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1、变频器的安装与维护变频器原理与应用第9章第1页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.1.2 9.1.2 装设场所装设场所 装设变频器的场所须满足以下条件：变频器装设的电气室应湿气少、无水浸入；无爆炸性、可燃性或腐蚀性气体和液体，粉尘少；装置容易搬入安装；有足够的空间，便于维修检查；备有通风口或换气装置以排出变频器产生的热量；与易受变频器产生的高次谐波和无线电干扰影响的装置分离。若安装在室外，必须单独按照户外配电装置设置。第2页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.1.3 9.1.3 使用使用环境境 1环境温度 变频器运行中环境温度的容许值一般为-1040。2环境湿度 变频器安装环境湿度
2、在40%90%为宜。3周围气体 周围不可有腐蚀性、爆炸性或可燃性气体。4振动 设置场所的振动加速度多被限制在0.30.6G以下。5抗干扰 为防止电磁干扰，控制线应有屏蔽措施，母线与动 力线要保持不少于100mm的距离。第3页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.1.4 9.1.4 安装方向与空安装方向与空间 为了保证变频器散热良好，必须将变频器安装在垂直方向，因变频器内部装有冷却风扇以强制风冷，其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间。图9-1 变频器周围的空间 图9-2 多台变频器的安装方法 第4页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.1.5 9.1.5 安装方法安装方法
3、 1)把变频器用螺栓垂直安装到坚固的物体上，从正面可以看见变频器操作面板的文字位置，不要上下颠倒或平放安装。2)变频器在运行中会发热，确保冷却风道畅通，由于变频器内部热量从上部排出，所以不要安装到不耐热机器下面。3)变频器在运转中，散热片的附近温度可上升到90，变频器背面要使用耐温材料。4)安装在控制柜内时，最好将发热部分露于柜之外的方法降低柜内温度，若不具备将发热部分露于柜外的条件，可装在柜内，但要充分注意换气，防止变频器周围温度超过额定值。第5页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.1.6 9.1.6 接接线 1主回路电缆 选择主回路电缆时，须考虑电流容量、短路保护、电缆压降等因素。变
4、频器与电机之间的连接电缆尽量短，线路压降规定不能超过额定电压的2。接地回路须按电气设备技术标准所规定的方式施工，可具体地参考变频器使用说明书。当变频器呈单元型时，接地电缆与变频器的接地端子连接；当变频器被设置在配电柜中时，则与配电柜的接地端子或接地母线相接。根据电气设备技术标准，接地电线必须用直径6mm以上的软铜线。第6页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.1.6 9.1.6 接接线 2控制回路电缆 变频器控制回路的控制信号均为微弱的电压、电流信号，因此，必须对控制回路采取适当的屏蔽措施。(1)主、控电缆分离 主回路电缆与控制回路电缆必须分离铺设，相隔距离按电器设备技术标准执行。(2)电
5、缆的屏蔽 若干扰存在，则应对控制电缆进行屏蔽：将电缆封入接地的金属管内；将电缆置入接地的金属通道内；采用屏蔽电缆。(3)采用绞合电缆 弱电压、电流回路(420mA，15V)用电缆，特别是长距离的控制回路电缆采用绞合线，绞合线的绞合间距最好尽可能的小，并且都使用屏蔽铠装电缆。第7页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.1.6 9.1.6 接接线 3.电缆的接地 正确连接 错误连接 图9-4 屏蔽电缆的连接方法 第8页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.2 9.2 变频器的抗干器的抗干扰 9.2.1 9.2.1 变频器运行对电网的影响变频器运行对电网的影响 变频器的整流电路和逆变电路都是
6、由非线性器件组成，其电路结构会导致电网的电压电流波形发生畸变。图9-5 变频器输入电压电流实测波形 图9-6 换相作用造成电源电压波形第9页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.2.2 9.2.2 变频器对电网影响的抑制变频器对电网影响的抑制 若电压畸变率高于5，可以用接入交流电抗器或直流电抗器的方法抑制高次谐波电流。图9-8 变频器接入交流电抗器XL 和直流电抗器DL a)接入电抗值小的XL b)接入电抗值大的XL c)同时接入电抗值大的XL和DL第10页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.2.3 9.2.3 变频器对其他设备的干扰及抑止变频器对其他设备的干扰及抑止 PWM控制的逆
7、变电路会产生谐波干扰。图9-10 PWM控制输出的电压波形 图9-11 PWM控制输出的电流波形 第11页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.2.3 9.2.3 变频器对其他设备的干扰及抑止变频器对其他设备的干扰及抑止 变频器产生谐波时，其干扰途径与一般电磁干扰途径相似，分别为传导、辐射和二次辐射、电磁耦合、边传导边辐射等，如图9-12所示。图9-12 谐波干扰途径第12页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.2.3 9.2.3 变频器对其他设备的干扰及抑止变频器对其他设备的干扰及抑止 变频器对其他设备干扰的抑止方法：变频器对其他设备干扰的抑止方法：1）当使用容量大的变频器时，设置专
8、用的变压器连接到高压系统。2）将动力线的接地与控制线的接地分开。3）高压电缆、动力电缆、控制电缆与仪表电缆、计算机电缆分开走线。4）在变频器前加装LC电路无源滤波器，滤掉高次谐波。5）变频器本身采用铁壳屏蔽，输出线用钢管屏蔽。第13页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.2.4 9.2.4 电网对变频器干扰的防止电网对变频器干扰的防止 电网对变频器干扰的因素：电网对变频器干扰的因素：1 1）电网三相电压不平衡时，会使变频器输入电流的波形发生畸变。）电网三相电压不平衡时，会使变频器输入电流的波形发生畸变。2 2）当当配配电电网网络络中中接接有有功功率率因因数数补补偿偿电电容容器器及及晶晶闸闸
9、管管整整流流装装置置等等，与与变变频频器器同同处处于于一一个个网网络络中中，当当补补偿偿电电容容投投入入或或晶晶闸闸管管换相时，将造成变频器输入电压波形畸变。换相时，将造成变频器输入电压波形畸变。防止电网对变频器干扰的措施有：防止电网对变频器干扰的措施有：1 1）当变频器的容量较大时，单独配置供电变压器。）当变频器的容量较大时，单独配置供电变压器。2 2）对对于于配配电电变变压压器器容容量量非非常常大大，且且变变压压器器容容量量大大于于变变频频器器容容量量1010倍以上时，可在变频器输入侧加装交流电抗器。倍以上时，可在变频器输入侧加装交流电抗器。3 3）当当配配电电网网络络有有功功率率因因数数
10、补补偿偿电电容容或或晶晶闸闸管管整整流流装装置置时时，若若在在变变频频器器交交流流侧侧连连接接有有交交流流电电抗抗器器，为为了了防防止止谐谐振振现现象象发生，在补偿电容器前应串接适当数值的电抗器。发生，在补偿电容器前应串接适当数值的电抗器。第14页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.3 9.3 变频器系统的调试变频器系统的调试 9.3.1 9.3.1 通电前的检查通电前的检查 （1)外观、构造检查外观、构造检查 （2)绝缘电阻的检查绝缘电阻的检查1 1）主电路：用万用表检查，必须用兆欧表时，应按图）主电路：用万用表检查，必须用兆欧表时，应按图9-149-14连接。连接。图图9-14 9-
11、14 用兆欧表测试主电路的绝缘电阻用兆欧表测试主电路的绝缘电阻 2）控制电路）控制电路不能用兆欧表对控制电路进行测试，只能用高阻量程万用表。不能用兆欧表对控制电路进行测试，只能用高阻量程万用表。全部全部卸开控制电路端子的外部连接。卸开控制电路端子的外部连接。进行对地之间电路测试，测量值若在进行对地之间电路测试，测量值若在1M1M以上，就属正常。以上，就属正常。用万用表测试接触器、继电器等控制电路的连接是否正确。用万用表测试接触器、继电器等控制电路的连接是否正确。第15页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.3.2 9.3.2 通通电检查 （1 1）观察显示情况）观察显示情况 （2 2）观察
12、风机）观察风机 （3 3）测量进线电压）测量进线电压 （4 4）进行功能预置）进行功能预置 （5 5）观察显示内容）观察显示内容 第16页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.3.3 9.3.3 空空载试验 将将变变频频器器的的输输出出端端与与电电动动机机相相接接，电电动动机机不不带带负负载载，主主要要测测试试以以下下项项目：目：（1 1）测试电动机的运转）测试电动机的运转 对对照照说说明明书书在在操操作作面面板板上上进进行行一一些些简简单单的的操操作作，如如启启动动、升升速速、降降速速、停停止止、点点动动等等。观观察察电电动动机机的的旋旋转转方方向向是是否否与与所所要要求求的的一一致致？
13、控控制制电电路路工工作作是是否否正正常常？通通过过逐逐渐渐升升高高运运行行频频率率，观观察察电电动动机机在在运运行行过过程程中中是是否否运运转转灵灵活活，有有无无杂杂音音？运运转转时时有有无无振振动动现现象象，是是否否平稳等。平稳等。（2 2）电动机参数的自动检测）电动机参数的自动检测 对对于于应应用用矢矢量量控控制制功功能能的的变变频频器器，应应根根据据说说明明书书的的指指导导，在在电电动动机机的的空空转转状状态态下下测测定定电电动动机机的的参参数数。有有的的新新型型系系列列变变频频器器也也可可以在静止状态下进行自动检测。以在静止状态下进行自动检测。第17页，本讲稿共27页变频器原理与应用第
14、9章9.3.4 9.3.4 带负载测试 将电动机与负载连接起来进行试车。测试的内容如下：将电动机与负载连接起来进行试车。测试的内容如下：1 1低速运行试验低速运行试验 低低速速运运行行是是指指该该生生产产机机械械所所要要求求的的最最低低转转速速。电电动动机机应应在在该该转转速速下下运运行行1 12 2小时。小时。测试内容：测试内容：(1)(1)生产机械的运转是否正常生产机械的运转是否正常?(2)(2)电动机在满负荷运行时，温升是否超过额定值电动机在满负荷运行时，温升是否超过额定值?2 2全速启动试验全速启动试验 将将给给定定频频率率设设定定在在最最大大值值，按按“启启动动按按钮钮”，使使电电动
15、动机机的的转转速速上上升升至至生生产产机械所要求的最大转速，测试内容：机械所要求的最大转速，测试内容：(1)(1)启启动动是是否否顺顺利利？(2)(2)启启动动电电流流是是否否过过大大？(3)(3)观观察察整整个个启启动动过过程程是是否否平平稳稳？(4)(4)停机状态下是否旋转停机状态下是否旋转？3 3全速停机试验：全速停机试验：(1)(1)直流电压是否过高？直流电压是否过高？(2)(2)拖动系统能否停住？拖动系统能否停住？4 4高速运行试验：高速运行试验：(1)(1)电动机的带载能力？电动机的带载能力？(2)(2)机械运转是否平稳？机械运转是否平稳？第18页，本讲稿共27页变频器原理与应用第
16、9章9.4 9.4 变频器的维护与检查变频器的维护与检查 9.4.1 9.4.1 维护注意事项维护注意事项（1 1）只只有有受受过过专专业业训训练练的的人人才才能能拆拆卸卸变变频频器器并并进进行行维维修修和和器器件件更更换。换。（2 2）维维修修变变频频器器后后不不要要将将金金属属等等导导电电物物遗遗漏漏在在变变频频器器内内，否否则则有有可可能造成变频器损坏。能造成变频器损坏。（3 3）进进行行维维修修检检查查前前，为为防防止止触触电电危危险险，请请首首先先确确认认以以下下几几项项：变变频频器器已已切切断断电电源源；主主控控制制板板充充电电指指示示灯灯熄熄灭灭；用用万万用用表表等等确认直流母线
17、间的电压已降到安全电压确认直流母线间的电压已降到安全电压(DC36V(DC36V以下以下)。（4 4）对对长长期期不不使使用用的的变变频频器器，通通电电时时应应使使用用调调压压器器慢慢慢慢升升高高变变频频器器的的输入电压直至额定电压，否则有触电和爆炸危险。输入电压直至额定电压，否则有触电和爆炸危险。第19页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.4.2 9.4.2 日常日常检查与与维护 在变频器的日常维护项目：在变频器的日常维护项目：1)1)变频器的运行参数是否在规定范围内，电源电压是否正常。变频器的运行参数是否在规定范围内，电源电压是否正常。2)2)变变频频器器的的操操作作面面板板显显示示
18、是是否否正正常常，仪仪表表指指示示是是否否正正确确，是是否否有有振振动动、震荡等现象。震荡等现象。3 3）冷却风扇部分是否运转正常，有无异常声音。）冷却风扇部分是否运转正常，有无异常声音。4)4)变频器和电机是否有异常噪音、异常振动及过热的迹象。变频器和电机是否有异常噪音、异常振动及过热的迹象。5 5）变变频频器器及及引引出出电电缆缆是是否否有有过过热热、变变色色、变变形形、异异味味、噪噪声声等等异异常常情情况。况。6 6）变频器的周围环境是否符合标准规范，温度和湿度是否正常。）变频器的周围环境是否符合标准规范，温度和湿度是否正常。第20页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.4.3 9.
19、4.3 定期定期检查 定期检查项目有：定期检查项目有：1 1）输入、输出端子和铜排是否过热变色，变形。）输入、输出端子和铜排是否过热变色，变形。2 2）控制回路端子螺钉是否松动，用螺丝刀拧紧。）控制回路端子螺钉是否松动，用螺丝刀拧紧。3 3）输入）输入R R、S S，T T与输出与输出U U、V V，W W端子座是否有损伤。端子座是否有损伤。4 4）R R，S S、T T和和U U、V V、W W与铜排连接牢固否，用扳手拧紧。与铜排连接牢固否，用扳手拧紧。5 5）主回路和控制回路端子绝缘是否满足要求。）主回路和控制回路端子绝缘是否满足要求。6 6）电力电缆和控制电缆有无损伤和老化变色。）电力电
20、缆和控制电缆有无损伤和老化变色。7 7）污污损损的的地地方方，用用抹抹布布沾沾上上中中性性化化学学剂剂擦擦，除除粉粉尘尘，保保持持变变频频器器散热性能良好。散热性能良好。9 9）对长期不使用的变频器，应进行定期充电试验。）对长期不使用的变频器，应进行定期充电试验。9 9）变频器的绝缘测试。）变频器的绝缘测试。第21页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.4.4 9.4.4 零部件更零部件更换 冷却风扇使用冷却风扇使用3 3年应更换。年应更换。直流滤波电容器使用直流滤波电容器使用5 5年应更换。年应更换。电路板上的电解电容器使用电路板上的电解电容器使用7 7年应更换。年应更换。其化零部件根据
21、情况适时进行更换。其化零部件根据情况适时进行更换。第22页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.4.5 9.4.5 变频器基本器基本检测和和测量方法量方法 由由于于变变频频器器输输入入、输输出出电电压压或或电电流流中中均均含含有有不不同同程程度度的的谐谐波波分分量量，用用不不同同类类别别的的测测量量仪仪器器仪仪表表会会测测量量出出不不同同的的结结果果，并并有有很很大大差差别别，甚甚至至是是错错误误的的。因因此此，在在选选择择测测量量仪仪表表时时应区分不同的测量项目和测试点，选择不同的测试仪表，如表应区分不同的测量项目和测试点，选择不同的测试仪表，如表9-5所示。所示。第23页，本讲稿共27
22、页变频器原理与应用第9章9.4.7 9.4.7 变频器主器主电路的路的测量量 变频器主电路的测量电路如图变频器主电路的测量电路如图9-19所示。所示。图图9-19 变频器主电路的测量变频器主电路的测量 第24页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.5 9.5 变频器的常见故障与处理变频器的常见故障与处理 9.5.1 9.5.1 变频器常器常见故障故障诊断断 1.1.过过电电流流故故障障：故故障障诊诊断断：可可能能是是短短路路、接接地地、过过负负载载、负负载载突突变变、加加减减速速时时间间设设定定太太短、转矩提升量设定不合理、变频器内部故障或谐波干扰大等。短、转矩提升量设定不合理、变频器内部
23、故障或谐波干扰大等。2.2.过过电电压压故故障障：故故障障诊诊断断：电电源源电电压压过过高高、制制动动力力矩矩不不足足、中中间间回回路路直直流流电电压压过过高高、加加减速时间设定的太短、电动机突然甩负载、负载惯性大、载波频率设定不合适等。减速时间设定的太短、电动机突然甩负载、负载惯性大、载波频率设定不合适等。3.3.欠欠电电压压故故障障：故故障障诊诊断断：电电源源电电压压偏偏低低、电电源源断断相相、在在同同一一电电源源系系统统中中有有大大起起动动电电流流的的负负载起动、变频器内部故障等。载起动、变频器内部故障等。4.4.变变频频器器过过热热故故障障：故故障障诊诊断断：负负载载过过大大、环环境境
24、温温度度高高、散散热热片片吸吸附附灰灰尘尘太太多多、冷冷却却风风扇工作不正常或散热片堵塞、变频器内部故障等。扇工作不正常或散热片堵塞、变频器内部故障等。5.5.变变频频器器过过载载、电电动动机机过过载载故故障障：故故障障诊诊断断：负负载载过过大大或或变变频频器器容容量量过过小小、电电子子热热继电器保护设定值太小、变频器内部故障等。继电器保护设定值太小、变频器内部故障等。第25页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章9.5.2 9.5.2 变频器的事故器的事故处理理 变频器在运行中出现跳闸事故，处理有以下几种方法：变频器在运行中出现跳闸事故，处理有以下几种方法：1.1.电源故障处理电源故障处理
25、“欠电压欠电压”和和“过电压过电压”显示，待电源恢复正常后即可重新起动。显示，待电源恢复正常后即可重新起动。2.2.外部故障处理外部故障处理 如如输输入入信信号号断断路路，输输出出线线路路开开路路、断断相相、短短路路、接接地地或或绝绝缘缘电电阻阻很很低低，电电动动机机故障或过载等，经排除故障后，即可重新启用。故障或过载等，经排除故障后，即可重新启用。3 3 内部故障处理内部故障处理 如如内内部部风风扇扇断断路路或或过过热热，熔熔断断器器断断路路，器器件件过过热热，存存储储器器错错误误，CPUCPU故故障障等等，可切换至工频运行，不致影响生产；待内部故障排除后，即可恢复变频运行。可切换至工频运行
26、，不致影响生产；待内部故障排除后，即可恢复变频运行。4.4.功能参数设置不当的处理功能参数设置不当的处理 修改功能参数，重新起动便可解决。修改功能参数，重新起动便可解决。第26页，本讲稿共27页变频器原理与应用第9章本本 章章 小小 结 变频器储存和安装时须考虑场所的温度、湿度、灰尘、振动等情况。变频器储存和安装时须考虑场所的温度、湿度、灰尘、振动等情况。在在变变频频器器传传动动电电动动机机系系统统中中，变变频频器器与与电电网网、变变频频器器与与电电动动机机以以及及周边设备相互之间都存在着干扰，安装时应采取适当的抗干扰措施。周边设备相互之间都存在着干扰，安装时应采取适当的抗干扰措施。变变频频器器系系统统调调试试时时，在在通通电电前前先先要要进进行行直直观观检检查查和和用用万万用用表表检检查查。通通电电检检查查时时，应应按按拟拟定定的的步步骤骤进进行行，如如：空空载载轻轻载载带带正正常常负负载载。调调试试时时注注意意仪仪器器仪仪表表的的正正确确使使用用，并并做做好好调试记录。调试记录。变频器系统运行期间，维护保养应按电气设备的相关规范进行。变频器系统运行期间，维护保养应按电气设备的相关规范进行。第27页，本讲稿共27页