短路事故。

5、检查变频器柜内所有接地应可靠，接地点无生锈。

6、测量变频器（含电机）绝缘时，应当使用2500V兆欧表。测试绝缘合格后，才能启动变频器。如仅对变频器进行检测，要拆去所有与变频器端子连接的外部接线。

7、每隔半年（内）应再紧固一次变频器内部电缆的各连接螺母，检查所有电气连接的紧固性，查看各个回路是否有异常的放电痕迹，是否有怪味、变色，裂纹、破损等现象。