【正文】 機(jī)傳動(dòng)速度鏈分支的變頻器特性調(diào)節(jié)軟一些。三、過流故障過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過延長加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是過流故障，說明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。四、過載故障過載故障包括變頻過載和電機(jī)器過載。其可能是加速時(shí)間太短，直流制動(dòng)量過大、電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時(shí)間、延長制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過重，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器；如后者則要對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。五、其他故障欠壓說明變頻器電源輸入部分有問題，需檢查后才可以運(yùn)行。溫度過高如電動(dòng)機(jī)有溫度檢測裝置，檢查電動(dòng)機(jī)的散熱情況；變頻器溫度過高，檢查變頻器的通風(fēng)情況。一、變頻器控制回路的抗干擾措施由于主回路的非線性（進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作），變頻器本身就是諧波干擾源，而其周邊控制回路卻是小能量、弱信號(hào)回路，極易遭受其他裝置產(chǎn)生的干擾，造成變頻器自身和周邊設(shè)備無法正常的工作。因此，變頻器在安裝使用時(shí)，必須對控制回路采取抗干擾措施。1． 變頻器的基本控制回路變頻器同外部進(jìn)行信號(hào)交流的基本回路有模擬與數(shù)字兩種：①4～20mA電流信號(hào)回路（模擬）；1～5V/0～5V電壓信號(hào)回路（模擬）。②開關(guān)信號(hào)回路，變頻器的開停指令、正反轉(zhuǎn)指令等（數(shù)字）。外部控制指令信號(hào)通過上述基本回路導(dǎo)入變頻器，同時(shí)干擾源也在其回路上產(chǎn)生干擾電勢，以控制電纜為媒體入侵變頻器。2． 干擾的基本類型及抗干擾措施(1)靜電耦合干擾：指控制電纜與周圍電氣回路的靜電容耦合，在電纜中產(chǎn)生的電勢。措施：加大與干擾源電纜的距離，達(dá)到導(dǎo)體直徑40倍以上時(shí)，干擾程度就不大明顯。在兩電纜間設(shè)置屏蔽導(dǎo)體，再將屏蔽導(dǎo)體接地。(2)靜電感應(yīng)干擾：指周圍電氣回路產(chǎn)生的磁通變化在電纜中感應(yīng)出的電勢。干擾的大小取決干擾源電纜產(chǎn)生的磁通大小，控制電纜形成的閉環(huán)面積和干擾電纜與控制電纜間的相對角度。措施：一般將控制電纜與主回路電纜或其他動(dòng)力電纜分離鋪設(shè)，分離距離通常在30cm以上（最低為10cm），分離困難時(shí)，將控制電纜穿過鐵管鋪設(shè)。將控制導(dǎo)體絞合間距越小，鋪設(shè)的路線越短，抗干擾效果越好。(3)電波干擾：指控制電纜成為天線，由外來電波在電纜中產(chǎn)生電勢。措施：同(1)和(2)所述。必要時(shí)將變頻器放入鐵箱內(nèi)進(jìn)行電波屏蔽，屏蔽用鐵箱要接地。(4)接觸不良干擾：指變頻器控制電纜的電接點(diǎn)及繼電器接觸不良，電阻發(fā)生變化在電纜中產(chǎn)生的干擾。措施：對繼電器采用并聯(lián)觸點(diǎn)或鍍金觸點(diǎn)繼電器或選用密封式繼電器。對電纜應(yīng)定期做擰緊加固處理。(5)電源線傳導(dǎo)干擾：指各種電氣設(shè)備從同一電源系統(tǒng)獲得供電時(shí)，由其他設(shè)備在電源系統(tǒng)直接產(chǎn)生電勢。措施：變頻器的控制電源由另外系統(tǒng)供電，在控制電源的輸入側(cè)裝設(shè)線路濾波器或隔離變壓器，且屏蔽接地。(6)接地干擾：指機(jī)體接地和信號(hào)接地。對于弱電壓電流回路及任何不合理的接地均可誘發(fā)干擾，比如設(shè)置兩個(gè)以上接地點(diǎn)，接地處會(huì)發(fā)生電位差，產(chǎn)生干擾。措施：速度給定的控制電纜取一點(diǎn)接地，接地線一作為信號(hào)的通路使用。電纜的接地在變頻器側(cè)進(jìn)行，使用專設(shè)的接地端子，不與其他接地端子共用，并盡量減少接地端子引接點(diǎn)的電阻，一般不大于100ω。3． 其他注意事項(xiàng)(1)裝有變頻器的控制柜，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離大容量變壓器和電動(dòng)機(jī)。其控制電纜線路也應(yīng)避開這些漏磁通大的設(shè)置。(2)弱電壓電流控制電纜不要接近易產(chǎn)生電弧的斷路器和接觸器。(3)2或2mm2屏蔽絞合絕緣電纜。(4)屏蔽電纜的屏蔽要連續(xù)到電纜導(dǎo)體同樣長。電纜在端子箱中連接時(shí)，屏蔽端子要互相連接。二、變頻器常見故障分析1． 變頻器充電啟動(dòng)電路故障通用變頻器一般為電壓型變頻器，采用交一直一交工作方式，即是輸入為交流電源，經(jīng)三相整流橋后變?yōu)橹绷麟妷?，然后再?jīng)三相橋式逆變電路變換為調(diào)壓調(diào)頻的三相交流電輸出到負(fù)載。當(dāng)變頻器剛上電時(shí)，由于直流側(cè)的平波電容容量非常大，充電電流很大，通常采用一個(gè)啟動(dòng)電阻來限制充電電流，常見的變頻啟動(dòng)兩種電路,如圖1所示。充電完成后，控制電路通過繼電器的觸點(diǎn)或晶閘管將電阻短路，啟動(dòng)電路故障一般表現(xiàn)為啟動(dòng)電阻燒壞，變頻報(bào)警顯示為直流母線電壓故障，一般在設(shè)計(jì)變頻器時(shí)，為了減少變頻器的體積，啟動(dòng)電阻值選擇在10～50ω，功率為10～50ω。當(dāng)變頻器的交流輸入電源頻繁通斷，或者旁路接觸器的觸點(diǎn)接觸不良時(shí)，以及旁路晶閘管導(dǎo)通阻值變大時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)電阻燒壞。如遇此情況，可購規(guī)格的電阻換屆之，同時(shí)必須找出引出電阻燒壞的原因，才能將變頻器投入使用。2． 變頻器無故障顯示，但不能高速運(yùn)行某廠一臺(tái)變頻器狀態(tài)正常，但調(diào)不到高速運(yùn)行，經(jīng)檢查，變頻器并無故障，參數(shù)設(shè)置正確，調(diào)速輸入信號(hào)正常，上電運(yùn)行時(shí)測試出現(xiàn)變頻器直流母線電壓只有450V左右，正常值為580～600V，再測輸入側(cè)，發(fā)現(xiàn)缺了一相，原因是輸入側(cè)的一個(gè)空氣開關(guān)的一相接觸不良造成的。實(shí)際上變頻器缺一相輸入時(shí)，是可以工作的，因多數(shù)變頻器的母線電壓下限為400V，只有當(dāng)直流母線電壓降至400V以下時(shí)，變頻器才報(bào)告直流母線低電壓故障。當(dāng)兩相輸入時(shí)，直流母線壓為380=456＞400V。當(dāng)變頻器不運(yùn)行時(shí)，由于平波電容的作用，直流電壓也可達(dá)到正常值。新型的變頻器都是采用PWM控制技術(shù)，調(diào)壓調(diào)頻的工作在逆變橋完成，雖然在低頻段輸缺相時(shí)仍可以正常工作，但因?yàn)檩斎腚妷旱褪馆敵鲭妷旱停斐僧惒诫姍C(jī)轉(zhuǎn)矩低，頻率上不去，所以不能高速運(yùn)行。3． 變頻器顯示過流故障出現(xiàn)這種故障顯示時(shí)，首先檢查加速時(shí)間參數(shù)是否太短，力矩提升參數(shù)是否太大，然后檢查負(fù)載是否太重。如果無這些現(xiàn)象，可以斷開輸出側(cè)的電流互感器和直流側(cè)的霍爾電流檢測點(diǎn)，復(fù)位后運(yùn)行，看是否出現(xiàn)過流現(xiàn)象，如果出現(xiàn)的話，很可能是含有過壓過流、欠壓、過載、過熱、缺相、短路等保護(hù)功能的IPM模塊出現(xiàn)故障，一般更換IPM模塊即可。這種故障一般是雷雨天氣出現(xiàn)，由于雷電串入變頻器的電源中，使變頻器直流側(cè)的電壓檢測器動(dòng)作而跳閘，在這種情況下，通常只須斷開變頻器電源1min左右，再合上電源，即可復(fù)位；另一種情況是變頻器驅(qū)動(dòng)大慣性負(fù)載，就出現(xiàn)過壓現(xiàn)象，這時(shí)變頻器的減速停止屬于再制動(dòng)，在停止過程中，變頻器的輸出頻率按線性下降，而負(fù)載電機(jī)的頻率高于變頻器的輸出頻率，負(fù)載電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并被變頻器直流側(cè)的平波電容吸收，這種能量足夠大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生所謂的“泵升現(xiàn)象”，變頻器直流側(cè)的電壓會(huì)超過直流母線的最大電壓而跳閘，對于這種故障，一是將減速時(shí)間參數(shù)設(shè)置長些或增大制動(dòng)電阻或增加制動(dòng)單元；二是將變頻器的停止方式設(shè)置為自由停車。，變頻器顯示過載對于已經(jīng)投入運(yùn)行的變頻器如果出現(xiàn)這種故障,如一臺(tái)新裝變頻器,其驅(qū)動(dòng)的是一臺(tái)變頻電機(jī),電機(jī)額定參數(shù)為220V/50Hz，而變頻器出廠時(shí)設(shè)置為380V/50Hz，由于安裝人員沒有正確變頻器的V/F參數(shù)，導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后轉(zhuǎn)子出現(xiàn)磁飽和，致使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，發(fā)熱而過載。在使用變頻器的無速度傳感器矢量控制方式時(shí)，沒有正確的設(shè)置負(fù)載電機(jī)的額定電壓、電流、容量等參數(shù)及設(shè)置的變頻器載波率過高時(shí)，均會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱過載，另處設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)變頻器常常在低頻段工作，而沒有考慮到在低頻段工作的電機(jī)散熱變差的問題，致使電機(jī)工作一段時(shí)間后發(fā)熱過載，對于是種情況，需加裝散熱裝置。交流變頻速以其節(jié)能顯著、保護(hù)完善、控制性能好、過載能力強(qiáng)、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，迅速發(fā)展起來，已成為電動(dòng)機(jī)調(diào)速的主潮流。變頻調(diào)速在我國已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。然而由于認(rèn)識(shí)上的局限，人們在VVVF（變頻變壓）變頻器的實(shí)際應(yīng)用中還存在許多錯(cuò)誤。怎樣結(jié)合生產(chǎn)工藝要求正確使用變頻器并使其充分發(fā)揮效益，已成人們關(guān)注的焦點(diǎn)?，F(xiàn)結(jié)合工程應(yīng)用中的故障實(shí)例，對變頻器在應(yīng)用中普遍存在的問題進(jìn)行分析。一、故障實(shí)例誤操作故障某水泥廠7水泥回轉(zhuǎn)窯篦式冷卻機(jī)設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)Y250M830kW電動(dòng)機(jī)分別傳動(dòng)兩級(jí)篦床，變頻調(diào)速控制，其控制原理如圖1所示。圖中VVVF是日產(chǎn)富士FRNO37P74EX57kVA通用變頻頻器，裝于低壓配電室內(nèi)，其電源接觸器及運(yùn)轉(zhuǎn)命令上冷卻機(jī)現(xiàn)場和控制室兩地操作，KA是篦冷機(jī)與破碎機(jī)聯(lián)鎖觸點(diǎn)。變頻器系統(tǒng)試車時(shí)，因工藝需要，操作人員在主控室操作SB4斷開變頻器電源接觸器KM，使處于集中控制的篦冷機(jī)停車。重新開車時(shí)，兩臺(tái)變頻器均進(jìn)入OH2（外部故障）閉鎖狀態(tài)，故障歷史查詢顯示OH2和LU（低電壓），檢查端子THR隨聯(lián)接良好，電源電壓正常，按RESET鍵復(fù)位無效，測量主電路直流電壓為518V。經(jīng)分析故障前篦冷機(jī)工作于集中控制狀態(tài)，參與系統(tǒng)聯(lián)鎖，操作員停變頻器電源實(shí)現(xiàn)停車時(shí)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)讀操作并獲取正轉(zhuǎn)指令，但此時(shí)主回路直流電壓尚未建立，CPU檢測后封鎖輸出，發(fā)出OH2故障信號(hào)，因此，導(dǎo)致故障的真正原因是錯(cuò)誤操作，而非現(xiàn)場技術(shù)人員認(rèn)為的由電源接觸器頻繁起動(dòng)變頻器所致。故障原因明確以后，針對現(xiàn)場情況規(guī)定了操作程序，開停車使用控制室內(nèi)的S2（集中控制時(shí)）或SBSB6開停車按鈕，將集中控制室內(nèi)變頻器電源接觸器控制按鈕SBSB4用膠帶貼封，僅當(dāng)停機(jī)檢修時(shí)啟用，以避免誤操作現(xiàn)象出現(xiàn)，系統(tǒng)運(yùn)行正常。圖1使用條件造成的故障一家油田某采區(qū)所用的九臺(tái)變頻器在短期內(nèi)燒毀三臺(tái)，故障都是變頻器控制的變壓器燒毀導(dǎo)致主板等部件損壞。據(jù)了解，該地區(qū)電網(wǎng)電壓有時(shí)高達(dá)480V，遠(yuǎn)超過手冊規(guī)定的+10%的電壓上限，使絕緣裕度較小的控制變壓器燒毀。這是一個(gè)變頻器用于嚴(yán)重過壓條件下而損壞的曲型事例。因此，使用變頻器時(shí)，應(yīng)對使用現(xiàn)場的電網(wǎng)質(zhì)量、環(huán)境溫度、粉塵、干擾等條件認(rèn)真調(diào)查，外部條件不能滿足要求時(shí)應(yīng)采取有效措施加以解決。二、變頻器應(yīng)用中的常見問題及處理方法變頻器電源開關(guān)的設(shè)置與控制變頻器用戶手冊規(guī)定，在電源與主電路端子之間，一定要接一個(gè)開關(guān)，這是為了確保檢修安全。對這一點(diǎn)，一般用戶能夠按手冊要求做。但容易忽視的是手冊還建議在開關(guān)后裝設(shè)電磁接觸器，其目的是在變頻器進(jìn)入故障保護(hù)狀態(tài)時(shí)能及時(shí)切斷電源，防止故障擴(kuò)散。在實(shí)際使用中，有的用戶沒有安裝，有的使用不合理；如圖1方案中電源接觸器僅被用來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)地停送電及變頻器的過負(fù)荷保護(hù)；有些方案則僅用于起、停電動(dòng)機(jī)。這都是不恰當(dāng)?shù)?。由于變頻器價(jià)格較高，使用時(shí)應(yīng)在電源接觸器控制回路中串接變頻器故障報(bào)警接觸器動(dòng)斷觸點(diǎn)控制回路中串接變頻器故障報(bào)警接鏈接觸器動(dòng)斷觸點(diǎn)（如富士P7/G7系列的BC30觸點(diǎn)），這對大容量變頻器尤為重要。變頻器電源進(jìn)線端一定要裝設(shè)開關(guān)，使用中宜優(yōu)選刀熔開關(guān)，該開關(guān)有明顯的斷點(diǎn)，集電源開關(guān)、隔離開關(guān)、應(yīng)急開關(guān)和是路保護(hù)于一體，性能優(yōu)于目前采用較多的單一熔斷器、刀開關(guān)或自動(dòng)空氣開關(guān)等方案。對大容量變頻器應(yīng)選配快速熔斷器以保護(hù)整流模塊。變頻器電源側(cè)設(shè)置接觸器應(yīng)選配快速熔斷器以保護(hù)整流模塊。變頻器電源側(cè)設(shè)置接觸器并參與故障聯(lián)鎖時(shí)，應(yīng)將控制電源輔助輸入端子接于接觸器前，以保證變頻器主電路斷電后，故障顯示和集中報(bào)警輸出信號(hào)得以保持，便于實(shí)現(xiàn)故障檢索及診斷。不應(yīng)用電源側(cè)接觸器頻繁起、停電動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用中，有許多控制方案設(shè)置外圍電路控制電源側(cè)接觸器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟起動(dòng)特性，圖2是某雜志一篇文章推薦的日產(chǎn)三墾（SANKEK）變頻器的控制方案。由圖可知，該方案電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)按SB2，其觸點(diǎn)閉合，KA1得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)分別發(fā)出變頻器運(yùn)行和時(shí)間繼電器KT的激勵(lì)命令，KT延時(shí)斷開動(dòng)合觸點(diǎn)提供繼電器KA2激勵(lì)命令，KA2動(dòng)合觸點(diǎn)控制KM吸合，變頻器得電起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。停車時(shí)按SB1發(fā)出停車命令，KA1斷電，其動(dòng)合觸點(diǎn)復(fù)位，取消運(yùn)行命令并使KT斷電，KT動(dòng)合觸點(diǎn)延時(shí)20s復(fù)位，電源接觸器KM斷電，實(shí)現(xiàn)當(dāng)KM起動(dòng)時(shí)，先閉合KA1，停止時(shí)先斷開KA1的辦法，可達(dá)到起動(dòng)、停止軟特性，從而避免電動(dòng)機(jī)反饋電壓侵入變頻器。圖2 上述方案建議利用電源接觸器直接起動(dòng)變頻器來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止的軟特性是錯(cuò)誤的。由圖3可知，當(dāng)電壓型交直交變頻器通電時(shí)，主電路將產(chǎn)生較大充電電流，頻繁重復(fù)通斷電，將產(chǎn)生熱積累效應(yīng)，引起元件的熱疲勞，縮短設(shè)備壽命。因此上述方案不適用于頻繁起動(dòng)的設(shè)備。對不頻繁起動(dòng)的設(shè)備也無優(yōu)越性（某些大容量變頻器根本無法起動(dòng)，如例1所述），因?yàn)樽冾l器本身具有優(yōu)越的控制性能，實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)特性應(yīng)優(yōu)先考慮利用正、反轉(zhuǎn)命令和通過加、減速速時(shí)間設(shè)定實(shí)現(xiàn)，無謂地增加許多外圍電路器件，不但浪費(fèi)資金而且降低了系統(tǒng)的可靠性，大大降低了響應(yīng)速度，加大維護(hù)工作量，增加損耗，是不足取的。圖3電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)宜優(yōu)先選擇電子熱繼電器一部分專業(yè)人員認(rèn)為，變頻器內(nèi)部的過載保護(hù)只是為保護(hù)其自身而設(shè)，對電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)不適用，為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)，必須另設(shè)熱繼電器。在實(shí)際應(yīng)用中，筆者所見各種變頻調(diào)速控制方案也絕大多數(shù)在電路的不同位置設(shè)置了熱繼電器，以完成所控單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)，這顯然又是一種誤解。對一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)四極電動(dòng)機(jī)的控制方案而言，使用變頻器電子熱過載繼電器保護(hù)電動(dòng)機(jī)過載，無疑要優(yōu)于外加熱繼電器，對普通電動(dòng)機(jī)可利用其矯正特性解決低速運(yùn)行時(shí)冷卻條件惡化的問題，使保護(hù)性能更可靠。尤其是新型高機(jī)能變頻器（如富士9S系列）現(xiàn)已在用戶手冊中給出設(shè)定曲線，用戶可根據(jù)工藝條件設(shè)定。通常，考慮到變頻器與電動(dòng)機(jī)的匹配，電子熱過載繼電器可在50%~105%額定電流范圍內(nèi)選擇設(shè)定。只有在下列情況時(shí)，才用常規(guī)熱繼電器代替電子熱繼電器：所用電動(dòng)機(jī)不是四極電動(dòng)機(jī)。使用特殊電動(dòng)機(jī)（非標(biāo)準(zhǔn)通用電動(dòng)機(jī)）一臺(tái)變頻器控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)。但是，如果用戶有豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)時(shí)，筆者仍建議通過電子熱繼電器的合理設(shè)定（引入校正系數(shù)）來完成單臺(tái)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的過載保護(hù)。當(dāng)變步器選用外部熱繼電器進(jìn)行電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)時(shí)，熱繼電器應(yīng)裝設(shè)于變頻器輸出側(cè)，常見的裝于輸入側(cè)的方案起不到保護(hù)作用（變頻器的變頻變壓特性使 其低頻時(shí)輸入電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于輸出電流）。過載保護(hù)應(yīng)根據(jù)設(shè)備工藝要求情況，采用變頻器停止命令（斷開CM）或空轉(zhuǎn)停車（斷開BX）命令實(shí)現(xiàn)停車，不宜通過電源接觸器實(shí)現(xiàn)。變頻器與電動(dòng)機(jī)間不宜裝設(shè)接觸器裝設(shè)于變頻器和電動(dòng)機(jī)間的接觸器在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)通斷，將產(chǎn)生操作過電壓，