连云港正道电池技术有限公司
摘要：随着科技的进步和社会的发展，工业生产中自动化设备的应用日益增多，变频器的应用在提高设备运行的可靠性方面发挥着重要作用。本文主要对变频器的应用和检修进行分析，以供参考。
关键词：变频器；应用；检测维护
引言
受国有工业现代化不断发展的影响，工业生产进程中所应用到的自动化设备日益丰富，变频器也随之被广泛用于生产。为达到提高生产安生性和稳定性，增加生产效益的目的，必须重视变频器的应用，及时检测变频器，不间断维护变频器。
1变频器概述
1.1变频器基本定义
变频器又名逆变器，属于电力控制设备，该设备融合了微电子处理技术、电气生产技术及变频技术，通过改变电机工作电源频率的方式实现对交流电动机的调控管理。变频器主要涵盖了整流、滤波、逆变、制动、驱动、检测处理六大模块，在电路智能化生产过程中发挥重要作用。
1.2变频器的组成
变频器主要分为四个部分，分别是整流单元、高容量电容、逆变器与控制器等。其中，整流单元的主要作用是将变频器中输入端固定工频交流电有效转换为直流电。高容量电容则能够存储一定量的转换电能；逆变器主要由功率较大的开关晶体管阵列组成，开关晶体管阵列组成电子开关，将系统中的直流电转换成不同宽度与频率的方波。在变频器当中，逆变器占据特别重要的位置，与整流器不同，逆变器能够将直流功率进行有效变换，变换成系统运行需求的交流功率，系统中的各个开关器件能够起到良好的导通与关断作用，保证三相交流得以顺利输出。控制器能够按照之前设定的程序开展工作，对逆变器输出方波的幅度进行全面控制，使得各类型方波更好的叠加成正弦波，形成良好的交流电，对交流电动机起到良好的驱动作用。变频器中的控制电路能够为异步电动机提供运行电压，使得异步电动机的运行频率得到更好调节，与逆变器、电动机组成良好的保护电路。
1.3变频器发展情况
早在1930年开始，我国学者开始针对交流调试技术展开研究，虽然进展缓慢，但是还是取得了一定成效。在1960~1970年之间，我国的微电子技术、调控技术得到迅猛发展，此时的交流调速能够发挥与直流调速相媲美的功能，并有取代直流调速的趋势。在随后的数十年时间里，我国变频器产业经历从无到有、从有到专的发展历程，并且在全国各个地区都建立了不同规模的变频器生产厂家。目前较为知名的变频器生产厂家有北京ABB公司、上海台达集团、天津SIEMENS公司、无锡台安公司等，在国际市场上也是享有盛名的。
2变频器应用现状
2.1变频调速方面的应用
变频器最初的研发目的在于对机电系统进行调速管理，以便于确保调速系统满足电动机的各种工作需求。变频器通过改变电机供电频率的方式，实现对同步转速的调速管理，能够大幅降低电机工作成本，同时不会对原有机械性能产生影响。变频器具有高精度无极调速，适用于多种传动机械设备；具有软启软停功能，启动能耗小，不会对电网产生冲击电流影响。变频器具有开环自动/手动、闭环自动/手动多种调控模式，电源频率不会对其产生影。变频器内部配有微调控器，能够实现一机多控目的；变频器有多重保护功能，可大幅提高电机安全性能。
2.2高效节能方面的应用
我国作为能耗大国，虽然具有丰富的自然资源，但是对于能源的利用率却相对较低，变频器的出现在很大程度上提高了我国节能环保工作效率。变频器的应用能够大幅提高电机转速控制精度，有助于电机处于最节能的工作状态。就风机而言，结合流体力学知识可知轴功率与转速三次方呈正比，当所需风量变小而引起风机转速降低时，轴功率就会呈现大幅降低趋势，此时采用变频器来降低电机转速就会表现出极佳的节能调速效果。变频机以其优异的节能性能广泛应用于供水系统、空调设备、电梯控制、机床加工、过程调控等多个领域，不仅确保了电机调节精度，同时也降低了人力成本投入。
3变频器的选型
变频器的选型依据是按照变频器的工作电流特性曲线，包括负载电流曲线这一原则作为依据的。定性的来说，从电压匹配、电流匹配、转矩匹配上进行选型。这就要求我们对现场的用电情况有一个全面彻底的了解，对用电电压的等级、电压的波形质量进行全方位的了解，以保证变频器能够正常的工作；其次，要对负载有一定的认知，负载的性能曲线决定了变频器的应用方法，普通的离心泵变频器的额定电流与电机的额定电流相符，深水泵则需要更大的电流。工程上的经验是，使用的电机功率多大，就选用多大功率的变频器，但为了留有余量，常规都会使用稍微大一个规格的变频器。若现场的电机需要频繁的启动和制动，则必须安装制动电阻，制动电阻的大小应该依据功率的大小选定。若工厂的环境比较恶劣，粉尘较大，散热比较困难，可以选择水冷式变频器，这样可以有效的防止模块的炸裂，还可以有效的降低噪声。若是需要做老化测试的设备，可以考虑使用四象限的产品，有效的降低功率损耗。若现场有单独的直流电，可以只使用纯逆变的模组，节约投入。此外，在大功率的变频器进线端，必须加入电抗器，这样既可以改善输入设备的电能质量，也可以提高设备的功率因数。
4变频器的维护
变频器还具有过电流保护、过载保护、电压保护等功能；其过电流的主要原因有：遇到冲击负载、变频器的输出侧短路、升降速产生的过电流等。变频器防过电流的主要措施：由用户根据电动机的额定电流和负载具体情况设定一个电流限值，当工作电流超过此限值时变频器将自动降低其工作频率，当工作电流降低到限值以下时，工作频率再逐步恢复。在升降速过程中当电流超过电流限值时，变频器将暂停升速或降速，带电流下降到限值以下时，再继续升速或降速。过载保护维护：在变频器内由于能够方便而准确测量电流，并通过精密的计算来实现反时限的保护特性，大大提高变频器的保护性和可靠性。电压保护分过电压保护和欠电压保护，产生过电压的主要原因是：电源过电压、降速时反馈能量不能及时释放而形成的再生过电压、在SPWM调制方式中，由脉冲电路中的绕组电感和线路电感在每一个脉冲的上升和下降过程中产生的具有破坏作用的峰值脉冲电压。防护措施：预防电源过电压、再生制动时的防止跳闸功能、脉冲过电压的保护。产生欠电压的原因有电源方面的电压过低与缺相，与电路方面的整流器件损坏与限流电阻未“切出”电路等造成。欠电压的保护：关于变频器电源方面的欠电压，设定动作电压一般都比较低，原因是欠电压的后果之一是电动机的转矩下降，而新系列的变频器都会有各种补偿功能使电动机能够持续运行，欠电压的另一个后果是电动机的电流增大，而变频器又具有完善的过载保护功能。
结语
为增加变频器的使用寿命，推进变频器在各个领域的进一步运用和发展，为未来的安全生产奠定技术基础，必须正确运用变频器，了解变频器的常见故障，强化变频器的管理，做好变频器的日常保养和维护，定期或不定期检测、维修变频器并记录，及时发现故障，科学、合理处理故障。
参考文献：
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